Вода и сероводород. Сульфиды

Вода и сероводород являются термодинамически стабильными соединениями (благодаря высокой устойчивости О и S в ст.ок. – 2), поэтому могут быть получены из исходных простых веществ.

В отличие от газообразного H₂S, вода при об.у. – жидкость, несмотря на меньшую, чем у сероводорода, молекулярную массу. Это противоречие объясняется тем, что частицы H₂S связаны между собой с помощью сравнительно слабых ММС, а молекулы соединены прочными водородными связями. Причем в твердой воде (т.е. во льду) каждая частица с соседними образует четыре Н-связи: две – двумя атомами Н и еще две – двумя электронными парами кислорода (на s- и на p-орбиталях).

Отметим, что водородные связи длиннее, чем ХС, поэтому структура льда является ажурной (рыхлой), т.е. с большими пустотами. А при нагревании льда выше 0⁰С часть Н-связей разрывается и отдельные молекулы Н₂О входят в пустоты, в результате чего плотность воды растет (вплоть до 4°С). Вот почему она тяжелее льда. (Хотя под давлением 2 115 атм. получен настолько плотный лед, что он тонет в воде; а при 40 000 атм. образуется «горячий лед», плавящийся лишь при +175°С.)

Структура воды легко изменяется даже при слабых воздействиях, благодаря чему возможны различные методы «активации» воды (в частности, магнитом). И видимо, поэтому именно в воде зародилась жизнь (недаром все растительные и животные организмы на 50-99% состоят из Н₂О).

Однако, если вода необходима для жизни, то сероводород является сильным ядом [16]. Поэтому при ощущении его запаха (тухлых яиц[17]) надо срочно проветрить помещение.

Вода – слабый окислитель () и слабый восстановитель (). А сероводород (из-за большего радиуса S) как восстановитель гораздо сильнее () – легко окисляется даже иодом:

а также серной кислотой (продукты S и S) и кислородом воздуха (но медленно):

Подчеркнем, что связи длиннее, чем , поэтому менее прочны и, значит, легче поляризуются до ионных с последующим отщеплением протонов. Вследствие чего раствор в [18] является кислотой (сероводородной). Причем двухосновной, поэтому она образует и кислые соли (NaHS), и средние (). Из средних сульфидов растворимы лишь соли ЩМ и ЩЗМ.

Многие малорастворимые сульфиды имеют характерный цвет: ZnS – белый, MnS – розовый, CdS – желтый, HgS – красный, Sb₂S₅ – оранжевый, PbS – черный. Это используется для проведения качественных реакций на соответствующие катионы М, а также на сульфид-анион. В частности, влажная свинцовая бумага (т.е. пропитанная растворимой солью свинца) белого цвета является индикатором на сероводород, т.к. чернеет в присутствии даже небольших количеств H₂S из-за образования PbS.