Šiame straipsnyje apžvelgsime vandenilio sulfido gamybą iš sieros. Pažvelkime atidžiau į šios medžiagos fizines ir chemines savybes.
Pastatas
Norint išanalizuoti pagrindinę vandenilio sulfido gamybą, būtina išsiaiškinti jo struktūros ypatybes. Šios medžiagos sudėtyje yra vienas sieros atomas ir du vandenilio atomai. Jie yra nemetalai, todėl tarp elementų susidaro kovalentiniai poliniai ryšiai. Vandenilio sulfidas turi kampinę struktūrą. Tarp sieros ir vandenilio susidaro 92 laipsnių kampas, kuris yra šiek tiek mažesnis nei vandenyje.
Fizikinės savybės
Sieros vandenilio kvapas, primenantis supuvusius kiaušinius, pažįstamas visiems. Įprastomis sąlygomis ši medžiaga yra dujinės būsenos. Jis bespalvis, blogai tirpus vandenyje, nuodingas. Vidutiniškai 20 laipsnių Celsijaus vandenyje ištirps 2,4 tūrio vandenilio sulfido. Vandenilio sulfido vanduo turi šiek tiek rūgštinių savybių, medžiagos disociacija vyksta etapais. Toksiškas vandenilio sulfidas yra pavojingas net mažomis dozėmis. Maždaug 0,1 procento vandenilio sulfido kiekis ore sukelia kvėpavimo centro paralyžių.sąmonės netekimas. Pavyzdžiui, legendinis gamtininkas Plinijus Vyresnysis mirė 79 amžiuje prieš Kristų būtent nuo sieros vandenilio, susidariusio Vezuvijaus išsiveržimo metu.
Toksinio vandenilio sulfido poveikio priežastis yra jo cheminė sąveika su hemoglobinu kraujyje. Šiame b altyme esanti geležis sudaro sulfidą su vandenilio sulfidu.
Didžiausia leistina vandenilio sulfido koncentracija ore yra 0,01 mg/l. Kaip priešnuodis naudojamas gryno deguonies arba oro, kuriame yra nedidelis chloro kiekis, įkvėpimas.
Dirbant su vandenilio sulfidu reikia laikytis tam tikrų saugos taisyklių. Visi su šia dujine medžiaga susiję eksperimentai atliekami hermetiškai uždarytuose prietaisuose ir dūmų gaubtuose.
Vandenilio sulfido gamybos metodai
Kas yra vandenilio sulfido gamyba laboratorijoje? Dažniausias variantas yra vandenilio sąveika su siera. Ši cheminė reakcija yra susijusi su junginiu, vykdoma dūmų gaubte.
Be to, sieros vandenilio gamyba taip pat įmanoma keičiantis kietajam geležies sulfidui (2) ir sieros arba druskos rūgšties tirpalui. Norint gauti tokį rezultatą, pakanka į mėgintuvėlį paimti kelis sulfido gabalėlius, neviršijančius žirnio dydžio. Tada į mėgintuvėlį (iki pusės tūrio) pilamas rūgšties tirpalas, uždarytas dujų išleidimo vamzdeliu. Prietaisas dedamas po gaubtu, mėgintuvėlis pašildomas. Cheminę sąveiką lydi dujų burbuliukų išsiskyrimas. Ši vandenilio sulfido gamybaleidžia sukurti medžiagos kiekį, kurio pakaktų jos cheminėms savybėms įvertinti.
Kokių kitų būdų yra? Laboratorijoje leidžiama gauti vandenilio sulfidą metalinę geležį (po gaubtu) reaguojant su kristaline siera, po to sulfidą reaguojant su sieros rūgštimi.
Cheminės savybės
Vandenilio sulfidas sąveikauja su atmosferos deguonimi, jis dega melsva spalva. Visiško degimo atveju reakcijos produktai yra sieros oksidas (4) ir vanduo. Atsižvelgiant į tai, kad krosnies dujos yra rūgštus oksidas, tirpale jos sudaro silpną sieros rūgštį, mėlyną lakmuso popierių paverčia raudonu.
Esant nepakankamam vandenilio sulfido kiekiui, susidaro kristalinė siera. Šis procesas laikomas pramoniniu būdu grynai sierai gauti iš vandenilio sulfido.
Taip pat įrodyta, kad ši cheminė medžiaga turi puikių atsigavimo savybių. Jie atsiranda, pavyzdžiui, sąveikaujant su druskomis, halogenais. Norint atlikti panašią reakciją laboratorinėmis sąlygomis, į mėgintuvėlius su chloru ir bromu pilamas vandenilio sulfido tirpalas, stebimas spalvos pasikeitimas. Stebimas kristalinės sieros susidarymas kaip reakcijos produktas.
Cheminės vandenilio sulfido reakcijos su vandeniu metu susidaro hidroksonio katijonas H3O+.
Vandenilio sulfidas gali sudaryti dviejų tipų junginius: sulfidus (vidutinės druskos) ir hidrosulfidus (rūgščių druskas).
Šarmų ir šarminių žemių metalų sulfidai yra bespalviaijunginiai. Sunkiuosiuose metaluose (varis, nikelis, švinas) jie yra juodi. Mangano sulfidas yra rausvos spalvos. Daugelis druskų netirpsta vandenyje.
Kokybinė reakcija į sulfidus yra sąveika su vario sulfato tirpalu (2). Tokios sąveikos produktas bus juodų vario sulfido (2) nuosėdų nusodinimas.
Išvada
Gamtoje šios medžiagos randama mineraliniuose š altiniuose, vulkaninėse dujose. Šis junginys yra gyvūnų ir augalų organizmų skilimo produktas, išsiskiriantis būdingu vandenilio sulfido kvapu. Natūralūs sulfidai randami retųjų metalų sudėtyje, metalurgijoje iš jų gaunami atitinkami elementai. Svarbu atsiminti, kad vandenilio sulfidas yra stipri toksiška medžiaga.
