A. Hiđro sunfua
I. Tính chất vật lý.
- Hiđro sunfua (${{H}_{2}}S$) là chất khí, không màu, mùi trứng thối, rất độc.
- Khí ${{H}_{2}}S$ hơi nặng hơn không khí ($d=\frac{34}{29}\approx 1,17$)
II. Tính chất hóa học
1. Tính axit yếu.
- Hiđro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit yếu (yếu hơn axit cacbonic), tên là axit sunfuric
(${{H}_{2}}S$)
- Axit ${{H}_{2}}S$ tác dụng với NaOH thu được 2 loại muối
${{H}_{2}}S+2NaOH\to N{{a}_{2}}S+2{{H}_{2}}O$
${{H}_{2}}S+NaOH\to NaH\text{S}\,+\,{{H}_{2}}O$
2. Tính khử mạnh: ${{H}_{2}}S$ tính khử mạnh có thể phản ứng được với chất mang tính oxi hóa.
a) Trong điều kiện thường, dung dịch ${{H}_{2}}S$ tiếp xúc với oxi của không khí trở nên vẩn đục màu vàng do sinh ra S.
$2{H_2}\mathop S\limits^{ - 2} + \mathop {{O_2}}\limits^0 \to 2{H_2}\mathop O\limits^{ - 2} + 2\mathop S\limits^0 $
b) Khi đốt khí ${{H}_{2}}S$ trong không khí, khí ${{H}_{2}}S$ cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt, ${{H}_{2}}S$ bị oxi hóa thành $S{{O}_{2}}$
$2{H_2}\mathop S\limits^{ - 2} + 3{{\rm{O}}_2}\xrightarrow{{{t}^{o}}}2{H_2}O + 2\mathop S\limits^{ + 4} {O_2}$
Nếu đốt cháy khí ${{H}_{2}}S$ ở nhiệt độ không cao hoặc thiêý oxi, khí ${{H}_{2}}S$ bị oxi hóa thành lưu huỳnh tự do
III. Trạng thái tự nhiên và điều chế.
1. Trong tự nhiên, hiđrosunfua có trong một số nước suối, trong khí núi lửa và bốc ra từ xác chết của người và động vật
2. Trong công nghiệp, người ta không sản xuất khí hiđro sunfua. Trong phòng thí nghiệm
$F\text{e}S\,\,+2HCl\to F\text{e}C{{l}_{2}}+{{H}_{2}}S\uparrow $
Thuốc thử thường được dùng để $ {{H}_{2}}S $ hoặc muối sunfua là dung dịch $ Pb{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} $
Do phản ứng xảy ra thu được $ Pb\text{S} $ kết tủa đen.
$ {{H}_{2}}S+Pb{{(N{{O}_{3}})}_{2}}\to Pb\text{S}{{\downarrow }_{den}}+2HN{{O}_{3}} $
$ {{H}_{2}}S $ thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh như $ {{O}_{2}} $
$ {{H}_{2}}{{S}^{-2}}+\dfrac{1}{2}{{O}_{2}}\to {{H}_{2}}O+{{S}^{0}} $
- Hiđrosunfua ( $ {{H}_{2}}S $ ) tan trong nước thu được axit sunfuhiđric có tính axit yếu.
- $ {{H}_{2}}S $ có số oxi hóa của S là -2 chỉ có khả năng nhường electron để thu được S có các số oxi hóa cao hơn ( 0, +4, +6) $ \to $ tính khử mạnh.
Công thức phân tử của axit sunfuhiđric là $ {{H}_{2}}S $
Axit 2 nấc là $ {{H}_{2}}S $
$ \begin{array}{l} {{H}_{2}}S\to {{H}^{+}}+H{{S}^{-}} \\ H{{S}^{-}}\to {{H}^{+}}+{{S}^{2-}} \end{array} $
$ NaOH $ phản ứng với $ {{H}_{2}}S $ không có sự thay đổi số oxi hóa nên $ {{H}_{2}}S $ không thể hình tính khử mà thể hiện tính axit
$ {{H}_{2}}S+2NaOH\,\to N{{a}_{2}}S+2{{H}_{2}}O $
Hiđrosunfua ( $ {{H}_{2}}S $ ) tan trong nước thu được axit yếu 2 nấc.
Số oxi hóa của S trong $ {{H}_{2}}S $ là -2.
$ {{H}_{2}}S+\,\,CuS{{O}_{4}}\to CuS\downarrow \,\,+\,\,{{H}_{2}}S{{O}_{4}} $
$ \to $ Kết tủa màu đen là CuS
Muối tan trong nước là $ \text{BaS} $
Nhận xét nào dưới đây không đúng ?
Nhận xét không đúng là : $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ đóng vai trò là chất khử
$ {{S}^{-2}}\,({{H}_{2}}S)\to {{S}^{+6}}({{H}_{2}}S{{O}_{4}})+8e $
Chất khử
$ \begin{array}{l} 2K\text{O}H+{{H}_{2}}S\to {{K}_{2}}S+2{{H}_{2}}O \\ K\text{O}H+{{H}_{2}}S\to KH\text{S}+{{H}_{2}}O \end{array} $
$ \to $ Hai muối thu được là $ {{\text{K}}_{2}}\text{S,}\,KH\text{S} $ .
$ 2{{H}_{2}}{{S}^{-2}}+{{O}_{2}}\to 2{{H}_{2}}O+2{{S}^{0}} $
Trong phương trình trên S ( $ {{H}_{2}}S $ ) nhường e $ \to $ thể hiện tính khử
$ {{S}^{-2}}\to {{S}^{0}}+2\text{e} $
Vì KOH dư chỉ thu được muối trung hòa
$ 2K\text{O}H+\,{{H}_{2}}S\to {{K}_{2}}S+2{{H}_{2}}O $
$ \to $ Chất tan gồm $ {{K}_{2}}S,\,K\text{O}H $
Ở điều kiện thường, $ {{H}_{2}}S $ tồn tại ở dạng khí.
Người ta không dung $ Ba{{(OH)}_{2}} $ để nhận biết $ N{{a}_{2}}S,\,NaCl $ do không có hiện tượng
- Dùng $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ loãng, $ HCl $ thì $ N{{a}_{2}}S $ phản ứng thu được khí có mùi trứng thối còn NaCl không có hiện tượng
$ {{H}_{2}}S{{O}_{4}}+N{{a}_{2}}S\to N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}+{{H}_{2}}S\uparrow $
$ 2HCl+N{{a}_{2}}S\to 2NaCl+{{H}_{2}}S\uparrow $
- Dùng $ F\text{e}{{(N{{O}_{3}})}_{2}} $ thì $ N{{a}_{2}}S $ phản ứng thu được kết tủa còn NaCl thì không
$ F\text{e(N}{{\text{O}}_{3}}{{)}_{2}}+N{{a}_{2}}S\to F\text{eS}\,\text{+}\,2\text{NaN}{{\text{O}}_{3}} $
Axit yếu là $ {{H}_{2}}S $ .
Muối không tan trong axit thu được kết tủa màu đen là $ CuS $
Muối sunfua không tan trong axit HCl, $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ loãng là $ Pb\text{S} $
$ \begin{array}{l} {{H}_{2}}S+NaOH\to NaH\text{S}+{{H}_{2}}O \\ {{H}_{2}}S+2NaOH\to N{{a}_{2}}S+2{{H}_{2}}O \end{array} $
$ \to $ Muối thu được là $ NaH\text{S},\,N{{a}_{2}}S $
Người ta nhận biết $ {{H}_{2}}S $ hoặc muối sunfua bằng $ Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}},\,Pb{{(N{{O}_{3}})}_{2}} $ vì các phản ứng xảy ra thu được kết tủa đen $ CuS,\,Pb\text{S} $ không tan trong axit HCl, $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ , $ HN{{O}_{3}} $ loãng.
$ \begin{array}{l} Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}+{{H}_{2}}S\to CuS\downarrow +\,\,2HN{{O}_{3}} \\ Pb{{(N{{O}_{3}})}_{2}}\,+\,{{H}_{2}}S\to Pb\text{S}\downarrow +\,\,2HN{{O}_{3}} \end{array} $
Câu nào sau đây diễn tả đúng tính chất của các phản ứng ?
$ {{H}_{2}}{{S}^{-2}}+4Cl_{2}^{0}+4{{H}_{2}}O\to {{H}_{2}}{{S}^{+6}}{{O}_{4}}+8HC{{l}^{-}} $
S trong $ {{H}_{2}}S $ nhường e $ \to $ là chất khử
$ Cl $ trong $ C{{l}_{2}} $ là chất nhận e $ \to $ là chất oxi hóa.
Muối không tan trong nước là $ Pb\text{S} $
Muối sunfua có gốc $ {{S}^{2-}} $ (Ví dụ : $ N{{a}_{2}}S,\,{{K}_{2}}S $ )
$ {{H}_{2}}S $ không tan vô hạn trong nước ở điều kiện thường.
Trong phòng thí nghiệm $ {{H}_{2}}S $ được điều chế bằng phản ứng
$ F\text{e}S+2HCl\to FeC{{l}_{2}}+{{H}_{2}}S $
Khí $ {{H}_{2}}S $ : Hiđro sunfua
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới