硫化氫
| 硫化氢 | |
|---|---|
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 | |
IUPAC名 Hydrogen sulfide | |
| 别名 | 氢硫酸 |
| 识别 | |
CAS号 | 7783-06-4  |
PubChem | 402 |
ChemSpider | 391 |
SMILES |
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InChI |
|
InChIKey | RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYAJ |
Beilstein | 3535004 |
Gmelin | 303 |
| 3DMet | B01206 |
UN编号 | 1053 |
EINECS | 231-977-3 |
ChEBI | 16136 |
RTECS | MX1225000 |
KEGG | C00283 |
MeSH | Hydrogen+sulfide |
| 性质 | |
化学式 | H2S |
摩尔质量 | 34.082 g·mol⁻¹ |
精确质量 | 33.987720754 g mol-1 |
| 外观 | 无色气体 |
密度 | 1.363 g/L |
熔点 | -82.30 °C (190.85 K) |
沸点 | -60.28 °C (212.87 K) |
溶解性（水） | 0.25 g/100 mL (40 °C) |
pKa | 6.89 12.9 |
折光度n D | 1.000644 (0 °C) [1] |
| 结构 | |
分子构型 | 角形 |
偶极矩 | 0.97 D |
| 热力学 | |
ΔfHm | -20.599 kJ mol-1 |
热容 | 1.003 J K-1 g-1 |
| 危险性 | |
欧盟危险性符号  极易燃 F+ 剧毒 T+ 危害环境N | |
警示术语 | R：R12, R26, R50 |
安全术语 | S：S1/2, S9, S16, S36, S38, S45, S61 |
| 欧盟编号 | 016-001-00-4 |
| 主要危害 | 劇毒，可燃 |
NFPA 704 |  4 4 0 |
闪点 | -82.4 °C |
自燃温度 | 300 °C |
爆炸極限 | 4.3–46% |
| 相关物质 | |
| 相关氢化物 | 水、硒化氢、碲化氢、钋化氢 |
| 若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。 | |
硫化氫是无机化合物，化學式為H2S。正常是無色、易燃的酸性氣體，濃度低時帶惡臭，氣味如臭蛋；濃度高時反而沒有氣味（因为高浓度的硫化氢可以麻痺嗅觉神经）。能溶于水，0 °C时1体积水能溶解2.6体积左右的硫化氢。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，是一种弱酸；当受热时，硫化氢又从水里逸出。硫化氢是急性劇毒，吸入少量高濃度硫化氫可於短時間內致命。低濃度的硫化氫對眼、呼吸系統及中樞神經都有影響。
目录
1 分佈
2 制备
3 性质
3.1 物理性質
3.2 化學性質
4 安全
4.1 相對濃度危險度
5 参考文献
分佈
硫化氫自然存在於原油、天然氣、火山氣體和溫泉之中。少量的硫化氫在原油中、但天然氣可以包含高達90％硫化氫；也可以在細菌於缺氧狀態下分解有機物的過程中產生，或者是一部分的腐敗海藻中常見。人體釋放出的屁含有極小量（少於屁成分的1%）的硫化氢。
制备
实验室一般使用
- FeS+2HCl⟶FeCl2+H2S{displaystyle mathrm {FeS+2HCllongrightarrow FeCl_{2}+H_{2}S} }
来制取硫化氢。
也可以用
- FeS+H2SO4⟶FeSO4+H2S{displaystyle mathrm {FeS+H_{2}SO_{4}longrightarrow FeSO_{4}+H_{2}S} }
但还有一个更加简单的方法，硫化铝（白色）的水解[2]：
- 6H2O+Al2S3=3H2S+2Al(OH)3{displaystyle mathrm {6H_{2}O+Al_{2}S_{3}=3H_{2}S+2Al(OH)_{3}} }
此方法是利用了活泼金属（碱金属除外）硫化物的水解。硒化铝（灰色）和碲化铝（暗灰色）也能和水迅速反应，生成硒化氢和碲化氢。
性质
物理性質
2015年，物理學者發現，硫化氫在溫度203K （-70 °C）、極度高壓的環境下(至少150GPa，也就是約150萬標準大氣壓）會發生超導相變，是目前已知最高溫度的超導體[3]。
化學性質
硫化氢比同族的水不稳定，加热高于700K时即发生分解。
硫化氫比空氣稍重，硫化氫和空氣的混合物极易爆炸。硫化氫和氧氣燃燒會產生藍色火焰，形成二氧化硫和水。在一般化学反应里，硫化氫是一种還原劑，如硫化氫可與二氧化硫反應形成單質硫和水。
- SO2+2H2S====3S+2H2O{displaystyle {rm {SO_{2}+2H_{2}S{=!=!=!=}3S+2H_{2}O}}}
工业上可以用此反应制造高纯度硫磺；也可以與硫酸反應：[來源請求]:H2SO4+H2S====SO2↑+2H2O+S↓{displaystyle {rm {H_{2}SO_{4}+H_{2}S{=!=!=!=}SO_{2}uparrow +2H_{2}O+Sdownarrow }}}
硫化氫可微溶於水，形成弱酸，称为“氢硫酸”。其水溶液包含了氢硫酸根HS-（在摄氏18度、浓度为0.01-0.1摩/公升的溶液里，pKa = 6.9）和离子硫S2-（pKa = 11.96）。一开始清澈的氢硫酸置放一段时间后会变得混浊，这是因为氢硫酸会和溶解在水中的氧起缓慢的反应，产生不溶于水的单质硫。
硫化氢和金属离子接触会形成硫化金屬，硫化金屬往往是深暗色的。用於檢測硫化氫的醋酸鉛紙和硫化氢的气体接触时会產生灰色的硫化鉛（II）。硫化金屬與強酸反應时则会释放出硫化氫。
此外，氣態硫化氫和濃硝酸接觸时會发生爆炸[來源請求]。與醇反應则形成硫醇。
- 6HNO3+H2S====SO2↑+6NO2↑+4H2O{displaystyle {rm {6HNO_{3}+H_{2}S{=!=!=!=}SO_{2}uparrow +6NO_{2}uparrow +4H_{2}O}}}
硫化氫是酸性的，它與鹼及一些金屬（如銀）有化學反應。例如：硫化氫和銀接觸後，會產生黑褐色的硫化銀，如果氧气存在反应趋势更大：
- H2S+2Ag====Ag2S+H2↑{displaystyle {rm {H_{2}S+2Ag{=!=!=!=}Ag_{2}S+H_{2}uparrow }}}
该反应能够进行的原因是硫化银的生成自由能负值很大，增大了正方向反应的趋势。
安全
硫化氫是劇毒及易爆氣體。
相對濃度危險度
| 濃度（单位：ppm） | 反應 |
|---|---|
| 1,000 - 2,000（0.1 - 0.2%） | 短時間內死亡 |
| 600 | 一小時內死亡 |
| 200 - 300 | 一小時內急性中毒 |
| 100 - 200 | 嗅覺麻痺 |
| 50 - 100 | 氣管刺激、結膜炎 |
| 0.41 | 嗅到難聞的氣味 |
| 0.00041 | 人開始嗅到臭味 |
参考文献
^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
^ 《无机化学》丛书.第二卷.§2.5含Al-S、Al-Se键的化合物及碲化物.P461
^ Cartlidge, Edwin. Superconductivity record sparks wave of follow-up physics. Nature News. 18 August 2015 [18 August 2015].
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