Bài 44. Hidro Sunfua

I - CẤU TẠO PHÂN TỬ

Phân tử hiđro sunfua  (H₂S)  có cấu tạo tương tự phân tử  H₂O. Nguyên tử  S  có  2  electron độc thân ở phân lớp  3p  tạo ra  2  liên kết cộng hóa trị có cực với  2  nguyên tử  H. Trong hợp chất này, nguyên tố  S  có số oxi hóa  −2.

II - TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Hiđro sunfua là khí không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí  (d=34/29≈1,17). Hóa lỏng ở  −60^oC, hóa rắn ở  −86^oC. Khí  H₂S  tan trong nước  (ở  20^oC  và  1atm, khí hiđro sunfua có độ tan  S=0,38g/100g H₂O). Khí  H₂S  rất độc, không khí có chứa lượng nhỏ khí này có thể gây ngộ độc nặng cho người và động vật.

III - TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1.Tính axit yếu

Hiđro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit rất yếu (yếu hơn axit cacbonic), có tên là axit sunfuhiđric  (H₂S).

Axit sunfuhiđric tác dụng với kiềm tạo nên  2  loại muối: muối trung hòa, như  Na₂S  chứa ion  S²⁻  và muối axit như  NaHS  chứa ion  HS⁻.

2. Tính khử mạnh

Trong hợp chất  H2S, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa thấp nhất là  −2. Khi tham gia phản ứng hóa học, tùy huộc vào bản chất và nồng độ của chất oxi hóa, nhiệt độ,...mà nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa  −2(S⁻²)   có thể bị oxi hóa thành lưu huỳnh tự do  (S⁰), hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa  +4(S⁺⁴), hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa  +6(S⁺⁶). Vì vậy, hiđro sunfua có tính khử mạnh.

Các thí dụ sau đây chứng minh cho tính khử của hiđro sunfua:

- Dung dịch axit sunfuhiđric tiếp xúc với không khí, nó dần trở nên vẩn đục màu vàng, do oxi của không khí đã oxi hóa  H₂S  thành  S⁰

-Ở nhiệt độ cao, khí  H₂S  cháy trong không khí với ngọn lửa xanh nhạt,  H₂S  bị oxi hóa thành  SO₂

Nếu không cung cấp đủ không khí hoặc ở nhiệt độ không cao lắm thì  H2S  bị oxi hóa thành  S⁰

- Clo có thể oxi hóa  H₂S  thành  H₂SO₄

IV - TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. ĐIỀU CHẾ

Trong tự nhiên, hiđro sunfua có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, khí thoát ra từ chất protein bị thối rữa,...

Trong công nghiệp không sản xuất hiđro sunfua. Trong phòng thí nghiệm điều chế bằng phản ứng của dung dịch axit clihiđric với sắt  (II)  sunfua:

                   FeS+2HCl→FeCl₂+H₂S↑

V - TÍNH CHẤT CỦA MUỐI SUNFUA

Muối sunfua của các kim loại nhóm  IA,IIA  (trừ  Be)  như  Na₂S,K₂S  tan trong nước và tác dụng với các dung dịch axit  HCl,H₂SO₄  loãng sinh ra khí  H₂S:

                   Na₂S+2HCl→2NaCl+H₂S↑

Muối sunfua của một số kim loại nặng như  PbS,CuS...  không tan trong nước, không tác dụng với dung dịch  HCl,H₂SO₄  loãng.

Muối sunfua của những kim loại còn lại như  ZnS,FeS,...  không tan trong nước, nhưng tác dụng với dung dịch  HCl,H₂SO₄  loãng sinh ra khí  H₂S:

                   ZnS+ H₂SO₄→ZnSO₄+H₂S↑

Một số muối sunfua có màu đặc trưng:  CdS  màu vàng,  CuS,FeS,Ag2S,...màu đen