Надо Знать

добавить знаний



Сероводород


{{{Назва2}}}

План:


Введение

Сероводород - химическое соединение с формуле H 2 S. Это бесцветный, очень ядовитый, горючий газ с характерным неприятным запахом протухших яиц, запах ощущается при таких низких концентрациях, как 0,00047 частей на миллион. Этот газ образуется в результате вулканической активности, входит в состав природного газа и некоторых вод. Человеческое тело вырабатывает небольшое количество H 2 S в качестве сигнальной молекулы.


1. Нахождение в природе

Сероводород встречается в вулканических газах, а также в воде некоторых минеральных источников - Пятигорска и Мацесты (на Кавказе), Любеня-Великого ( Львовская область) и других. Природные сероводородные воды используются для лечения. Сероводород всегда образуется при гниении остатков растительных и животных организмов и расписании других органических веществ, в которые входит сера. Поэтому неприятный запах сероводорода распространяется от выгребных ям, сточных вод и особенно от тухлых яиц. Но в больших количествах в природе сероводород не накапливается, поскольку он легко окисляется кислородом воздуха и разлагается.


2. Свойства

Сероводород немного тяжелее воздуха, смесь H 2 S и воздух - взрывоопасная. Сероводород в кислороде горит синим пламенем, с утвореннм SO 2 и воды. Всего сероводород действует как восстановитель. При высокой температуре или в присутствии катализатора, сероводород разлагается на элементарную серу и воду. Эта реакция известна процесс Клауса, основной способ преобразования сероводорода в элементарную сирку.Сирководень мало растворим в воде и действует как слабая кислота, дисоциюючы на гидросульфид ион HS - и сульфид ион S -. Сероводород реагирует с ионами металлов с образованием сульфидов, которые могут быть рассмотрены как соли сероводорода. Некоторые руды является сульфидами. Сульфиды металлов чаще всего имеют черный цвет. Бумага из ацетата свинца используется для обнаружения сероводорода, поскольку он реагирует с серой в присутствии газа с образованием сульфида свинца. Сульфиды металлов реагируя с сильной кислотой образуют сероводород. Сероводород реагирует со спиртами с образованием тиолов.


3. Получение

Хотя сероводород и образуется при взаимодействии водорода с серой при нагревании, но его удобнее добывать при действии соляной кислоты на сульфид железа:

\ Mathrm {FeS + 2 \ HCl \ longrightarrow \ FeCl_2 + \ H_2S \ uparrow}

  • Взаимодействие сульфида алюминия с водой (эта реакция отличается чистотой полученного сероводорода):

\ Mathrm {Al_2S_3 + 6 \ H_2O \ longrightarrow 2 \ Al (OH) _3 \ downarrow + 3 \ H_2S \ uparrow}


4. Химические свойства

Химическая связь серы с водородом в молекуле сероводорода ковалентная. Общие электронные пары смещены от атомов водорода к атомам серы, поэтому сера проявляет отрицательную валентность. В водном растворе это смещение является еще большим. В химическом отношении сероводород - сильный восстановитель. Восстановительные свойства его обуславливаются тем, что ион серы S 2 - сравнительно легко теряет два электроны и превращается в нейтральное атом серы S 0, а под влиянием сильных окислителей теряет шесть электронов и превращается в положительно заряженные ионы S 4 +. Так, при достаточном доступе кислорода сероводород горит на воздухе с образованием двуокиси серы и водяного пара:

  • \ Mathrm {H_2S ^ {2 -} + 3 \ O_2 ^ 0 \ longrightarrow 2 \ SO_2 ^ {2 -} \ uparrow + 2 \ H_2O ^ {2 -}}

При недостаточном доступе кислорода, или при охлаждении его пламя он сгорает с образованием воды и выделением свободной серы:

  • \ Mathrm {H_2S ^ {2 -} + \ O_2 ^ 0 \ longrightarrow 2 \ S ^ {0} \ downarrow + 2 \ H_2O ^ {2 -}}

По этой же реакцией сероводород медленно окисляется в водном розчини.Тому когда сероводородной воды оставить на длительное время в соприкосновении с воздухом, то H 2 S полностью окислился и свободная сера выделится в виде осадка. В водном растворе сероводород легко окисляется также галогенами и другими окислителя. Например:

  • \ Mathrm {H_2S + \ Cl_2 \ longrightarrow \ S \ downarrow + 2 \ HCl}

5. Физиологические свойства

Сероводород образуется в небольших количествах в некоторых клетках млекопитающих и имеет ряд биологических сигнальных функций. (Только два других газы имеют такую ​​же функцию: оксид азота (NO) и оксид углерода (СО). Газ образуется из цистеина под влиянием ферменте : цистатионин бета-синтазы и цистатионин гамма-лиазы. Он действует как розслаблювач гладких мышц и, как судинорозширювач, 0 также активно участвует в работе мозга, где он увеличивает реакцию рецепторов NMDA, [3] и облегчает долгосрочное потенцирование, которое участвует в формировании памяти. Сульфаты выводятся с мочой. Благодаря своим эффектам близок к окиси азота, сероводород в наше время [ Когда? ] признан потенциальный защитник от сердечно-сосудистых заболеваний. Хотя оба оксида азота и сероводород, как было сказано расслабляют кровеносные сосуды, их механизмы действия различны: в то время как NO активирует фермент гуанилин-циклазу, H 2 S активирует АТФ -зависимые калиевые канальцы в клетках гладкой мускулатуры. Как оксид азота, сероводород участвует в расслабление гладких мышц, что вызывает эрекцию полового члена, это дает новые возможности для терапии эректильной дисфункции. При болезни Альцгеймера количество сероводорода в мозге сильно снижается. В трисомии 21 (наиболее распространенная форма синдрома Дауна) организм вырабатывает избыток сероводорода. Сероводород также участвует в процессе 1 типа диабета. Бета-клеток поджелудочной железы при сахарном диабете 1 типа вырабатывают избыток сероводорода, что приводит к гибели бета-клеток и снижение выработки инсулина теми, которые остались.


6. Участие в круговороте серы

Сероводород является центральным участником серного цикла, биогеохимического цикла серы на Земле. В отсутствие кислорода, сиркобактерии и сульфат-восстанавливающие микроорганизмы получают энергию из окисления водорода или органических молекул с элементарной серы или сульфатов до сероводорода. Другие бактерии освобождают сероводород из серосодержащих аминокислот, это приводит к возникновению запаха тухлых яиц и запаха продуктов метеоризма.

Осадок в пруду, черный цвет связан с наличием сульфиде металлов

В результате органического распада вещества при низком содержании кислорода (гипоксии) (например, в болотах, эвтрофных озерах или мертвых зонах океанов), сульфатредуцирующих бактерии используют сульфаты, содержащиеся в воде для окисления органических веществ, образуя сероводород как побочный продукт. Некоторые молекулы сероводорода вступают в реакцию с ионами металлов растворенных в воде с образованием сульфидов металлов, которые не растворяются в воде. Эти сульфиды металлов, такие как сернистое железо FeS, часто имеют черный или коричневый цвет, что приводит образования темного ила на дне водоемов. Несколько групп бактерий могут использовать сероводород как топливо, окисляя его до элементарной серы или сульфатов с помощью растворенного в воде кислорода, или использовать оксиды металлов (например, Fe гидроксиды и оксиды Mn) и селитру в качестве окислителя. [4] Пурпурные серные бактерии и зеленые серные бактерии используют сероводород, как донор электронов в фотосинтезе, таким образом образуя элементарную серу. (На самом деле, это фотосинтеза старше чем фотосинтеза цианобактерий, водорослей и растений, которые используют воду в качестве донора электронов с образованием свободного кислорода).


7. Интересные факты

  • Характерной особенностью Черного моря является полное (за исключением ряда анаэробных бактерий) отсутствие жизни на глубинах свыше 150-200 м за счет насыщенности глубинных слоев воды сероводородом. [5]

См.. также

Примечания

  1. "Hydrogen Sulfide - PubChem Public Chemical Database" - pubchem.ncbi.nlm.nih.gov / summary / summary.cgi? cid = 402 & loc = ec_rcs. The PubChem Project. USA: National Center for Biotechnology Information . http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=402&loc=ec_rcs - pubchem.ncbi.nlm.nih.gov / summary / summary.cgi? cid = 402 & loc = ec_rcs .
  2. Perrin, DD, Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution, 2nd Ed., Pergamon Press: Oxford, 1982.
  3. Kimura Hideo. Hydrogen sulfide as a neuromodulator / / Molecular Neurobiology. - 26. - (2002) (1): 13-19. DOI : 10.1385/MN: 26:1:013 - dx.doi.org/10.1385/MN: 26:1:013. PMID 12392053 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12392053 .
  4. Биогеохимия серы - прошлое и настоящее. Геологическое общество Америки.
  5. http://ifacts.com.ua/animals-and-plants/tsikavi-fakty-pro-chorne-more-malenkyj-vbyvtsya-440 - ifacts.com.ua/animals-and-plants/tsikavi-fakty-pro- chorne-more-malenkyj-vbyvtsya-440

Источники

  • Ф. А. Деркач "Химия" Л. 1968
Растворимость кислот, оснований и солей в воде
H + Li + K + Na + NH 4 + Ba 2 + Ca 2 + Mg 2 + Sr 2 + Al 3 + Cr 3 + Fe 2 + Fe 3 + Ni 2 + Co 2 + Mn 2 + Zn 2 + Ag + Hg 2 + Hg 2 2 + Pb 2 + Sr 2 + Sn 2 + Cu +
OH - P P P - P М Н М Н Н Н - Н Н Н Н - - - Н Н - Н
F - P Н P P Р М Н Н М Р Н Н Н Р Р М Р Р М М Н Р Р ?
Cl - P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Н М - Н Р
Br - P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М Н М Р H Р
I - P P P P Р Р Р Р Р Р ? Р - Р Р Р Р Н Н Н Н М Н -
S 2 - P P P P - Р М Н Р - - Н - Н Н Н Н Н Н - Н Н Н Н
SO 3 2 - P P P P Р М М М Н ? ? М ? Н Н Н М Н Н Н Н ? Н ?
SO 4 2 - P P P P Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М - Н Н Р Р Р
NO 3 - P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р - Р - Р Р
NO 2 - P P P P Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ? ? ?
PO 4 3 - P Н P P - Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н ? Н Н Н Н
CO 3 2 - М Р P P Р Н Н Н Н - - - - Н Н - - Н - Н - - ? -
CH 3 COO - P Р P P Р Р Р Р Р - Р Р - Р Р Р Р Р Р М Р - Р Р
CN - P Р P P Р Р Р Р Р ? Н Н - Н Н Н Н Н Р Н Р - - Н
SiO 3 2 - H Н P P ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? ? Н ? ? ?

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам