Сероводород. Водородные соединения серы, селена и теллура


Задача 847. 
Объяснить, почему сероводород не осаждает сульфид марганца, но осаждает сульфид меди. Можно ли осадить сульфид марганца из водного раствора его соли?
Решение:
Сульфиды, как электролиты диссоциируют в водных растворах:

МnS ↔ Mn2+ + S2-;
CuS  Cu2+ + S2-.

 

При пропускании сероводорода через раствор МnS происходит его диссоциация:

H22H+ + S2-

Таким образом, в смеси  будут присутствовать ионы Mn2+, H+, S2-. Ионы S2- могут участвовать в двух конкурирующих процессах, приводящих к установлению двух равновесий:

S2- + Mn2+  MnS;
S2- + 2H+  H2S.

Произведение растворимости МnS равно 7 . 10-17, а суммарная константа диссоциации Н2S (К = К1 . К2 = 6 . 10-22. Так как 7 . 10-17 значительно больше, чем 6 . 10-22, то связывание ионов S2- в молекулы Н2S происходит полнее, чем в молекулы MnS. Поэтому сульфид марганца в присутствии сероводорода будет растворяться.

В растворе сульфида меди в присутствии сероводорода будут присутствовать ионы Сu2+, H+, S2-. Произведение растворимости CuS равно . 10-17, а суммарная константа диссоциации Н2S (К = К1 . К2 = 6 . 10-22. Так как 3,2 . 10-38 значительно меньше, чем 6 . 10-22, то связывание ионов S2- в молекулы СuS происходит полнее, чем в молекулы H2S. Поэтому сульфид меди в присутствии сероводорода не будет растворяться.


Задача 848. 
Указать лабораторный способ получения сероводорода. Как можно получить селеноводород и теллуроводород?
Решение:
В лаборатории сероводород можно получить действием на сульфиды металлов, например, на сульфид железа (II) разбавленным раствором соляной кислоты:

FeS + 2HCl ↔ FeCl2 + H2S↑

Селеноводород и теллуроводород тоже можно получить действуя на селениды и теллуриды разбавленными растворами сильных кислот:

К2Se + 2HCl  2КCl + H2Se;
Кe + 2HCl  2КCl + H2Se.


Задача 849. 
Какие водородные соединения образует сера? Как они получаются? Каково их строение? Какие степени окисленности проявляет сера в этих соединениях?
Решение:
В обычных условиях сера с водородом не взаимодействует. Лишь при высокой температуре сера взаимодействует с водородом, образуя сероводород:

H2 + S сероводород  H2S

Cероводород можно получить действием на сульфиды металлов, например, на сульфид железа (II) разбавленным раствором соляной кислоты:

FeS + 2HCl ↔ FeCl2 + H2S↑

В промышленности его получают как обычный продукт при очистке нефти, природного и коксового газа. В природе сероводород содержится  в нефти, природном газе, воде минеральных источников. Он выделяется при извержении вулканов и разложения белковых тел.

Достаточно высокой прочностью связи S—S объясняется существование полисульфидов водорода – сульфанов H2S2, H2S3, H2S4 и т. п., а также их солей -  полисульфидов. Молекулы сульфанов и полисульфид-ионы имеют цепочечное строение:

сероводород

Степень окисления серы в полисульфанах и полисульфидах тем ближе к нулю, чем больше число атомов серы в цепи. Степень окисления серы в сероводороде и сульфидах равна -2.


Задача 850. 
Сравнить взаимодействие Sb2S3 с растворами (NH4)2S и (NH4)2S2.
Решение:
При взаимодействии Sb2S3 с растворами (NH4)2S и (NH4)2S2 происходят следующие реакции:
1). При взаимодействии Sb2S3 с раствором (NH4)2S последний растворяется с образованием растворимого комплексного соединения:

 Sb2S3 + 3(NH4)2S = 2(NH4)3[SbS3]
                                     тиоантимонит 
                                      аммония

2). Для полисульфидов характерны окислительно-восстановительные свойства, поэтому при взаимодействии Sb2S3 с раствором  (NH4)2S2 происходят следующая окислительно-восстановительная реакция:

   Sb2S3 +  (NH4)2S2 = (NH4)2Sb2S5

При этом (Sb3+) увеличивает свою степень с +3 до +4 (Sb5+), т.е.  (NH4)2S2 окислитель, а Sb2S3 — восстановитель.