In diesem Artikel betrachten wir die Herstellung von Schwefelwasserstoff aus Schwefel. Schauen wir uns die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Substanz genauer an.
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Um die Hauptproduktion von Schwefelwasserstoff zu analysieren, ist es notwendig, die Merkmale seiner Struktur herauszufinden. Die Zusammensetzung dieser Substanz enthält ein Schwefelatom und zwei Wasserstoffatome. Sie sind Nichtmetalle, daher bilden sich zwischen den Elementen kovalente polare Bindungen. Schwefelwasserstoff hat eine kantige Struktur. Zwischen Schwefel und Wasserstoff bildet sich ein Winkel von 92 Grad, der etwas kleiner ist als in Wasser.
Physikalische Eigenschaften
Der Geruch von Schwefelwasserstoff, der an faule Eier erinnert, ist jedem bekannt. Unter normalen Bedingungen befindet sich dieser Stoff in einem gasförmigen Zustand. Es ist farblos, schlecht wasserlöslich, giftig. Im Durchschnitt lösen sich bei 20 Grad Celsius 2,4 Volumen Schwefelwasserstoff in Wasser. Schwefelwasserstoffwasser hat leicht saure Eigenschaften, die Dissoziation der Substanz verläuft schrittweise. Giftiger Schwefelwasserstoff ist schon in kleinen Dosen gefährlich. Der Geh alt von etwa 0,1 Prozent Schwefelwasserstoff in der Luft führt zu einer Lähmung des Atemzentrums mitBewusstseinsverlust. So starb beispielsweise der legendäre Naturforscher Plinius der Ältere im 79. Jahrhundert v. Chr. genau an Schwefelwasserstoff, der beim Ausbruch des Vesuvs entstand.
Der Grund für die toxische Wirkung von Schwefelwasserstoff ist seine chemische Wechselwirkung mit dem Bluthämoglobin. Das in diesem Protein enth altene Eisen bildet mit Schwefelwasserstoff Sulfid.
Die maximal zulässige Schwefelwasserstoffkonzentration in der Luft beträgt 0,01 mg/l. Als Gegenmittel dient die Inhalation von reinem Sauerstoff oder Luft, die eine geringe Menge Chlor enthält.
Das Arbeiten mit Schwefelwasserstoff erfordert die Einh altung bestimmter Sicherheitsregeln. Alle Experimente zu dieser gasförmigen Substanz werden in hermetisch abgeschlossenen Geräten und Abzügen durchgeführt.
Verfahren zur Herstellung von Schwefelwasserstoff
Was ist die Produktion von Schwefelwasserstoff im Labor? Die häufigste Option ist die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Schwefel. Diese chemische Reaktion ist mit der Verbindung verwandt und wird in einem Abzug durchgeführt.
Darüber hinaus ist die Bildung von Schwefelwasserstoff auch beim Austausch zwischen festem Eisensulfid (2) und einer Lösung von Schwefel- oder Salzsäure möglich. Um ein solches Ergebnis zu erzielen, reicht es aus, mehrere Sulfidstücke in ein Reagenzglas zu geben, das die Größe einer Erbse nicht überschreitet. Als nächstes wird eine Säurelösung in das mit einem Gasauslassrohr verschlossene Reagenzglas (bis zur Hälfte des Volumens) gegeben. Das Gerät wird unter die Haube gestellt, das Reagenzglas wird erhitzt. Die chemische Wechselwirkung wird von der Freisetzung von Gasblasen begleitet. Diese Produktion von Schwefelwasserstoffermöglicht es Ihnen, eine Menge einer Substanz zu erzeugen, die ausreicht, um ihre chemischen Eigenschaften zu berücksichtigen.
Welche anderen Möglichkeiten gibt es? Im Labor ist es erlaubt, Schwefelwasserstoff durch Reaktion von metallischem Eisen (unter einer Haube) mit kristallinem Schwefel zu erh alten, gefolgt von der Reaktion des Sulfids mit Schwefelsäure.
Chemische Eigenschaften
Schwefelwasserstoff reagiert mit Luftsauerstoff, er verbrennt bläulich. Bei vollständiger Verbrennung sind die Reaktionsprodukte Schwefeloxid (4) und Wasser. Da Gichtgas ein saures Oxid ist, bildet es in Lösung eine schwache schweflige Säure, die blaues Lackmuspapier rot färbt.
Bei zu wenig Schwefelwasserstoff bildet sich kristalliner Schwefel. Dieses Verfahren gilt als industrielle Möglichkeit, aus Schwefelwasserstoff reinen Schwefel zu gewinnen.
Diese Chemikalie hat auch hervorragende Rückgewinnungsfähigkeiten. Sie treten beispielsweise bei der Wechselwirkung mit Salzen, Halogenen auf. Um eine ähnliche Reaktion unter Laborbedingungen durchzuführen, wird eine Lösung von Schwefelwasserstoff in Reagenzgläser mit Chlor und Brom gegossen, wobei eine Verfärbung beobachtet wird. Als Reaktionsprodukt wird die Bildung von kristallinem Schwefel beobachtet.
Bei der chemischen Reaktion von Schwefelwasserstoff mit Wasser entsteht das Hydroxonium-Kation H3O+.
Schwefelwasserstoff kann zwei Arten von Verbindungen bilden: Sulfide (mittlere Salze) und Hydrosulfide (Säuresalze).
Alkali- und Erdalkalimetallsulfide sind farblosVerbindungen. Bei Schwermetallen (Kupfer, Nickel, Blei) sind sie schwarz. Mangansulfid hat eine rosa Farbe. Viele Salze lösen sich nicht in Wasser auf.
Qualitative Reaktion auf Sulfide ist die Wechselwirkung mit einer Lösung von Kupfersulfat (2). Das Produkt einer solchen Wechselwirkung ist die Ausfällung eines schwarzen Niederschlags von Kupfersulfid (2).
Schlussfolgerung
In der Natur kommt diese Substanz in Mineralquellen, vulkanischen Gasen vor. Diese Verbindung ist ein Zerfallsprodukt tierischer und pflanzlicher Organismen und zeichnet sich durch den charakteristischen Geruch von Schwefelwasserstoff aus. Natürliche Sulfide kommen in der Zusammensetzung seltener Metalle vor, in der Metallurgie werden daraus die entsprechenden Elemente gewonnen. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Schwefelwasserstoff eine stark giftige Substanz ist.
