Proprietà del solfuro di idrogeno (H2S) (25 fatti che dovresti sapere)

L'idrogeno solforato è un calcogeno incolore e un gas idruro. Parliamo delle proprietà fisiche e chimiche dell'idrogeno solforato.

L'idrogeno solforato è un gas infiammabile presente nell'atmosfera in tracce. È prodotto da sostanze organiche in assenza di ossigeno a causa del processo di degradazione microbica. Forma lentamente gas di zolfo elementare quando esposto all'aria ed è leggermente solubile in acqua (3.980 g/litro).

Concentriamoci in dettaglio sul nome IUPAC, sul raggio, sul magnetismo, sulla polarità, sulle reazioni, sulla fusione e sul punto di ebollizione dell'idrogeno solforato.

H2S Nome IUPAC

Il nome IUPAC (Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata) di H2S è idrogeno solforato.

H2S Formula Chimica

Il solfuro di idrogeno ha il formula chimica H2S.

H2Numero CAS

H2S ha il Numero di registro CAS (identificatore numerico autentico che può contenere fino a 10 cifre) 7783-06-4.

H2S Chem Spider ID

H2S ha il ChemSpider (ChemSpider è un database di struttura chimica gratuito) ID 391.

H2S Classificazione chimica

  • H2S può essere classificato chimicamente come composto gassoso inorganico.
  • H2S può essere classificato chimicamente come composto acido.
  • H2S può essere classificato chimicamente come composto covalente.
  • H2S può essere classificato chimicamente come gas idruro di calcogeno.

H2S Massa molare

Le massa molare di H.2S è 34.08 g. Questo valore della massa molare si ottiene dalla somma della massa molare di un atomo di zolfo e di due atomi di idrogeno che sono rispettivamente 32.065 g/mole e 1.00784 g/mole (massa molare dell'atomo 1 H).

H2Colore S

H2S è un composto incolore, infiammabile e gassoso.

H2Viscosità S

H2S ha una viscosità di 0.01166 centipoise a 320 F e 1 atm.

H2S Densità molare

La densità molare di H2S è 0.0452 mol/L perché ha una densità di 1.539 g/L (a 273 K).

H2Punto di fusione S

H2S ha un punto di fusione di -85.50 C o -121.90 F.

H2Punto di ebollizione S

Il punto di ebollizione di H2S è -59.550 C o -75.190 F.

H2Stato S a temperatura ambiente

A temperatura ambiente H2S appare come un composto gassoso incolore perché il legame idrogeno intermolecolare in H2S è relativamente debole di H2O.

H2S Legame ionico/covalente

H2S è una molecola legata in modo covalente. Ci sono due legami covalenti presenti nella struttura di H2S. Tutti i due legami S-H sono equivalenti e condividono reciprocamente le loro coppie di elettroni di valenza e le coppie di elettroni legati sono leggermente spostate verso lo zolfo a causa della sua maggiore elettronegatività.

proprietà h2s
Legami covalenti in H2S

H2Raggio covalente S

Il raggio ionico dello zolfo (S2-) è 186 pm e il raggio atomico dell'idrogeno è 53 pm.

H2S Configurazioni elettroniche

Configurazione elettronica mostra la disposizione degli elettroni nei diversi stati energetici, noti come gusci elettronici. Spieghiamo la configurazione elettronica di H2S in dettaglio.

H2S ha la configurazione elettronica [Ne] 3s2 3p4 e 1s1.

H2Stato di ossidazione

H2S è nello stato di ossidazione pari a 0 perché è un composto neutro. Lo zolfo è in -2 (S2-) e ciascuno dei due atomi di idrogeno è in un +1 (H+) stato di ossidazione.

H2S Acidità/Alcalinità

H2S è un composto gassoso acido (acido di Bronsted e Lewis). È un acido debole con una costante di dissociazione acida (Ka) di 10-7 o confa = 7. H2S = 2H+ + S2-.

è H2S inodore?

H2S non è un composto inodore perché ha un odore pungente di “uovo marcio” a basse concentrazioni.

è H2S paramagnetico?

La presenza o l'assenza di elettroni spaiati attratti dal debole campo magnetico determina il comportamento magnetico di un composto. Controlliamo il magnetismo di H2S.

H2S non è un composto paramagnetico ma diamagnetico perché non sono presenti elettroni spaiati in H2S. Zolfo in H2S è sp3 ibridato e tutti gli elettroni dello zolfo così come i due atomi di idrogeno sono accoppiati in quei quattro sp3 orbitali ibridi.

H2S Idrata

H2S forma gas idrati con molecole d'acqua a basse temperature e ad alta pressione. Gli idrati stabili si formano quando H2Le molecole di gas S sono intrappolate nella struttura a gabbia sviluppata dalle molecole d'acqua.

H2S struttura in cristallo

Il cristallo incolore di H2S ha una struttura di fluorite con il gruppo spaziale cubico Fm3m e il gruppo puntuale C2v. Nel cristallo, ogni H+ è legato con quattro S2- per formare una miscela di HS con condivisione degli angoli e dei bordi4 tetraedri. I parametri del reticolo sono a= b= c = 4.59 A0e α = β = γ = 900.

H2S Polarità e conduttività

  • L'idrogeno solforato è una molecola polare con un momento dipolare di 0.97 Debye. Questo polarità chimica di H.2S nasce a causa della sua forma piegata. A causa di questa forma, il dipolo di legame di due legami SH non può essere annullato l'uno dall'altro.
  • H2S è un conduttore metallico di elettricità superiore a 90 GPa (gigapascal). Quando viene raffreddato al di sotto della sua temperatura critica, si esibisce superconduttività.

H2S Reazione con acido

Anche se H2S è debolmente acido, reagisce con il forte acido solforico (H2SO4) e forma zolfo elementare, anidride solforosa (SO2), e H2O.

H2S+H2SO4 = S + COSÌ2 + 2H2O

H2Reazione S con base

H2S reagisce con una base forte, l'idrossido di sodio (NaOH) in due modi e si ottengono anche due prodotti diversi.

  • H2S + NaOH (eccesso) = NaS (solfuro di sodio) + H2O.
  • H2S (eccesso) + NaOH = NaHS (bisolfuro di sodio) + H2O.

H2S Reazione con l'ossido

H2S subisce una reazione redox con una molecola di ossigeno e forma zolfo elementare con acqua. In questa reazione, H2S viene ossidato e l'ossigeno viene ridotto.

2H2S+O2 = 2S + 2H2O

H2Reazione S con il metallo

H2S reagisce con diversi ioni metallici e forma il precipitato di solfuro metallico.

  • Cu2+ + H2S = CuS (ppt) + 2H+
  • Hg2+ + H2S = HgS (ppt) + 2H+
  • Pb2+ + H2S = PbS (ppt) + 2H+
  • 2Sb3+ + 3H2S = Sb2S3 (ppt) + 6H+

Conclusione

Anche se l’idrogeno solforato non fa bene alla salute degli animali, viene utilizzato per produrre acido solforico (H2SO4) e zolfo elementare (S), solfuri inorganici, ecc. Questi solfuri vengono applicati nell'industria del cuoio, farmaceutica e dei pesticidi. Viene utilizzato anche per formare acqua pesante (D2O) per le centrali nucleari.