Waterstofsulfide

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Waterstofsulfide
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van waterstofsulfide
Structuurformule van waterstofsulfide
Molecuulmodel van waterstofsulfide
Molecuulmodel van waterstofsulfide
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
H2S
IUPAC-naam waterstofsulfide
Andere namen zwavelwaterstof
Molmassa 34,08088 g/mol
SMILES
S
InChI
1S/H2S/h1H2
CAS-nummer 7783-06-4
EG-nummer 231-977-3
PubChem 402
Beschrijving Kleurloos, sterk geurend gas
Vergelijkbaar met dimethylsulfide
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Ontvlambaar Drukhouder Toxisch Milieugevaarlijk
Gevaar
H-zinnen H220 - H280 - H330 - H400
EUH-zinnen geen
P-zinnen P210 - P260 - P273 - P284 - P310 - P410+P403
MAC-waarde 2,3 mg/m³
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand gasvormig
Kleur kleurloos
Dichtheid 1,5392 × 10-3 g/cm³
Smeltpunt -85,5 °C
Kookpunt -60,33 °C
Vlampunt -82,4 °C
Dampdruk 1,79 × 106 Pa
Oplosbaarheid in water 3,6 g/L
Slecht oplosbaar in water
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment 0,97 D
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Waterstofsulfide (H2S), soms zwavelwaterstof (verouderd) genoemd, is een sterk ruikend giftig gas dat het meest gekend is als de oorzaak van de geur van rotte eieren. Het ontstaat bij de rotting van vele zwavelhoudende organische stoffen, zoals eiwitten (die cysteïne en methionine bevatten). Het kan alleen in zeer lage concentraties door de geur worden waargenomen, maar bij langdurige blootstelling of hoge concentraties gaat de intensiteit van de geurgevoeligheid achteruit. Door de giftigheid ervan is het inademen van ook lage concentraties waterstofsulfide gedurende langere tijd gevaarlijk.

Waterstofsulfide komt voor in aardgas en ook in darmgassen.

Synthese[bewerken]

Waterstofsulfide kan in het laboratorium bereid worden door het voorzichtig druppelen van een sterk zuur (zoals zwavelzuur of waterstofchloride) op een sulfide, zoals ijzer(II)sulfide:

\mathrm{FeS\ +\ 2\ HCl\ \longrightarrow\ FeCl_2\ +\ H_2S}

Vroeger werd hiervoor het toestel van Kipp gebruikt. Tegenwoordig wordt dit gedaan in een drukkolf of wordt het gas in een gascilinder aangekocht.

Eigenschappen[bewerken]

Waterstofsulfide is een zwak tweeprotisch anorganisch zuur, dat matig tot slecht oplosbaar is in water. De eerste protische dissociatie, waarvan de pKa 6,9 bedraagt, levert het waterstofsulfide-anion (HS-):

\mathrm{H_2S \leftrightharpoons\ HS^-\ +\ H^+}

Het sulfide-anion bestaat enkel maar in sterk basische oplossingen. Indien metaalionen in zo'n oplossing aanwezig zijn, ontstaan neerslagen van de overeenkomstige sulfidezouten.

In gasvormige toestand is het iets zwaarder dan lucht. Een mengsel van waterstofsulfide met lucht is een explosief mengsel. Het brandt in zuivere zuurstof met een blauwe vlam, onder vorming van zwaveldioxide en water:

\mathrm{2\ H_2S\ +\ 3\ O_2\ \longrightarrow\ 2\ SO_2\ +\ 2\ H_2O}

Waterstofsulfide bezit reducerende eigenschappen.

Vloeibaar waterstofsulfide[bewerken]

Het kookpunt van waterstofsulfide ligt een stuk lager dan dat van water. De oorzaak daarvan is dat de waterstofbrug tussen zwavel en waterstof veel zwakker is dan die met zuurstof. De vloeistof kan gebruikt worden als oplosmiddel, maar dit gedraagt zich erg verschillend van water. De elektrische geleidbaarheid is bijzonder laag omdat er weinig auto-ionisatie optreedt. Zoiets als de autoprotolyse van water is er dus niet of nauwelijks. De stof gedraagt zich daardoor meer als een (polair) organisch oplosmiddel dan als een waterachtig oplosmiddel. Vloeibaar waterstofsulfide lost voornamelijk organische verbindingen in plaats van ionogene zoutachtige verbindingen op.[1]

Toepassingen[bewerken]

Hoewel tegenwoordig de giftigheid van de verbinding een beletsel voor het gebruik vormt, is tot het eind van de jaren 60 van de 20e eeuw in de kwalitatieve analyse gebruikgemaakt van het H2S-systeem om vast te stellen met welk metaalion men te doen had.

In 2010 werd in de Verenigde Staten en Groot-Brittannië een stijging waargenomen van het gebruik van waterstofsulfide als zelfmoordgas. Interpol waarschuwde ervoor dat het gas ook gevaarlijk kan zijn voor hulpdiensten.

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

De exacte giftige werking van waterstofsulfide is onbekend, maar men vermoedt dat het gas hemoglobine inactiveert. De volgende effecten komen voor wanneer een mens aan opklimmende concentraties wordt blootgesteld:

  • 0,0005 ppm: de geurdrempel
  • < 1,6 ppm: geen negatieve effecten bij een blootstelling van acht uur per dag
  • 10–20 ppm: laagste concentratie waarbij oogirritatie kan ontstaan
  • 50–100 ppm: schade aan de ogen
  • 100–150 ppm: reukorgaan verlamd na een paar keer ademhalen, en de geur wordt niet meer waargenomen
  • 320–530 ppm: optreden van longembolie met mogelijk fatale consequenties
  • 530–1000 ppm: beïnvloedt het centraal zenuwstelsel, vlugge ademhaling
  • 800 ppm: dodelijk voor 50% van de mensen bij 5 minuten blootstelling
  • > 1000 ppm: onmiddellijke bewusteloosheid en uitval van het ademhalingsapparaat, soms na een keer ademhalen

Zie ook[bewerken]

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. (en) Moeller, Therald, Inorganic Chemistry, Wiley & Sons, 1952, p. 360