Сероводород. 
Общая и неорганическая химия

Сероводород является аналогом воды. Его электронная формула:

показывает, что в образовании связей El—S—Н участвуют два р-электрона внешнего уровня атома серы. Молекула H₂S имеет угловую форму, поэтому она полярна.

Сероводород часто сопутствует нефти и природному газу, а также содержится в газах вулканических извержений и в водах минеральных источников (Пятигорск, Мацеста, Трускавец).

В больших количествах он скапливается при гниении серосодержащих органических веществ. Получают обычно сероводород действием разбавленных минеральных кислот на сульфид железа (Н):

В обычных условиях сероводород — бесцветный газ с сильным характерным запахом тухлых яиц. Хорошо растворим в воде. В 1 объеме воды растворяется 4,37 объема сероводорода. В органических растворителях растворимость H₂S значительно выше, например в 1 объеме этанола растворяется 17,89 объемов 11₂S.

Температура кипения сероводорода равна -60,8°С, при -85,7°С он переходит в твердое состояние.

Растворы сероводорода имеют кислую реакцию из-за диссоциации, которая протекает преимущественно по первой ступени:

Водный раствор H₂S называется сероводородной водой. Способность образовывать водородные связи у H₂S выражена слабее, чем у Н₂0. Сероводород является очень слабой кислотой, даже слабее угольной, которая обычно вытесняет H₂S из сульфидов.

При нагревании H₂S разлагается с образованием серы и водорода:

Степень окисления серы в H₂S равна -2, поэтому в реакциях сероводород обычно проявляет восстановительные свойства. Как энергичный восстановитель, сероводород обычно окисляется, отдавая соответственно 2, б и 8 электронов. При этом сульфид-ион S² окисляется до S, S (IV) или S (VI).

Так, сероводород при взаимодействии с кислородом может окислиться либо до свободной серы, либо до S0₂: в смеси H₂S с недостатком кислорода образуются S и Н₂0, что обычно используют для получения серы из различных газов, содержащих сероводород. В избытке кислорода сероводород сгорает с образованием воды и диоксида серы:

При взаимодействии сероводорода с галогенами образуются соответствующие галогенводородные кислоты:

Кислород воздуха окисляет сероводород в водных растворах на холоде, поэтому при длительном хранении растворы H₂S мутнеют вследствие осаждения серы.

Различные окислители энергично реагируют с сероводородом. При действии азотной кислоты образуется свободная сера.

Раствор КМп0₄ обесцвечивается при пропускании через него сероводорода:

В реакции сероводорода с восстанавливается до Сг³⁺:

Сероводород очень ядовит, при вдыхании связывается с гемоглобином, вызывая паралич, что нередко приводит к смертельному исходу. В малых концентрациях он менее опасен.

Сероводород образует два типа солей: средние — сульфиды (Na₂S) и кислые — гидросульфиды (NallS).

Эти соли могут быть получены взаимодействием гидроксидов с сероводородом:

а также непосредственным взаимодействием серы с металлами или обменной реакцией солей с H₂S.

Сульфиды щелочных металлов — бесцветные вещества, легко растворимые в воде. Сульфиды тяжелых металлов нерастворимы в воде.

Сульфиды щелочных и щелочно-земельных металлов в промышленности получают сплавлением сульфатов с углем:

Поскольку сульфиды являются солями слабой кислоты, то их водные растворы сильно гидролизованы. Так, сульфиды щелочных металлов при растворении в воде имеют щелочную реакцию:

Сульфид алюминия под влиянием воды гидролизуется необратимо:

Сульфид кальция в воде также подвергается гидролитическому разложению:

Сульфиды тяжелых металлов вследствие очень малой растворимости не гидролизуются. Все сульфиды, как и сам сероводород, являются энергичи ы м и воеета и о вителям и:

При нагревании сульфиды взаимодействуют с кислородом, при этом происходит окисление S² до SO., или SO^2-. В некоторых случаях происходит восстановление металла:

Качественная реакция на сероводород (H₂S) и сульфид-ион (S').

Концентрированные водные растворы сульфидов щелочных металлов растворяют серу, переходя в персульфиды:

Персульфиды следует рассматривать как соли иолисероводородных кислот общей формулы H₂S", где п = 2^-23.

Многочисленные соединения H₂S_n (сульфаны) — желтые маслянистые жидкости, окраска которых изменяется в зависимости от п от желтого через оранжевый к красному. Персульфиды водорода можно получить действием кислот на (NH₄)₂S" или Na₂S":

Наибольшее значение имеют персульфиды щелочных и щелочно-земельных металлов, а также (NH^S, и FeS₂ (пирит).

Персульфиды обладают свойствами как восстановителей, так и окислителей, что отличает их от сульфидов, для которых характерны только свойства восстановителей:

Персульфиды способны и к реакциям диспропорционирования: