Tính chất hóa học Hyđro sunfua

Hydro sulfua đậm đặc hơn không khí một chút; hỗn hợp H
2S và không khí có thể phát nổ. Hydro sulfua cháy trong oxy với ngọn lửa màu xanh lam để tạo thành lưu huỳnh dioxit (SO
2) và nước. Nói chung, hydro sunfua hoạt động như một chất khử, đặc biệt là với sự có mặt của bazơ, tạo thành ion SH-.

Ở nhiệt độ cao hoặc với sự có mặt của chất xúc tác, lưu huỳnh dioxit phản ứng với hydro sunfua để tạo thành lưu huỳnh nguyên tố và nước. Phản ứng này được khai thác trong quy trình Claus, một phương pháp công nghiệp quan trọng để loại bỏ hydro sunfua.

Hydro sulfua tan ít trong nước và hoạt động như một axit yếu (pKa   = =   6,9 trong 0,01-0.1 dung dịch mol / lít ở 18 °C), tạo ra ion hydrosulfua HS−
(cũng viết SH−
). Hydro sulfua và các dung dịch của nó là không màu. Khi tiếp xúc với không khí, nó từ từ bị oxy hóa tạo thành lưu huỳnh nguyên tố, không tan trong nước. Các anion sunfua S2−
không được hình thành trong dung dịch nước.[6]

Hydro sulfua phản ứng với các ion kim loại để tạo thành sunfua kim loại, không hòa tan, thường là chất rắn màu tối. Giấy acetate chì (II) được sử dụng để phát hiện hydro sunfua vì nó dễ dàng chuyển thành chì (II) sunfua, có màu đen. Xử lý sunfua kim loại bằng axit mạnh thường giải phóng hydro sunfua.

Ở áp suất trên 90 GPa (gigapascal), hydro sunfua trở thành chất dẫn điện như kim loại. Khi được làm mát dưới nhiệt độ tới hạn, pha áp suất cao này thể hiện tính siêu dẫn. Nhiệt độ tới hạn tăng theo áp suất, dao động từ 23   K ở 100 GPa đến 150   K ở mức 200 GPa.[7] Nếu hydro sunfua được điều áp ở nhiệt độ cao hơn, sau đó được làm mát, nhiệt độ tới hạn là 203 K (−70 °C), nhiệt độ tới hạn siêu dẫn cao nhất được chấp nhận vào năm 2015. Bằng cách thay thế một phần nhỏ lưu huỳnh bằng phốt pho và sử dụng áp suất thậm chí cao hơn, người ta đã dự đoán rằng có thể tăng nhiệt độ tới hạn lên trên 0 °C (273 K) và đạt được tính siêu dẫn ở nhiệt độ phòng.[8]

Tính axit yếu

Khí H2S tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfuahiđric rất yếu (yếu hơn axit H2CO3) với H+ + HS- K1= 6.10-8 và HS- H+ + S 2- K2=10-14

Tác dụng với các dung dịch kiềm tạo hai muối, muối trung hoà và muối axit:

H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2OH2S + NaOH = NaHS + H2O

Đặc biệt H2S tác dụng với các dung dịch muối cacbonat kim loại kiềm chỉ tạo ra muối hiđro cacbonat.

H2S + Na2CO3 = NaHCO3 + NaHS

Tính khử mạnh

Trong axit H2S và các muối của nó (S có số oxi hoá -2) nên là chất khử mạnh. H2S cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh.

2H2S + 3O2 → 2 H2O + 2SO2

Nếu không cung cấp đủ không khí, H2S bị oxi hóa thành S. Clo có thể oxi hoá H2S thành H2SO4 (khi có nước).

4Cl2 + H2S + 4H2O → H2SO4 + 8 HCl

H2S tác dụng với các kim loại kiềm tạo thành muối axit.

2H2S + 2K → 2KHS + H2

Còn với các kim loại khác thì tạo thành muối sunfua. H2S khan không tác dụng với Cu, Ag, Hg, nhưng khi có mặt hơi nước thì lại tác dụng khá nhanh làm cho bề mặt các kim loại này bị xám lại.

4 Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Hyđro sunfua http://tools.wikimedia.de/~verisimilus/Bot/DOI_bot... http://adsabs.harvard.edu/abs/2015Natur.524..277C http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85063433 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3118817 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3910450 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4369258 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21254839 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23600844 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25091411 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26289188