Kén-hidrogén

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
(Kénhidrogén szócikkből átirányítva)
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
Kén-hidrogén
Hydrogen-sulfide-2D-dimensions.svg Hydrogen-sulfide-3D-vdW.svg
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 −85,5 °C[1]
Forráspont −59,55 °C[1]
Oldhatóság (vízben) 3,980 g/dm3 (20 °C-on)[2]
Savasság (pKa) 6,89
19±2
Kristályszerkezet
Dipólusmomentum 0,97 D
Veszélyek
Főbb veszélyek Nagyon mérgező(T+),
erősen gyúlékony (F+),
Környezetre veszélyes (N)[3]
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
4
0
 
R mondatok R12, R26, R50[3]
S mondatok (S1/2), S9, S16
S36, S38, S45, S61[3]
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[szerkesztés]

Gyakori a kőolajban és a földgázban, a természetben némely vulkáni gázban és kénes ásványvizekben fordul elő. A kéntartalmú szénvegyületek (fehérjék) rothadásakor képződik, így tehát szennygödörben, záptojásban vagy biogáz előállításánál. Képződik kis mennyiségben kén és hidrogén közvetlen egyesülése útján, például kénnek hidrogénben történő hevítésekor. A hidrogénnél erélyesebb fémek szulfidjait híg savban oldva kénhidrogén fejlődik. Előállítása a legutóbb említett módon történik, leggyakrabban vas-szulfidból, melyet alkalmas készülékben híg kénsavval vagy sósavval öntenek le. A pezsgés közben fejlődő gázt vízen átvezetik, hogy a magával ragadt folyadékcseppeket visszatartsák. Előállítható továbbá antimon-triszulfiddal, melyet tömény sósavval melegítenek.

Jellemzése[szerkesztés]

Tisztán előállítva színtelen, átlátszó, rendkívül kellemetlen szagú, záptojás-szagú gáz, mely erősen lehűtve, nyomás alatt folyadékká sűrűsödik. A kén-hidrogén forráspontja kb. –60 °C. Jól oldódik vízben, oldhatósága kb. 4 g/dm3. Vizes oldata, az úgynevezett kénhidrogénvíz fontos analitikai vizsgálószer, a fémek sóiban való felismerésére használatos. Valamivel nehezebb a levegőnél; sűrűsége 1,363 g/dm3. Tiszta, vízmentes állapotban stabilis, azonban hevítve elemeire bomlik. Több fém (ezüst, réz, higany) már közönséges hőmérsékletnél lassan elbontja, hevítéskor pedig gyorsabban. Vizes oldatában a levegő oxigénje oxidálja, ekkor elemi kén válik ki. Lúgokban szulfidokat képez. A nehézfémek sóinak oldatából szulfidokat választ le, és többet savas oldatban is, másokat csak lúgos oldatban. 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 poliszulfidokat is képez.

Élettani hatásai[szerkesztés]

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.[4]

A kén-hidrogén mint sav[szerkesztés]

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[szerkesztés]

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.

Három különböző helyről származó rothadó szennyvíz UV-látható spektruma. Minden esetben megfigyelhető a hidrogén-szulfid 230 nm körüli elnyelése.

A hidrogén-szulfid vizes oldata a 230 nm körüli ultraibolya fényt elnyeli.[5] Kutatócsoportok terepi spektrométeres mérésekkel határozták meg folyamatosan a biszulfid abszorpcióját (és így koncentrációját) az óceánban[6][7] és rothadó szennyvízben.[8] A régies biszulfid név összetéveszthető az S2−2 vagy S–S képletű diszulfid dianionnal.

Koordinációs kémia[szerkesztés]

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.[9]


Jegyzetek[szerkesztés]

  1. a b William M. Haynes. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition, Boca Raton: CRC Press, 4-87. o. (2016). ISBN 978-1-4987-5429-3 
  2. Hydrogen sulfide (angol nyelven). pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. a b c A kén-hidrogén (ESIS)[halott link]
  4. Ezért veszélyesek a Mátrai Erőműnél felbukkant gázok. Index.hu. (Hozzáférés: 2019. november 27.)
  5. Goldhaber, M.B. & Kaplan, I.R. (1975), "Apparent dissociation constants of hydrogen sulfide in chloride solutions", Marine Chemistry 3 (1): 83–104
  6. 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
  7. 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
  8. Sutherland-Stacey, L.; Corrie, S. & Neethling, A. et al. (2007), "Continuous measurement of dissolved sulfide in sewer systems", Water Science and Technology
  9. 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

Fordítás[szerkesztés]

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 jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források[szerkesztés]