Степень окисления –2

С водородом сера образует ряд соединений общей формулы H ₂S_n, которые называют сероводородами или сульфанами. Простейший из наиболее важных представителей сульфанов H₂S - сероводород. Его обычно получают при прямом синтезе из серы и водорода при повышенной температуре

S+H₂ H₂S.

В лабораторных условиях при действии кислот на сульфиды металлов:

FeS+2HCl=FeCl₂+H₂S .

Достаточно чистый сероводород можно получить реакцией гидролиза сульфида алюминия:

Al₂S₃+6H₂O=2Al(OH) ₃+3H₂S .

Сероводород – это бесцветный газ, с неприятным запахом «тухлых яиц», очень ядовит, температура кипения 60 ⁰С, температура плавления – 86 ⁰С. Молекула Н₂S имеет угловую форму, угол связи равен 92⁰.

Н₂S обладает восстановительными свойствами. На воздухе горит:

 

2H₂S+3O⁰₂=2SO₂+2H₂O

При ограниченном доступе воздуха реакция протекает по уравнению:

 

2H₂S+O₂=2S⁰ +2H₂O

В присутствии сильных окислителей H₂S окисляется, в зависимости от условий реакции, до свободной серы или до сульфат-иона:

_{-2 +6 +3}

3H₂S+K₂Cr₂O₇+4H₂SO₄=3S⁰ +K₂SO₄+Cr₂(SO₄)₃+7H₂O

3 H₂S-2e=S+2H+

1 Cr₂O₇^2-+6e+14H⁺=2Cr³⁺+7H₂O

3H₂S+Cr₂O₇ ^2-+8H⁺=3S+2Cr³⁺+7H₂O

_{-2 -1 +6}

3H₂S+4HCl+5O₃ 4HCl+3H₂SO₄.

В воде сероводород довольно хорошо растворим (3 об.ч. на I об.ч.H₂O при 20 °С), при этом образуется слабая двухосновная киcлота:

H₂S H⁺+HS^- (Kg ^/ =1 10^-7)

HS^- H⁺+S^2- (Kg ^//=10^-14)

Кислые соли, содержащие ион НS^- называются гидросульфидами, средние соли сероводородной кислоты называют сульфидами, большинство сульфидов малорастворимы в воде (кроме сульфидов щелочных металлов и аммония) и ярко окрашены, например, CuS, NiS, РbS-черного цвета, CdS-желтого цвета, MnS - телесного, ZnS- белого цвета. Это свойство сульфидов широко используется в аналитической химии. Получают сульфиды реакциями обмена в растворе:

MnCl₂+Na₂S=MnS +2NaCl

NiCl₂+H₂S=NiS +2HCl.

Сульфиды, как и оксиды можно разделить на кислотные, основные и амфотерные. Изменение характера сульфидов можно проследить по изменению реакции среды при гидролизе:

Na₂S+H₂O NaHS+NaOH рН>7

Cr₂S₃+6H₂O=2Cr(OH)₃+3H₂S.

Р₂S₅+8HOH 5H₂S+2H₃РO₄ рН<7.

При взаимодействии основных и кислотных сульфидов приводят к образованию тиосолей:

Al₂S₃+3Na₂S=2Na₃ AlS₄.