Khí H2S được cảnh báo gây độc khi tiếp xúc. Vậy nó là loại khí gì? Đặc điểm về các tính chất lý hóa như thế nào để nhận biết? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
1. Khí H2S là gì? Cấu trúc của khí H2S?
Khí H2S (tức là hydro sulfide) là một trong những hợp chất hóa học có những đặc điểm đặc trưng, rất dễ nhận biết.
H2S có cấu trúc tương tự như phân tử nước, H2S là kết hợp của 2 nguyên tử H và một nguyên tử S. Trong đó, S là nguyên tử trung tâm và kết hợp với 2 nguyên tử hydro bằng một liên kết đơn.
Tuy nhiên, lưu huỳnh không có độ âm điện như oxy nên H2S không phân cực như nước. Do đó, trong H2S có tồn tại các lực tương đối yếu giữa các phân tử và có điểm sôi cũng như điểm nóng chảy thấp hơn nhiều so với nước.
H2S được hình thành phổ biến nhất do sự phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiện không có oxy (quá trình phân hủy củi khí). Khí hydro sulfide cũng có thể tìm thấy trong khí núi lửa, dầu thô, khí tự nhiên và một số nguồn nước giếng hoặc suối nước nóng. Đáng chú ý, cơ thể con người cũng tạo ra một lượng nhỏ H2S và sử dụng nó như một phân tử truyền tín hiệu.
Cấu trúc của khí H2S
2. Tính chất lý hóa của khí H2S
Khí H2S có những tính chất sau:
2.1. Tính chất vật lý
Có những tính chất vật lý đặc trưng như sau:
- Có mùi rất đặc trưng như mùi trứng thối.
- Khí dễ cháy.
- Điểm sôi của nước và hiđro sunfua lần lượt là 100 độ C và – 60 độ C.
- Khí khá hòa tan trong nước và dung môi hữu cơ nhưng có khối lượng riêng lớn hơn không khí một chút.
- Là loại khí độc, không màu, có thể gây đau đầu ngay cả khi hít phải một lượng nhỏ.
- Ở áp suất trên 90 GPa, H2S trở thành chất dẫn điện kim loại.
2.2. Tính chất hóa học
– Tính acid yếu:
- Có tính axit nên khi tiếp xúc với giấy quỳ tím, nó sẽ làm giấy chuyển sang màu đỏ.
- H2S có khả năng phản ứng với dung dịch kiềm tạo muối trung tính và nước.
Xem thêm : Passive Aggressive Là Gì? Đối Mặt Với Những Người Hay Gây Hấn Thụ Động Nơi Công Sở
H2S + NaOH → NaHS + H2O
H2S + 2NaOH → Na2S + H2O
- H2S cũng phản ứng với dung dịch muối cacbonat tạo muối trung tính và nước.
H2S + Na2CO3 → NaHCO3 + NaHS
– Tính khử mạnh: H2S có khả năng khử và chủ yếu khi có mặt bazơ, nó tạo ra ion SH-
- Hỗn hợp không khí và H2S có thể gây nổ theo phản ứng sau:
2H2S+ 3O2 → 2H2O + 2SO2
- H2S phản ứng với kim loại tạo muối sunfua kim loại không hòa tan và thường có hình dạng chất rắn và màu sẫm:
2H2S + 2K → 2KHS + H2
- H2S phản ứng với Ag tạo ra muối sunfua:
4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O
- H2S bị oxi hóa khi phản ứng với clo tạo thành H2SO4 khi có nước:
4Cl2 + H2S + 4H2O → H2SO4 + 8HCl
3. Làm thế nào để điều chế khí H2S?
Tùy thuộc vào điều kiện, khí H2S có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau như sau:
3.1. Trong phòng thí nghiệm
Xem thêm : Lead Trong Marketing Là Gì? Định Nghĩa Lạ Mà Quen Trong Tiếp Thị
H2S có thể được tạo ra bằng cách phản ứng sắt sunfua với axit mạnh trong bình Kipp:
FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S
Hoặc bằng một số phương pháp khác như:
– Sự tác dụng của kim loại và phi kim với nước: 6 H2O + Al2S3 → 3 HS + 2Al(OH)3.
– Phân tích Thioacetamide: CH3C(S)NH2 + H2O → CH2C(O)NH2 + H2S.
3.2. Trong công nghiệp
Phương pháp phổ biến nhất để sản xuất hydro sulfide là tách nó ra khỏi “khí đậm” – một loại khí tự nhiên chứa hàm lượng H2S cao.
Ngoài ra, nó cũng có thể được điều chế bằng một số phương pháp khác như:
- Dùng nguyên tố lưu huỳnh nóng chảy phản ứng với H2 ở khoảng 450 độ C.
- Sử dụng vi khuẩn khử sunfat trong điều kiện oxy thấp để oxy hóa các hợp chất hữu cơ hoặc H2.
4. Khí H2S có độc không?
Khí H2S là loại khí có độc tính do một số nguyên nhân sau:
- Nó là một loại khí dễ nổ và có khả năng gây nguy hiểm đối với sự sống nếu không được xử lý cẩn thận. Ngoài ra, nó có khả năng cháy tạo thành các khí và hơi độc như SO2.
- Khi tiếp xúc với nồng độ H2S thấp, nó có thể gây ra một số triệu chứng như kích ứng mũi, cổ họng, mắt, buồn nôn, khó thở, đau đầu, giảm trí nhớ, mệt mỏi và các vấn đề về cân bằng cơ thể. Những người mắc các bệnh như hen suyễn có thể cảm thấy khó thở đặc biệt.
- Khi tiếp xúc ngắn hạn với nồng độ H2S cao (thường lớn hơn 1000 ppm), có thể gây bất tỉnh và gây tổn thương vĩnh viễn hoặc lâu dài như đau đầu, giảm khả năng tập trung, chóng mặt, giảm trí nhớ và khả năng vận động.
5. Ứng dụng của khí H2S trong cuộc sống
Khí H2S được ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau như sau:
- Trong lĩnh vực nghiên cứu hóa học phân tích, nó được sử dụng để phát hiện các cation.
- H2S là tiền chất để sản xuất lưu huỳnh nguyên tố. Vì vậy, nó được sử dụng để tạo ra nguyên tố lưu huỳnh, H2SO4 và một số hợp chất lưu huỳnh hữu cơ như methanethiol, ethanethiol và axit thioglycolic…
- Được sử dụng để điều chế các hợp chất sunfua kim loại, nhiều trong số đó được sử dụng trong ngành sản xuất sơn.
- Được sử dụng để tách deuterium oxide hoặc nước nặng khỏi nước thông qua quá trình Girdler sulfide.
- Trong lĩnh vực nông nghiệp, H2S được sử dụng làm chất khử trùng.
- Trong lĩnh vực y tế, việc tiếp xúc với một lượng nhỏ khí H2S giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương.
- Trong công nghiệp gia công kim loại, H2S là thành phần của một số dạng dầu cắt và chất làm mát, chất bôi trơn.
Trên đây là những thông tin cơ bản về khí H2S. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua cuộc trò chuyện dưới đáy màn hình hoặc tham khảo thêm các bài viết khác trên vietchem.com.vn.
