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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.
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Struktur |
Verbindungen |
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Antifluorit |
Li2S,
Na2S, K2S |
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Natriumchlorid |
MgS, CaS,
BaS, MnS |
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Nickelarsenid |
FeS, CoS,
NiS, VS, TiS |
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Pyrit |
FeS2,
CoS2, NiS2, MnS2 |
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Zinkblende |
BeS, ZnS,
CdS |
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Wurzit |
ZnS, CdS,
MnS |
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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):
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As2S3 |
Sb2S3 |
SnS |
HgS |
PbS |
Bi2S3 |
CuS |
CdS |
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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 |