HIDROGENUL SULFURAT - H2S

METODEDEOBINERE

S0 + H20 H2+1S-2

Fe+2S-2 + 2 HCl Fe+2Cl2 + H2S-2 Nu se folosete H2SO4 sau HNO3 (oxideaz H2 S-2 la S0 )

Hidroliza sulfurii de aluminiu:

Al2 S3 + 6 H2OAl(OH)3 + 3 H2S

PROPRIETIFIZICE

Gaz incolor, cu miros urt, d. H2S > d. aer

Sepoatelichefiaisolidificaprinrcirei comprimare

Relativsolubilnap,maisolubilnalcool

SoluiasaturatdeH2S n ap(0,2 N) - apdeH2S

Moleculelenuseasociazprinlegturidehidrogen.

STRUCTURA

Laformarealegturii covalente participcei doi orbitali p puri, monoelectronici: - + S H + H

PROPRIETI CHIMICE

CARACTER REDUCTOR PUTERNIC !

- Arde n aer: H2S-2 + O2 0 2 S0 + 2H2O-2

- Cu oxidanii slabi ( I2; SO2; FeCl3; K3[Fe(CN)6]) - se oxideaz la sulf S0 :

H2S-2 + 2K3[Fe+3(CN)6] + 2KOH S0 + -2e +1e

2K4[Fe+2(CN)6] + 2H2O

Cu oxidani energici: (Cl2 , NaClO , Br2 , H2O2 , HNO3, KMnO4 , HIO3 , HBrO3) poate fi oxidat la:

S 0 S +4O2 ( sau H2SO3 - acid sulfuros) S +6O3 ( sau H2SO4 - acid sulfuric)

5H2S-2 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4 5S0 + 2Mn+2SO4 + -2 e +5 e K2SO4 + 8 H2O

3 H2S-2 + 8 HN +5O3 3 H2S +6O4 + 8 N+2O + 4 H2O - 8 e +3 e

Reacioneaz cu metalele sulfuri Zn+SZnS Fe+SFeS

Reacioneaz cu PCl3 , PCl5 , AsCl3: 2 PCl3 + 3 H2SP2S3 + 6 HCl

Acid dibazic foarte slab (mai slab dect acidul carbonic):

H2S-2 + H2OHS- + H3O + HS - + H2OS2- + H3O +

SRURILE H2S - S u l f u r i Sulfuri acide (sulf-hidruri) Sulfuri neutre

Dup solubilitate, sulfurile se clasific n:

Sulfuri solubile n acizi (sulfobaze): CuS, CdS, PbS, Bi2S3 Sulfuri solubile n baze (sulfo-acide sau sulfo-anhidride): As2S3, Sb2S3, SnS

As2+3S3 +6NaOHNa3As+3O3 + Na3As+3S3 + 3H2O As2+3S3 + 3 (NH4)2S-2 (NH4)3As+3S3-2 (sulfoarsenit)

Unele sulfuri: HgS, CoS, NiS sunt solubile numai n HNO3 conc. la cald sau n ap regal:

3 HgS -2 + (2 + 6) HN+5O3 3 S0 + 2 N+2O + -2e +3e 3 Hg(NO3)2 + 4 H2O

Prin topire, n prezena aerului, sulfurile se comport diferit :

a. Sulfurile alcaline i alcalino-pmntoase sulfai Na2S-2 + 2 O2 0Na2S+6O4-2

b. Sulfurile metalelor grele oxid metalic + SO2 2PbS-2 + 3O20PbO-2 + 2S+4O2

c. Sulfurile metalelor nobile metal + SO2 Ag2+1S-2 + O2 Ag0 + S+4O2

Sulfurile reacioneaz cu sulful n soluii concentrate, formnd polisulfuri :

Na2S + S Na2S2

Polisulfurile + HCl conc. hidrogen polisulfurat Na2S6 +HClH2S6 + 2NaCl Hidrogenul polisulfurat: H2(S)n - sulfani -

Reacia cu nitroprusiatul de sodiu: Na2[Fe(CN)5NO].2H2O

Na2[Fe(CN)5 NO] + Na2S Na4[Fe(CN)5 NOS] Natriu pentacianonitrozo tio ferat (III) - coloraie purpurie -

PROPRIETI FIZIOLOGICE ALE H2S Gaz toxic

n concentraie de 0,1 0,2 % n aer - sufocant

Provoac iritarea conjunctivei oculare

n caz de intoxicaie, se recomand splarea ochilor cu soluie diluat de acid boric, inhalarea de oxigen i respiraie artificial

Poate fi folosit ca antidot n intoxicaiile cu mercur (precipit HgS,neagr).

IDENTIFICARE: Se identific, n atmosfer, cu o hrtie de filtru umectat cu Pb(CH3COO)2se negrete (PbS, pp.negru)

INTREBUINRILE HIDROGENULUI SULFURAT

Raticid i insecticid (n silozuri)

Distruge sporii ciupercilor parazitare ale cerealelor

Separarea i identificarea cationilor n chimia analitic

COMPUII OXIGENAI AI SULFULUI

Oxizii sulfului

S+2 O monoxid de sulf

S+4 O2 dioxid de sulf

S+6 O3 trioxid de sulf

DIOXIDUL DE SULF SO2

METODEDEOBINERE

n industrie: prin arderea sulfului n aer: S0 + O2 0 S+4O2-2

prin arderea sulfurilor n aer (ex. pirita): 4 Fe+2S2-1 + 11 O20 Fe2+3O3-2 + 8 S+4O2

-1 e -10 e + 4 e

- 11 e

n laborator :

a. prin reducerea H2SO4 cu nemetale sau metale aflate dup hidrogen n seria activitii electrochimice: 2H2S+6O4 + S 0 S+4O2 + 2H2O 2H2S+6O4 + C 0 S+4O2 + C+4O2 + 2H2O 2H2S+6O4 + Cu0 Cu+2SO4 + S+4O2 + 2H2O

b. prin reducerea H2SO4 cu sulfii alcalini : Na2S+4O3 + H2S+6O4 Na2S+6O4 + H2S+4O3 S+4O2 + H2O

PROPRIETI FIZICE

Este un gaz incolor Are mirosneptor

Mai greu dect aerul (d = 2,92) Nuardeinuntreinearderea Selichefieazlatemperaturobinuit, la o presiune de 4 6 atm nstarelichidesteincolor

Sesolidificla 75,50C Prin evaporare, SO2 lichidproduceotemperaturde 500C,proprietatepecaresebazeazutilizarealuicalichiddercirela construirea frigiderelor.

SO2 lichid este un bun dizolvant pentru multe substane anorganice i organice.

Dioxidul de sulf se dizolv uor n ap (1 litru ap dizolv 79 litri SO2 n condiii normale) i n solveni organici ca: alcool, aceton, grsimi etc.

La rcirea soluiilor apoase concentrate, se separ un cristalohidrat de forma: SO2 7 H2O.

OS

O

..

OS

O

....

OS

O

PROPRIETICHIMICE Este anhidrida acidului sulfuros:

S +4 O2 + H2OH2S +4 O3 Prezint att caracter reductor ct i caracter oxidant: S 4 + - 2 e- S6 + ( caracter reductor) S 4 + + 4 e- S0 ( caracter oxidant )

Caracterul oxidant: reacia cu H2S, metale, C i H2 S+4O2 + 2H2S-2 S0 + 2H2O S+4O2 + 2Mg0 Mg+2O + S0 S+4O2 + C0 C+4O2 + S0

Caracterul reductor: se manifest att n faz gazoas ct i n soluie.

Reduce: X2; HNO3; KMnO4; K2Cr2O7; H2O2; O3; Fe3+.

5 S+4O2 + 5 H2O + 2 KMn+7O4 + 3 H2SO4 5 H2S+6O4

-2e +5e

+ 2 Mn+2SO4 + K2SO4+ 3 H2O

3 S+4O2 + 3 H2O + K2Cr2+6O7 + 4 H2SO4 3 H2S+6O4

-2e +6e

+ Cr2+3 (SO4)3 + K2SO4 + 4 H2O

Cu clorul, formeaz clorura de sulfuril, SO2Cl2 :

S+4 O2-2 + Cl20 S+6O2-2Cl2-1 -2e +2e

Se oxideaz, n aer, la S+6 : S+4O2 + O2 0 S+6O3-2 S+6O3 + H2O-2 H2S+6O4 Reduce Fe+3Cl3 la Fe+2Cl2 : S+4O2 + H2O + 2 Fe+3Cl3 H2S+6O4 + 2 Fe+2Cl2 +

-2e +1e

2 HCl

PROPRIETIFIZIOLOGICE

n prezena umiditii are efect nociv asupra esuturilor vegetale i animale; formeaz H2SO3 care se adiioneaz la unele substane din esuturi, blocnd activitatea celular normal.

Se poate oxida la H2SO4 - duntor.

n concentraie de 0,2 % SO2 n aer, provoac alterarea strii fizice lein.

INTREBUINRI

Obinerea acidului sulfuric

Rafinarea petrolului (SO2 lichid - solvent selectiv pentru hidrocarburi - procedeul Edeleanu)

Obinerea gheii artificiale

Decolorant, insecticid, conservant (pentru vin i bere)

TRIOXIDUL DE SULF - SO3

METODEDEOBINERE arderea sulfului n aer

calcinarea unor sulfai: Fe2+3 (S+6O4) 3 Fe2+3O3 + 3 S+6O3 deshidratarea acidului sulfuric cu P2O5 descompunerea unor sulfai acizi de Na sau K: 2NaHS+6O4 Na2S2+6O7 + H2O pirosulfat de sodiu

Na2S2+6O7 S+6O3+ Na2S+6O4

Industrial : prin oxidarea S+4O2 cu O2 din aer, catalizator V2O5

PROPRIETIFIZICE - solid, volatil, fumeg n aer - prezint trei modificaii polimorfe (,,) - se dizolv n H2SO4 concentrat acid sulfuric fumans

PROPRIETICHIMICE - Este un oxid acid - anhidrida acidului sulfuric : S+6O3 + H2OH2S+6O4 - Reacia cu baze i oxizi bazici sruri - Reacia cu metale: S+6O3 + 4 Mg0 Mg+2S-2 + 3 Mg+2O-2 - Reacia cu HCl compui de adiie (acizi clorsulfonici)

OXOACIZII SULFULUI

1. SERIA ACIDULUI SULFUROS

Acidul sulfoxilic - H2SO2

Acidul sulfuros - H2SO3

Acidul disulfuros (pirosulfuros)- H2S2O5

Acidul ditionos - H2S2O4

SO

HO

HHO S OH

SHOHO

O

HO S SO

OOH

O

HO S SO

OHO

2. SERIA ACIDULUI SULFURIC

Acidul sulfuric - H2SO4

Acidul disulfuric (pirosulfuric)- H2S2O7

Acidul tiosulfuric - H2S2O3

HO S OHO

O

HO S OO

OSO

OOH

HO S OHS

OHS S OH

O

O

;

3. SERIA ACIZILOR TIONICI

Acidul ditionic - H2S2O6

Acizi politionici - H2Sn+2O6 (n = 112)

HO S (S)nO

OS OHO

O

H O S

O

O

S

O

O

- O H

4. SERIA PEROXOACIZILOR

Acidul peroxomonosulfuric - H2SO5

Acidul peroxodisulfuric - H2S2O8

HO S OO

OOH

HO S OO

OO S

O

OOH

ACIDUL SULFOXILIC H2SO2 Nu este cunoscut ca atare, liber sau n soluie. Se presupune c acidul sulfoxilic exist n dou forme, ntre

care exist un echilibru: O H HO-S-OH S O H Prin disproporionarea ditionitului de sodiu n soluie apoas,

se formeaz sulfoxilat acid de sodiu i sulfit acid de sodiu, care se pot stabiliza cu formaldehid:

NaO- S S- ONa NaO-S-O-S-O Na

O O O

NaO-S-O-S-ONa + H2O NaO S - OH + NaHSO3

O sulfoxilat acid de sodiu sulfit acid de sodiu

NaO-S-OH + CH2 = O HO - CH2 O S - ONa ( I ) Formaldehid sulfoxilat acid de sodiu

NaHSO3 + CH2 = O HO - CH2 - O - SO2Na ( II ) Formaldehid sulfit acid de sodiu Rezult un amestec de formaldehid sulfoxilat acid de sodiu (I) i formaldehidsulfit acid de sodiu (II). Formaldehidsulfoxilatul acid de sodiu (hidroxi metan sulfoxilat de sodiu) sau chiar amestecul, este cunoscut sub numele de Rongalit.

Se prezint sub forma unor cristale albe, solubile n ap i puin solubile n alcool. Este un antidot pentru mercur

Se folosete ca intermediar n sinteze de medicamente (Salvarsan, Neosalvarsan) Decolorant n industria textil

ACIDUL SULFUROS H2SO3 Nuestecunoscutnstareliber,cinumainsoluieapoasisubformdesruri. SO2 + H2OH2SO3 Esteunaciddibazicdetriemijlocie,disociindndoutrepte: H2SO3 H+ + HSO3-

HSO3- H + + SO32- Cuhidroxiziialcalini,formeazdoufeluride S ruri:

Sulfiineutri (Me2SO3) Sulfii acizi sau bi sulfii (MeHSO3).

Acidul sulfuros i srurile sale pot forma compui de adiie, incolori i solubili n ap, cu diferite substane organice Decolorant Dezinfectant

Soluiiledeacidsulfurosidesulfiiprezint Caracter puternic reductor:

Mn+7 O4- Mn2+ Cr2+6 O7 2- Cr 3+ Fe+3 Fe+2 H2O2-1 H2O-2 Cl+5O3- , Br +5 O3-, I +5 O3- Cl -1, Br -1, I-1 Cl20, Br2 0i I20 hidracizii respectivi (HX-1)

Reacia cu iodul are loc cantitativ doar n prezena carbonatului acid de sodiu, care fixeaz ionii de hidrogen:

I2 0 + H2S+4 O3 + H2O H2S +6O4 + 2HI-1

HI -1 + NaHCO3 NaI -1 + CO2 + H2O

Caracter oxidant

Reductorii mai puternici: H2, H2S, metale, SnCl2 etc. reduc acidul sulfuros i sulfiii (S+4O3 -2) la sulf ( S 0) sau chiar la H2S -2.

SRURILE ACIDULUI SULFUROS SULFII

Sulfiii se prepar prin tratarea soluiilor de hidroxizi sau carbonai cu SO2. n exces de SO2, se obin sulfiii acizi.

Sulfii neutri n soluie, dau reacie alcalin greu solubili n ap (Ag2SO3 , PbSO3 - pp.albe):

Na2SO3 + 2 AgNO3 Ag2SO3 + 2NaNO3

sunt solubili n ap doar sulfiii metalelor alcaline (Na2SO3) i de amoniu (NH4)2SO3

Sulfii acizi ( bisulfii ) n soluie au reacie acid

Sulfiii acizi sunt toi solubili n ap Sulfiii neutri, prin nclzire la 6000C (calcinare), disproporioneaz, trecnd n sulfai i sulfur: Na2S+4O3 + 3 Na2S +4 O3 Na2S -2 + 3 Na2S +6O4 +6e -2e

Sulfiii alcalini dizolvsulfulcuformaredetiosulfat -1 +5

S 0 + Na2S +4 O3 Na2 S2 O3

Soluiiledesulfiisuntpuinstabile

Sulfitul acid de calciu i de sodiu - utilizai n industria celulozei: dizolv lignina din lemn, formnd acid lignin sulfonic, fr s atace celuloza.