Kén-hidrogén
| Kén-hidrogén | |
 |
|
| IUPAC-név | hidrogén-szulfid |
| Más nevek | kén-hidrogén, szulfán |
| Kémiai azonosítók | |
|---|---|
| CAS-szám | 7783-06-4 |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | H2S |
| Moláris tömeg | 34,082 g/mol |
| Megjelenés | színtelen gáz |
| Sűrűség | 1,363 g/L (gáz) |
| Olvadáspont | −82,30 °C |
| Forráspont | −60,28 °C |
| Savasság (pKa) | 6,89 19±2 |
| Kristályszerkezet | |
| Dipólusmomentum | 0,97 D |
| Veszélyek | |
| Főbb veszélyek | Nagyon mérgező(T+), erősen gyúlékony (F+), Környezetre veszélyes (N)[1] |
| NFPA 704 |  4
4
0
|
| R mondatok | R12, R26, R50[1] |
| S mondatok | (S1/2), S9, S16 S36, S38, S45, S61[1] |
| Lobbanáspont | −82,4 °C |
| Rokon vegyületek | |
| Rokon szulfidok | nátrium-szulfid nátrium-hidroszulfid dimetil-szulfid |
| Rokon vegyületek | H2O hidrogén-szelenid hidrogén-tellurid |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |
A kén-hidrogén (H2S) vagy hidrogén-szulfid záptojás szagú, színtelen, nagyon mérgező gáz.
Keletkezése
Gyakori a kőolajban és a földgázban, a természetben némely vulkáni gázban és kénes ásványvizekben fordul elő. A kéntartalmú szénvegyületek (fehérjék) rothadásakor képződik, így tehát pöcegödörben, záptojásban vagy biogáz előállításánál. Képződik kis mennyiségben kén és hidrogén közvetlen egyesülése útján, például ha ként hidrogénben hevítünk. A keletkezés pillanatában hidrogén és kén egymással elég könnyen egyesülnek. A hidrogénnél erélyesebb fémek szulfidjait hígított savban oldva, kénhidrogén fejlődik. Előállítása a legutóbb említett módon történik, leggyakrabban vas-szulfidból, melyet alkalmas készülékben hígított kénsavval vagy sósavval öntenek le. A pezsgés közben kifejlődő gázt vízen átvezetjük, hogy a magával ragadt folyadékcseppeket visszatartsuk. Előállítható továbbá antimon-triszulfiddal, melyet tömény sósavval melegítünk. Ez utóbbi előállítási mód azért előnyös, mert a közönséges vas-szulfiddal előállított gáz rendesen hidrogéntartalmú, továbbá esetleg arzén-hidrogént is tartalmaz.
Jellemzése
Tisztán előállítva színtelen, átlátszó, rendkívül kellemetlen szagú, záptojás-szagú gáz, melyet erősen lehűtve nyomás alatt folyadékká sűrűsödik. A megsűrített kén-hidrogén –62 °C-on forr. Vízben oldható; 1 térfogat 0 °C-on, ha a gáz nyomása 760 mm hg. o., 4,686 térfogatot nyel el. Közönséges hőmérsékleten kénhidrogénnel telített víz 2-3 térfogatot tartalmaz feloldva. Vizes oldata, az úgynevezett kénhidrogénvíz fontos analitikai vizsgálószer, a fémek sóiban való felismerésére használatos. Valamivel nehezebb a levegőnél; sűrűsége 1,177 (levegő = 1); egy liter (0° és 760 mm nyomású) kén-hidrogén-gázt 1,5228 g. Tiszta száraz állapotban nem bomlik. Hevítve legnagyobbrészt elemeire széthull. Több fém (ezüst, réz, higany) már közönséges hőmérsékletnél lassan elbontják, rohamosan a hevítéskor. Vizes oldatában a levegő oxigénjétől oxidálódik, ekkor elemi kén válik ki. Lúgok, szulfidok képződése közben elnyelik. A nehézfémek sóinak oldatából szulfidokat választ le és többet savanyú oldatban is, másokat csak lúgos folyadékban. Ezen alapul a fémgyökök analitikai osztályozása.
Az emberi szervezetre mérgezőleg hat (vérméreg). Fémes tárgyak, különösen ezüst, kénhidrogénes levegőben megfeketednek; úgyszintén sötét színűre válik az ólmos festékkel fehérre festett tárgy kénhidrogénes levegőben. A hidrogén kénnel kevéssé ismert poliszulfidokat is képez.
Élettani hatásai
A kén-hidrogén nagyobb koncentrációban a szemet irritálja. 320 ppm koncentráció felett kialakulhat tüdőödéma. 800 ppm az emberek felénél halálos dózisnak minősül. 1000 ppm felett egyetlen lélegzetvétel is ájulást és halált okozhat.[2]
A kén-hidrogén mint sav
A kén-hidrogén vízben jól oldódik, mert a kén-hidrogén és a víz molekulái hidrogénkötést képezhetnek egymással. A kén-hidrogén a víznek protont is képes átadni, vagyis savként viselkedik. Vizes oldata igen gyengén savas kémhatású, savmaradékionja a hidrogén-szulfidion és a szulfidion. Sói a szulfidok.
Hidrogén-szulfid-ion
A hidrogén-szulfid-ion vagy régiesen biszulfid HS− képletű szervetlen anion (az OH− analógiájára gyakran SH− formában is írják). Ez a részecske a hidrogén-szulfid konjugált bázisa, de szulfidionra is képes disszociálni:
- H2S → HS− + H+
- HS− → S2− + H+
Vizes oldatban 7-es pH alatt döntő részben hidrogén-szulfid (H2S) formájában van jelen, de 7-es pH fölött a hidrogén-szulfid-ion dominál. A szulfidion (S2−) rendkívül erős bázis, ezért csak magas pH-n, erősen lúgos közegben van jelen nagyobb mennyiségben.
Számos sója ismert, például a nátrium-hidrogén-szulfid és a kálium-hidrogén-szulfid. Az ammónium-hidrogén-szulfidot, a „bűzbombák” egyik összetevőjét még nem állították elő tiszta szilárd anyagként. Néhány vegyület, melyet a szulfid dianion sójaként írnak le, főként hidrogén-szulfidot tartalmaz. A nátrium-szulfid hidratált formájának – Na2S · 9 H2O – szerkezetét helyesebben írja le a NaSH · NaOH · 8 H2O képlet.
A hidrogén-szulfid vizes oldata a 230 nm körüli ultraibolya fényt elnyeli.[3] Kutatócsoportok terepi spektrométeres mérésekkel határozták meg folyamatosan a biszulfid abszorpcióját (és így koncentrációját) az óceánban[4][5] és rothadó szennyvízben.[6] A régies biszulfid nevet össze lehet keverni az S2−2 vagy −S–S− képletű diszulfid dianionnal.
Koordinációs kémia
Az SH− szoft anionos ligandum, mely számos fémionnal képez komplexet. Ilyen komplex például az arany(I)-kloridból levezethető [Au(SH)2]− és a titanocén-dikloridból származó (C5H5)2Ti(SH)2.[7]
Jegyzetek
- ↑ a b c A kén-hidrogén (ESIS)[halott link]
- ↑ Ezért veszélyesek a Mátrai Erőműnél felbukkant gázok. Index.hu. (Hozzáférés: 2019. november 27.)
- ↑ Goldhaber, M.B. & Kaplan, I.R. (1975), "Apparent dissociation constants of hydrogen sulfide in chloride solutions", Marine Chemistry 3 (1): 83–104
- ↑ Johnson, K.S. & Coletti, L.S. (2001), "In situ ultraviolet spectrophotometery for high resolution and long-term monitoring of nitrate, bromide and bisulfide in the ocean.", Deep Sea Research 1 issue = 49: 1291–1305
- ↑ Guenther, E.A.; Johnson, K.S. & Coale, K.H. (2001), "Direct ultraviolet spectrophotometric determination of total sulfide and iodide in natural waters", Analytical Chemistry 73 (14): 3481–3487, DOI 10.1021/ac0013812
- ↑ Sutherland-Stacey, L.; Corrie, S. & Neethling, A. et al. (2007), "Continuous measurement of dissolved sulfide in sewer systems", Water Science and Technology
- ↑ Peruzzini, M.; de los Rios, I. and Romerosa, A. (2001), "Coordination Chemistry of transition metals with hydrogen chalcogenide and hydrogen chalcogenido ligands", Progress in Inorganic Chemistry 49: 169–543, DOI 10.1002/9780470166512.ch3
Források
- N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Nemzeti Tankönyvkiadó, 2004., 924–926. oldal. ISBN 963-19-5255-X
- A Pallas nagy lexikona
Fordítás
Ez a szócikk részben vagy egészben a Bisulfide című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
