Schwefelwasserstoff
 
Eigenschaften

Schwefelwasserstoff ist ein farbloses, sehr giftiges, und unangenehm riechendes Gas. Das Gas zerfällt bei hoher Temperatur in die Elemente. Bei 1000°C sind 25% zerfallen. An der Luft verbrennt H2S mit blauer Flamme.  In einem Liter Wasserlassen sich bei 20°C 2,6l Schwefelwasserstoff lösen.  Die Verbindung  wirkt reduzierend, z.B. aus Cl2 und konz. H2SO4.

H2S + Cl2 → 2 HCl + S

H2S + H2SO4 → SO2 + S + 2 H2O

Schwefelwasserstoff  ist eine schwache zweibasige Säure:

H2S + H2O  H3O+ + HS-                 Ks = 1,0∙10-7

HS- + H2O H3O+ + S2-                    Ks = 1,3∙10-13

Die Säurestärke nimmt innerhalb der Gruppe der Chalkogene von H2O zu H2Te zu. Das Sulfid-Ion ist  eine starke Anionenbase. Dies zeigt sich bei der Fällung der Sulfide in sauren Lösungen (geringe Konzentration an Sulfid-Ionen ).

Sulfide sind die Salze des Schwefelwasserstoff. Dabei gibt es zwei Reihen von Salzen und zwar die Hydrogensulfide und die Sulfide.

Die Sulfide stark elektropositiver Metalle sind ionisch. (Beispiele: Na2S, K2S, Al2S3)

Technisch erhält man Na2S durch Reduktion von Na2SO4.

Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO           (bei 700-100°C)

Die aus NH3 und H2S im Stoffmengenverhältnis 2 : 1 hergestellte “farblose Ammoniumsulfidlösung” enthält keine S2--Ionen, sondern HS--Ionen.

Von Übergangsmetallen sind zahlreiche Sulfide bekannt, die in Strukturen mit überwiegend kovalenten Bindung kristallisieren: Natriumchlorid-Struktur, Zinkblende-Struktur, Wurzit-Struktur, Nickelarsenid-Struktur, Cadmiumiodid-Struktur, Pyrit-Struktur.

Struktur Verbindungen
Antifluorit Li2S, Na2S, K2S
Natriumchlorid MgS, CaS, BaS, MnS
Nickelarsenid FeS, CoS, NiS, VS, TiS
Pyrit FeS2, CoS2, NiS2, MnS2
Zinkblende BeS, ZnS, CdS
Wurzit ZnS, CdS, MnS
Cadmiumiodid TiS2, ZrS2, SnS2, PtS2, TaS2

Die Schwerlöslichkeit der Metallsulfide benutzt man in der analytischen Chemie zur Trennung von Metallen. Bei pH = 0 beträgt in einer gesättigten H2S-Lösung die Konzentration c(S2-) = 10-21mol/l. Schwerlösliche Sulfide fallen daher mit H2S schon aus saurer Lösung aus (Schwefelwasserstoffgruppe):

As2S3

Sb2S3

SnS

HgS

PbS

Bi2S3

CuS

CdS

gelb

orange

braun

schwarz

schwarz

dunkelbraun

schwarz

gelb

 Weniger schwerlösliche Sulfide fallen erst in ammoniakalischer Lösung aus, in der die S2--Konzentration wesentlich größer ist (Ammoniumsulfidgruppe):

NiS                  CoS                 FeS                 MnS                ZnS

schwarz           schwarz           schwarz           fleischfarben     weiß

 
Darstellung

H2S kann aus den Elementen dargestellt werden:

H2 + S → H2S (bei 600°C)     ΔH = -20kJ/mol

Im Labor stellt man H2S durch folgende Reaktion dar (aus Al2S3 oder aus FeS):

FeS + 2HCl → H2S + FeCl2

H2S + 1,5 O2 → H2O + SO2

 Schwefelwasserstoff kann jedoch im Labor auch aus einem Reagenz durch Versetzen des Reagenz mit Wasser freigesetzt werden. Dazu eignet sich Thioacetamid, das mit Wasser zu H2S reagiert.

 

 
Verwendung

Schwefelwasserstoff wird zur Gewinnung von Schwefel (aus Erdöl) benötigt. Außerdem verwendet man das Gas zur Fällung von sulfiden in qualitativen anorganischen Analyse.

Strukturformel/Abbildung

 

Allgemeines

Name Schwefelwasserstoff
Summenformel H2S
molare Masse 34,08g/mol
Trivialnamen  
CAS-Nummer  
Sicherheitsdaten

entzündlich, giftig, umweltschädlich

R- und S-Sätze

R12-26-50

S9-16-28-36/37-45-61

Handhabung  
Lagerung  
MAK* 10 ml/m3
LD50**(Ratte) mg/kg (oral)
LD50**(Kaninchen) mg/kg
*Maximale Arbeitsplatzkonzentration
**letale Dosis: Die Menge der Substanz, die nach einmaliger Einnahme den Tod von 50% der Versuchstiere zur Folge hat.
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand  
Farbe  
Dichte 1,5392 g/l
Schmelzpunkt -85,5 °C
Siedepunkt -60,33 °C
Dampfdruck  
Löslichkeit in Wasser sind bei 20 °C 2,61l/l Schwefelwasserstoff löslich  
Kristall
Kristallstruktur  
analytische Nachweismethoden
 

 

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