Номер 5, страница 25, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Охарактеризуйте кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства сероводородной кислоты.

Решение

Сероводородная кислота ($H_2S$) представляет собой водный раствор газа сероводорода. Её свойства можно охарактеризовать следующим образом.

Кислотно-основные свойства

Сероводородная кислота является очень слабой двухосновной кислотой. В водном растворе она диссоциирует обратимо и ступенчато:

1-я ступень диссоциации:

$H_2S \rightleftharpoons H^+ + HS^-$

Константа диссоциации по первой ступени ($K_{a1}$) составляет примерно $1 \cdot 10^{-7}$.

2-я ступень диссоциации:

$HS^- \rightleftharpoons H^+ + S^{2-}$

Диссоциация по второй ступени выражена ещё слабее, константа ($K_{a2}$) составляет около $1 \cdot 10^{-13}$. Это означает, что в растворе сероводородной кислоты концентрация сульфид-ионов $S^{2-}$ очень мала.

Как двухосновная кислота, $H_2S$ образует два ряда солей:

• Кислые соли – гидросульфиды (содержат анион $HS^-$), например, гидросульфид натрия $NaHS$.
• Средние соли – сульфиды (содержат анион $S^{2-}$), например, сульфид натрия $Na_2S$.

Сероводородная кислота реагирует со щелочами. В зависимости от соотношения реагентов образуются кислые или средние соли:

$H_2S + NaOH \rightarrow NaHS + H_2O$ (при мольном соотношении 1:1)

$H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O$ (при избытке щёлочи)

Ответ: Сероводородная кислота является очень слабой двухосновной кислотой, которая диссоциирует ступенчато и образует два типа солей: кислые (гидросульфиды) и средние (сульфиды).

Окислительно-восстановительные свойства

В молекуле сероводорода ($H_2S$) атом серы имеет свою низшую возможную степень окисления, равную -2 ($H_2^{+1}S^{-2}$).

Поскольку степень окисления серы не может быть понижена, сероводород и его соли (сульфиды) могут выступать в химических реакциях только в роли восстановителей. $H_2S$ является сильным восстановителем.

Продукт окисления серы зависит от силы окислителя и условий проведения реакции. Сера может окисляться до следующих степеней окисления:

• $S^0$ (свободная сера). Это происходит при взаимодействии с не очень сильными окислителями или при их недостатке.

  Например, при неполном сгорании в кислороде:

  $2H_2S^{-2} + O_2^0 \rightarrow 2S^0 \downarrow + 2H_2O$

  Или при реакции с диоксидом серы:

  $2H_2S^{-2} + S^{+4}O_2 \rightarrow 3S^0 \downarrow + 2H_2O$

• $S^{+4}$ (в составе $SO_2$ или солей сернистой кислоты). Это происходит при горении в избытке кислорода.

  $2H_2S^{-2} + 3O_2^0 \rightarrow 2S^{+4}O_2 \uparrow + 2H_2O$

• $S^{+6}$ (в составе $H_2SO_4$ или сульфатов). Это происходит при реакции с очень сильными окислителями.

  Например, с концентрированной азотной кислотой:

  $H_2S^{-2} + 8HN^{+5}O_3 \rightarrow H_2S^{+6}O_4 + 8N^{+4}O_2 \uparrow + 4H_2O$

  Или с хлорной водой:

  $H_2S^{-2} + 4Cl_2^0 + 4H_2o \rightarrow H_2S^{+6}O_4 + 8HCl^{-1}$

Ответ: Сероводородная кислота является сильным восстановителем из-за наличия у серы низшей степени окисления (-2). Окислительные свойства для неё нехарактерны. В зависимости от силы окислителя сера в $H_2S$ может окисляться до $S^0$, $S^{+4}$ или $S^{+6}$.