плотность сероводорода по отношению к воздуху
H2S и его свойства
Документация

Физические и химические свойства сероводорода
Сероводород H2S — наиболее активное из серосодержащих соединений. В нормальных условиях бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Очень ядовит: острое отравление человека наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/л, концентрация выше 1 мг/л — смертельна. Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций его смеси с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага) вызывает сильную коррозию. Самый нежелательный компонент в газах нефтепереработки.
Основные физико-химические свойства сероводорода:
Молекулярная масса: 34,076
Температура плавления (при 760 мм рт. ст.), °С: −82,9
Температура кипения (при 760 мм рт. ст.), °C: −60,33
Температура воспламенения, °С: 260
Предельная объемная концентрация воспламенения, %: 4,3
Плотность при 760 мм рт. ст. и 0 °С, кг/м 3 : 1,5392
Плотность жидкого газа при 760 мм рт. ст., кг/м 3 : 950
Теплоёмкость газа при 760 мм рт. ст. и 0 °С, ккал/(кг•°С):
при постоянном давлении: 0,254
при постоянном объеме: 0,192
Теплота сгорания при 760 мм рт. ст. и 15 °С, ккал/кг: 4156
Важнейшие соединения серы
Соединения серы со степенью окисления −2
Соединения серы со степенью окисления +1
Оксид серы (I) S2O. Желтый газ, который может несколько часов сохраняться при комнатной температуре (в чистом и сухом сосуде) лишь под давлением не выше 40 мм. рт. ст. Молекула SO2 полярна. Сильное охлаждение переводит закись серы в оранжево-красное твердое вещество. Молекулярным кислородом при обычной температуре не окисляется, а водой легко разлагается. Более или менее легко реагирует с большинством металлов. Получают при взаимодействии SO2 с серой.
Хлористая сера S2Cl2. Бесцветная жидкость, tпл = −77 °С, tкип = 138 °С. Получают в больших количествах прямым действием сухого хлора на избыток серы. Применяют для получения двухлористой серы.
Соединения серы со степенью окисления +2
Серноватистая (тиосерная) кислота H2S2O3. Сильная кислота (по силе близка к серной кислоте). При комнатной температуре неустойчива и разлагается на H2O, SO2 и S. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °С равна 874,4 Cм•см 2 /моль.
Двухлористая сера SCl2. Жидкость красного цвета, tпл = −78 °С, tкип = 60 °С. Молекула SCl2 имеет форму равнобедренного треугольника. Получается при взаимодействии хлористой серы с хлором. В обычных условиях медленно разлагается на хлористую серу и хлор.
Соединения серы со степенью окисления +3
Дитионистая кислота H2S2O4. Неустойчива и в свободном состоянии не получена.
Соединения серы со степенью окисления +4
Оксид серы (IV) SO2. Бесцветный газ с удушливым запахом, легко превращаемый в жидкость, tпл = −75 °С, tкип = −10 °С. Ядовит. Хорошо растворим в воде. При растворении образуется полигидрат SO2•nH2O кислотного характера. Получают сжиганием элементной серы или обжигом руды — пирита FeS2. Образуется также в ряде металлургических процессов и при сжигании каменных углей, всегда содержащих некоторое количество серы. Особенно много SO2 выделяют работающие на каменном угле электростанции. Небольшие количества SO2 удобно получать в лаборатории из сульфитов. Применяют для производства серной кислоты, в текстильной промышленности, в качестве обесцвечивающего вещества в сахарном производстве, пищевой промышленности, для дезинфекции помещений и уничтожения паразитов на теле животных.
Сернистая кислота H2SO3. Двухосновная кислота средней силы. Неустойчива. В свободном состоянии не выделена. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °С равна 843,6 Cм•см 2 /моль.
Хлористый тионил SOCl2. Бесцветная жидкость с резким запахом, tпл = −100 °С, tкип = 76 °С. Является плохим растворителем типичных солей, но хорошим для многих менее полярных веществ. Взаимодействует с водой. Применяется для изготовления красителей, фармацевтических препаратов. Им удобно пользоваться для получения безводных хлоридов металлов из их кристаллогидратов.
Соединения серы со степенью окисления +6
Оксид серы (VI) SO3. Известен в трех модификациях: a, b, g. При конденсации паров SO3 образуется бесцветные, прозрачные как лед кристаллы ( tпл = 62 °С), это g-форма, которая при хранении переходит в b-форму, похожую на асбест ( tпл = 32 °С). a-форма ( tпл = 17 °С, tкип = 44,8 °С) образуется при особых условиях. Из этих трех форм наиболее высоким давлением пара обладает g-форма. Полученный серный ангидрид может быть твердым или частично жидким. Жадно соединяясь с водой, дымит на воздухе. В воде он растворяется с образованием серной кислоты. Образует соединения с водой, аммиаком или его органическими производными. Получают окислением сернистого газа.
Серная кислота H2SO4. Безводная серная кислота — бесцветная маслянистая жидкость, без запаха, tпл = 10 °С, tкип = 296 °С. Концентрированная серная кислота вызывает ожоги кожи. Серная кислота может быть различной чистоты и концентрации. Плотность увеличивается с концентрацией и достигает максимального значения при концентрации 98,3%, при дальнейшем повышении концентрации плотность кислоты снижается. Растворение в воде сопровождается выделением большого количества тепла и уменьшением объема. При давлении 760 мм рт. ст. все водные растворы кипят при температуре выше 100 °С, точка кипения повышается с увеличением концентрации. Мало летуча. Концентрированная серная кислота действует почти на все металлы без выделения водорода. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °С равна 859,6 Cм•см 2 /моль. Для промышленного получения применяются два способа: нитрозный и контактный. Основным исходным продуктом в обоих случаях является сернистый газ. Является важнейшим химическим продуктом. Применяется почти во всех отраслях химической промышленности и в целом ряде других отраслей народного хозяйства.
Хлористый сульфурил SO2Cl2. Представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, tпл = −54 °С, tкип = 69 °С. Холодная вода действует на него медленно, но горячей он быстро разлагается с образованием серной и соляной кислот.
Плотность сероводорода
Плотность сероводорода и другие его физические свойства
Сероводород образуется при разложении растительных и животных остатков, например яичного белка. Неприятный запах тухлых яиц обусловлен выделением сероводорода. Сероводород содержится во многих минеральных источниках. Особенно им богаты некоторые источники Кавказа (Мацеста, Пятигорск).
Химический состав и строение молекулы сероводорода
Химический состав молекулы сероводорода отражается эмпирической формулой H2S. Структурная (графическая) формула сероводорода является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 1).
Рис. 1. Строение молекулы сероводорода с указанием валентного угла между связями и длины химических связей.
Строение молекулы сероводорода сходно со строением молекулы воды. Она образована перекрыванием s-электронных облаков атомов водорода с p-электронными облаками атома серы. Так как p-электронные орбитали расположены взаимно перпендикулярно, то перекрывание s- и p-электронных облаков происходит под углом примерно 90 o C.
Из-за большой элекроотрицательности серы электронная плотность сдвинута в её сторону: молекула сероводорода имеет не линейное, а угловое строение.
Краткое описание химических свойств и плотность сероводорода
Сероводород энергично реагирует с кислородом:
При охлаждении пламени происходит неполное сгорание:
Аналогично протекает реакция с хлором:
Сероводород – очень ядовитый газ. Он разрушает гемоглобин крови, ибо осаждает из него железо в виде соли FeS.
Примеры решения задач
| Задание | Рассчитайте относительные плотности по водороду, кислороду и воздуху газа этилена C2H4. |
| Решение | Для того, чтобы вычислить относительную плотность одного газа по другому, надо относительную молекулярную массу первого газа разделить на относительную молекулярную массу второго газа. |
| Задание | Вычислите плотность а) по кислороду; б) по азоту; в) по воздуху следующих газов: оксида азота (IV) и фтороводорода HF. |
| Решение | Для того, чтобы вычислить относительную плотность одного газа по другому, надо относительную молекулярную массу первого газа разделить на относительную молекулярную массу второго газа. |
Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух – это смесь газов.
Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения
администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.
Сероводород H2S
Бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Также является побочным продуктом нефтепереработки
Растворим в воде (в 1V H2O растворяется 3V H2S при н.у.), растворяется в этаноле.
Вызывает сильную коррозию металлов.
Также является продуктом нефтепереработки.
Используется в химической промышленности в оргсинтезе для получения тиофена и меркаптанов, получения серы, серной кислоты, сульфидов.
В медицине используется в сероводородных ваннах.
Сероводород притупляет обонятельный нерв и интоксикация может произойти внезапно.
Признаки сильного отравления сероводородом: отек легких, судороги, паралич нервов, последующая кома.
Если в содержится от 0,02% H2S, то ощущается головокружение, головная боль, тошнота и довольно скорое привыкание к запаху тухлых яиц.
При хроническом отравлении ухудшается зрение, поражается слизистая оболочка глаза, вероятен конъюнктивит, светобоязнь.
При отравлении H2S, нужно срочно выйти на свежий воздух, принять сердечные и дыхательные аналептики, препараты железа, глюкозу, витамины.
ПДК H2S в воздухе населенных мест- 0,008 мг/м 3 (ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест).
— реакция взаимодействия разбавленных кислот с сульфидами
— реакция взаимодействия сульфида алюминия с водой
— сплавление парафина с серой.
В природе встречается довольно редко в составе попутного нефтяного газа (ПНГ), природного газа, вулканического газа, в растворенном виде в природных водах.
Образуется при гниении белков, содержащих в составе серосодержащие аминокислоты метионин или цистеин.
Сероводород, свойства, получение и применение
Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H2S.
Сероводород, формула, молекула, строение, состав, вещество:
Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода, дигидросульфид) – бесцветный газ со сладковатым вкусом с характерным неприятным тяжёлым запахом тухлых яиц (тухлого мяса).
Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H2S.
Химическая формула сероводорода H2S.
Строение молекулы сероводорода, структурная формула сероводорода:
Сероводород – наиболее активное из серосодержащих соединений.
Сероводород плохо растворяется в воде. Раствор сероводорода в воде – очень слабая сероводородная кислота. Хорошо растворим в бензоле и этаноле.
Термически устойчив при температурах менее 400 °C. При температурах более 400 °C разлагается на составляющие – простые вещества: водород и серу.
В отличие от воды, в сероводороде не образуются водородные связи, поэтому сероводород в обычных условиях не сжижается.
Сероводород является сверхпроводником при температуре 203 К (-70 °C) и давлении 150 ГПа.
Сероводород коррозионно активен, поэтому предъявляются дополнительные требования при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, содержащий сероводород.
Чрезвычайно огнеопасен. Смеси сероводорода и воздуха взрывоопасны. Возможно возгорание на расстоянии. Горит синим пламенем.
Соли сероводородной кислоты (раствор сероводорода в воде) называют сульфидами. В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов, аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок в ходе химических реакций. Многие сульфиды ярко окрашены. Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь, молибденит).
Сероводород в природе встречается редко, в незначительных количествах в составе природного газа, попутного нефтяного газа, сланцевого газа, а также в вулканических газах, в растворённом виде – в нефти, сланцевой нефти и в природных водах. Например, в Чёрном море слои воды, расположенные глубже 150-200 м, содержат растворённый сероводород (концентрация 14 мл/л).
Образуется при гниении белков, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и (или) цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных.
Физические свойства сероводорода:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | H2S |
| Синонимы и названия иностранном языке | hydrogen sulfide (англ.) |
водород сернистый (рус.)
водорода сульфид (рус.)
* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.
Получение сероводорода:
Сероводород в лаборатории получают в результате следующих химических реакций:
Данная реакция отличается чистотой полученного сероводорода
Химические свойства сероводорода. Химические реакции (уравнения) сероводорода:
Основные химические реакции сероводорода следующие:
1. реакция взаимодействия сероводорода и брома:
В результате реакции образуются бромоводород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
2. реакция взаимодействия сероводорода и йода:
В результате реакции образуются йодоводород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
3. реакция взаимодействия сероводорода и кислорода:
В результате реакции образуются сера и вода. Реакция протекает медленно на свету, в растворе или в газовой фазе. Сероводород в ходе реакции используется в виде насыщенного раствора. На данной реакции основан промышленный способ получения серы.
4. реакция горения сероводорода:
В результате реакции образуются оксид серы и вода. Реакция горения сероводорода на воздухе.
5. реакция взаимодействия сероводорода и озона:
В результате реакции образуются оксид серы и вода. Сероводород в ходе реакции используется в виде газа.
6. реакция взаимодействия сероводорода и кремния:
В результате реакции образуются сульфид кремния и водород.
7. реакция взаимодействия сероводорода и цинка:
В результате реакции образуются сульфид цинка и водород.
8. реакция взаимодействия сероводорода и алюминия:
В результате реакции образуются сульфид алюминия и водород.
9. реакция взаимодействия сероводорода и галлия:
В результате реакции образуются сульфид галлия и водород.
10. реакция взаимодействия сероводорода и молибдена:
В результате реакции образуются сульфид молибдена и водород.
11. реакция взаимодействия сероводорода и бария:
В результате реакции образуются сульфид бария и водород.
12. реакция взаимодействия сероводорода и магния:
В результате реакции образуются сульфид магния и водород.
13. реакция взаимодействия сероводорода и германия:
В результате реакции образуются сульфид германия и водород.
14. реакция взаимодействия сероводорода и кобальта:
В результате реакции образуются сульфид кобальта и водород.
15. реакция взаимодействия сероводорода и серебра:
В результате реакции образуются сульфид серебра и водород.
16. реакция взаимодействия сероводорода и оксида лития:
В результате реакции образуются сульфид лития и вода.
17. реакция взаимодействия сероводорода и оксида цинка:
ZnO + H2S ZnS + H2O (t = 450-550 °C).
В результате реакции образуются сульфид цинка и вода.
18. реакция взаимодействия сероводорода и оксида железа:
В результате реакции образуются сульфид железа и вода.
19. реакция взаимодействия сероводорода и оксида молибдена:
В результате реакции образуются сульфид молибдена и вода.
20. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида натрия:
В результате реакции образуются сульфид натрия и вода. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия.
21. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида бария:
В результате реакции образуются сульфид бария и вода. В ходе реакции используется разбавленный раствор сероводорода.
22. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида меди:
В результате реакции образуются сульфид меди и вода. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода и гидроксид меди в виде суспензии.
23. реакция взаимодействия сероводорода и азотной кислоты:
В результате реакции образуются сера, оксид азота и вода. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода и концентрированный холодный раствор азотной кислоты.
Аналогичные реакции протекают и с другими минеральными кислотами.
24. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната кальция:
В результате реакции образуются сульфид кальция, оксид углерода и вода.
25. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната бария:
В результате реакции образуются сульфид бария, оксид углерода и вода.
26. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната натрия:
В результате реакции образуются гидросульфид натрия и гидрокарбонат натрия. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
27. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата серебра:
В результате реакции образуются сульфид серебра и азотная кислота. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
28. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата висмута:
В результате реакции образуются сульфид висмута и азотная кислота. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
29. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата свинца:
В результате реакции образуются сульфид свинца и азотная кислота. Данная реакция является качественной реакцией на сероводород. В результате реакции образуются соль свинца – сульфид свинца черного цвета, который выпадает в осадок.
30. реакция термического разложения сероводорода:
В результате реакции образуются водород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
Применение сероводорода:
Из-за своей токсичности сероводород находит ограниченное применение:
В последние годы рассматривается возможность использования сероводорода, накопленного в глубинах Чёрного моря, в качестве энергетического (сероводородная энергетика) и химического сырья.






Ka = 6.9·10 −7 моль/л; pKa = 6.89.
(обычная соль, при избытке NaOH)
(кислая соль, при отношении 1:1)
(на этой реакции основан промышленный способ получения серы).



