Задача 1
Условие (кратко)
Охарактеризовать физические и химические свойства сероводорода.
Решение
Физические свойства. Бесцветный газ с запахом тухлых яиц, немного тяжелее воздуха (\(M = 34\) г/моль против 29 г/моль у воздуха). Малорастворим в воде, раствор называют сероводородной кислотой. Очень ядовит.
Химические свойства. Сера в \(\mathrm{H_2S}\) имеет низшую степень окисления −2, поэтому сероводород — только восстановитель.
- Горит. При избытке кислорода образуется \(\mathrm{SO_2}\), при недостатке — сера:
\[\mathrm{2H_2S + 3O_2 \rightarrow 2SO_2 + 2H_2O}\]\[\mathrm{2H_2S + O_2 \rightarrow 2S\downarrow + 2H_2O}\]
- Окисляется оксидом серы(IV), галогенами, концентрированными кислотами-окислителями:
\[\mathrm{2H_2S + SO_2 \rightarrow 3S\downarrow + 2H_2O}\]\[\mathrm{H_2S + Br_2 \rightarrow S\downarrow + 2HBr}\]
- Раствор — слабая двухосновная кислота: реагирует со щелочами, образуя сульфиды (и гидросульфиды), и с солями тяжёлых металлов, образуя нерастворимые сульфиды:
\[\mathrm{H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O}\]\[\mathrm{H_2S + CuSO_4 \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4}\]
Ответ
Бесцветный ядовитый газ с запахом тухлых яиц, малорастворим в воде; горит, окисляется до S, SO₂ или H₂SO₄ (только восстановитель); раствор — слабая кислота, реагирует со щелочами и солями тяжёлых металлов
Почему так
Низшая степень окисления серы −2 делает сероводород только восстановителем, а его раствор — слабой кислотой.
Подробнее — в теме «Сероводород и сульфиды».