H2S có tính khử

 Tại sao nói Axit H2S là chất khử mạnh?

Hiđro sunfua có tính chất hóa học đặc trưng là có tính khử mạnh, đây là tính chất hóa học thứ hai mà chúng ta cần nói đến.

Vì trong phân tử H₂Lưu huỳnh có số oxi hóa thấp nhất (-2) nên là chất khử mạnh, có thể phản ứng với hầu hết các chất oxi hóa tạo sản phẩm có số oxi hóa cao hơn. Trong hợp chất H₂S, có số oxi hóa của nguyên tố lưu huỳnh thấp bằng −2.

Tùy theo bản chất và nồng độ của chất oxi hóa tham gia phản ứng hóa học, cũng như nhiệt độ mà lưu huỳnh nguyên tố có thể bị oxi hóa thành dạng lưu huỳnh tự do (S0). Hoặc chuyển thành lưu huỳnh với số oxi hóa +4 (S⁺⁴), dạng lưu huỳnh có số oxi hóa +6 (S⁺⁶).

Để chứng minh H2S có khả năng loại trừ người vì H₂S phản ứng với chất oxi hóa mạnh

Ví dụ:

H₂S + Br₂ + H₂O → H₂SO₄ + HBr

Có tính khử do:

Trong H₂S có S^-2 mà sau phản ứng có S⁺⁶

⇒ Số oxi hóa tăng nên H₂S có tính chất khử

Tính chất vật lý của H2S

– Khí  H₂S (Hiđro sunfua) là khí không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí  (d ≈ 1,17). Hóa lỏng ở  −60⁰C, hóa rắn ở  −86⁰C.

– Khí  H₂S  tan trong nước  (ở 20⁰C và 1atm, khí hiđro sunfua có độ tan  S = 0,38g/100g H₂O).

– Khí H₂S rất độc, chỉ cần 0,05 mg H₂S trong 1 lít không khí đã gây ngộ độc, chóng mặt, nhức đầu thậm chí chết nếu thở lâu trong H₂S.

Cấu trúc phân tử của H₂S tương tự như cấu trúc phân tử của nước (H₂) đều phân cực.

– Tuy nhiên H₂S có khả năng tạo liên kết hiđro yếu hơn nước. H₂S là chất khí ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

Nguồn gốc của hiđro sunfua- H₂S

Khí H2S có ở cả trong tự nhiên và được tạo ra trong công nghiệp:

Nguồn H2S tự nhiên

Khí Hiđro sunfua được tạo thành do chất hữu cơ, rau cỏ thối rữa, phân hủy, đặc biệt có nhiều ở những nơi nước cạn, các bờ biển và sông hồ nông cạn.

Phát hiện khí này được sinh ra từ các vết nứt núi lửa, cống rãnh, giếng sâu, hầm lò khai thác than. Ước khoảng 50-60 triệu tấn khí H2S sinh ra từ tự nhiên mỗi năm.

Sinh ra trong sản xuất công nghiệp

H2S sinh ra trong công nghiệp do các quá trình sử dụng các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh. Trong quá trình chế biến xenlulozơ, sản xuất sợi nhân tạo, nấu bột giấy, thuộc da, khi nấu thuốc nhuộm, xử lý nước thải….

Lượng khí H ước tính₂S sinh ra trong ngành sản xuất khoảng 3 triệu tấn mỗi năm.

Tính chất hóa học của HO₂S, tính chất của Hydrogen sulfide

H₂S có tính axit

Tính chất hóa học của h2s đầu tiên mà chúng ta muốn nhắc đến là h2s có tính axit yếu.

Khí hiđro sunfua có thể tan trong nước như đã nói ở trên và tạo thành dung dịch axit rất yếu gọi là axit sunfuric, yếu hơn axit cacbonic.

– Axit sunfuric phản ứng với dung dịch kiềm tạo thành hai loại muối: muối trung hòa và muối axit.

Axit H2S là chất khử mạnh

– Là chất khử mạnh vì trong H₂S lưu huỳnh có số oxi hóa thấp nhất (-2).

Tùy thuộc vào bản chất và nồng độ của chất oxi hóa tham gia các phản ứng hóa học, cũng như mức nhiệt độ mà nguyên tố lưu huỳnh có thể bị oxi hóa thành dạng lưu huỳnh tự do (S0). Hoặc chuyển thành lưu huỳnh với số oxi hóa +4 (S+4), dạng lưu huỳnh có số oxi hóa +6 (S+6).

Phản ứng của H₂S

+ Khí H₂S tác dụng với O₂ có thể tạo ra S hoặc SO₂ tùy theo cách tiến hành phản ứng và lượng oxi:

2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂ (nếu dư oxi)

2H₂S + O2 → 2H₂O + 2S

+ Ở nhiệt độ cao, khí H₂S sẽ bị cháy trong không khí với ngọn lửa có màu xanh nhạt, khí H₂S bị oxi hóa thành SO₂:

2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂

+ Khi tác dụng với clo thì H₂S có thể tạo S hay H₂SO₄ tùy theo từng điều kiện phản ứng:

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → 8HCl + H₂SO₄

H₂S +Cl₂ → 2 HCl + S (khí clo gặp khí H₂S)

+ Dung dịch H₂S có tính axit yếu ở 2 nấc : Khi tác dụng với dung dịch kiềm thì có thể tạo muối axit hoặc tạo muối trung hoà

H₂S + NaOH → NaHS + H₂O

H₂S + NaOH → Na₂S + H₂O

Điều chế H₂S

Trong thiên nhiên

– Khí này hầu hết được tạo ra trong tự nhiên và khí thải công nghiệp như đã nói ở trên. Hydro sunfua thường được điều chế từ sự phân hủy vi sinh vật hữu cơ trong điều kiện không có O.₂ (còn được gọi là phân hủy kỵ khí)

– H₂S cũng tồn tại trong khí núi lửa, khí tự nhiên

Điều chế H₂S trong phòng thí nghiệm

– Trong phòng thí nghiệm, khí này được điều chế bằng cách cho axit clohiđric phản ứng với sắt (II) sunfua:

FeS  +  2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

– Hoặc điều chế H₂S từ S

– Một số sunfua kim loại và phi kim loại khi phản ứng với nước sẽ tạo ra hiđro sunfua

Điều chế trong công nghiệp 

– Sản xuất H₂S khi tách khỏi khí chua – đây là khí tự nhiên có hàm lượng H₂S cao. Ngoài ra, ta có thể sản xuất bằng cách xử lý hydro bằng lưu huỳnh nguyên tố nóng chảy ở khoảng 450 °C.

– Trên đây là những tính chất hoá học của – mà chúng ta cần tìm hiểu. – là một loại khí độc tồn tại xung quanh chúng ta. Vì vậy, hãy học cách tránh nó.

Khí H₂S độc hại như thế nào?

H₂S là một chất khí rất độc. Nếu chỉ có một lượng nhỏ hydrogen sulfide trong không khí, con người và động vật có thể bị ngộ độc nghiêm trọng, ngạt thở, chóng mặt và nôn mửa. Tùy thuộc vào nồng độ của khí hydro sunfua mà mức độ nguy hiểm của nó sẽ khác nhau. Trường hợp nặng có thể dẫn đến liệt toàn thân, thậm chí tử vong.

+ Nồng độ khoảng 100ppm: Gây kích ứng màng phổi người. Nếu thở lâu trong khoảng 1 giờ, mắt và đường hô hấp sẽ bị ảnh hưởng. Nếu liên tục trên 8 giờ, nạn nhân có thể tử vong.

+ Nồng độ khoảng 400ppm đến 700ppm: Chỉ trong khoảng 30 phút, nạn nhân có thể nguy hiểm đến tính mạng.

+ Nồng độ trên 800ppm: Nạn nhân có thể bất tỉnh, có khả năng tử vong ngay lập tức.

Bảng phân tích mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe theo nồng độ H. khí ga₂S ở trong không khí