V tomto článku se budeme zabývat výrobou sirovodíku ze síry. Pojďme se blíže podívat na fyzikální a chemické vlastnosti této látky.
Building
Aby bylo možné analyzovat hlavní produkci sirovodíku, je nutné zjistit vlastnosti jeho struktury. Složení této látky obsahuje jeden atom síry a dva vodíky. Jsou to nekovy, takže mezi prvky vznikají kovalentní polární vazby. Sirovodík má hranatou strukturu. Mezi sírou a vodíkem se svírá úhel 92 stupňů, což je o něco méně než ve vodě.
Fyzikální vlastnosti
Vůně sirovodíku, připomínající zkažená vejce, zná každý. Za normálních podmínek je tato látka v plynném stavu. Je bezbarvý, špatně rozpustný ve vodě, jedovatý. V průměru se při 20 stupních Celsia ve vodě rozpustí 2,4 objemu sirovodíku. Sirovodíková voda má mírně kyselé vlastnosti, disociace látky probíhá v krocích. Toxický sirovodík je nebezpečný i v malých dávkách. Obsah asi 0,1 procenta sirovodíku ve vzduchu vede k paralýze dýchacího centra sztráta vědomí. Například legendární přírodovědec Plinius starší zemřel v 79. století před naším letopočtem právě na sirovodík, který vznikl při erupci Vesuvu.
Důvodem toxického účinku sirovodíku je jeho chemická interakce s krevním hemoglobinem. Železo obsažené v tomto proteinu tvoří sulfid se sirovodíkem.
Maximální povolená koncentrace sirovodíku ve vzduchu je 0,01 mg/l. Jako protijed se používá inhalace čistého kyslíku nebo vzduchu, který obsahuje malé množství chlóru.
Práce se sirovodíkem vyžaduje dodržování určitých bezpečnostních pravidel. Všechny experimenty týkající se této plynné látky se provádějí v hermeticky uzavřených zařízeních a digestořích.
Metody výroby sirovodíku
Jaká je produkce sirovodíku v laboratoři? Nejběžnější možností je interakce vodíku se sírou. Tato chemická reakce souvisí se sloučeninou a probíhá v digestoři.
Kromě toho je výroba sirovodíku možná také výměnou mezi pevným sulfidem železa (2) a roztokem kyseliny sírové nebo chlorovodíkové. K dosažení takového výsledku stačí vzít několik kusů sulfidu do zkumavky, které nepřesahují velikost hrášku. Dále se do zkumavky (do poloviny objemu), uzavřené trubicí pro výstup plynu, přidá roztok kyseliny. Zařízení se umístí pod kapotu, zkumavka se zahřívá. Chemická interakce je doprovázena uvolňováním plynových bublin. Tato výroba sirovodíkuvám umožňuje vytvořit množství látky dostatečné k posouzení jejích chemických vlastností.
Jaké existují další způsoby? V laboratoři je dovoleno získat sirovodík reakcí kovového železa (pod kapotou) s krystalickou sírou a následně reakcí sulfidu s kyselinou sírovou.
Chemické vlastnosti
Sirovodík interaguje se vzdušným kyslíkem, hoří do modra. V případě úplného spalování jsou reakčními produkty oxid sírový (4) a voda. Vzhledem k tomu, že pecní plyn je kyselý oxid, tvoří v roztoku slabou kyselinu siřičitou, která modrý lakmusový papír zbarvuje do červena.
V případě nedostatečného množství sirovodíku vzniká krystalická síra. Tento proces je považován za průmyslový způsob získávání čisté síry ze sirovodíku.
U této chemikálie bylo také prokázáno, že má vynikající regenerační schopnosti. Objevují se například při interakci se solemi, halogeny. Za účelem provedení podobné reakce v laboratorních podmínkách se roztok sirovodíku nalije do zkumavek s chlórem a bromem, pozoruje se změna barvy. Vznik krystalické síry je pozorován jako reakční produkt.
Při chemické reakci sirovodíku s vodou vzniká hydroxoniový kationt H3O+.
Sirovodík je schopen tvořit dva typy sloučenin: sulfidy (střední soli) a hydrosulfidy (soli kyselin).
Sirníky alkalických kovů a kovů alkalických zemin jsou bezbarvésloučeniny. U těžkých kovů (měď, nikl, olovo) jsou černé. Sulfid manganatý má růžovou barvu. Mnoho solí se ve vodě nerozpouští.
Kvalitativní reakcí na sulfidy je interakce s roztokem síranu měďnatého (2). Produktem takové interakce bude vysrážení černé sraženiny sulfidu mědi (2).
Závěr
V přírodě se tato látka nachází v minerálních pramenech, sopečných plynech. Tato sloučenina je produktem rozkladu živočišných a rostlinných organismů, vyznačuje se charakteristickým zápachem sirovodíku. Přírodní sulfidy se nacházejí ve složení vzácných kovů, v metalurgii se z nich získávají odpovídající prvky. Je důležité si uvědomit, že sirovodík je silně toxická látka.
