Как составить схему образования химической связи в молекуле сероводорода

• Предыдущее
• Следующее

На этой странице находится вопрос Составьте схемы образования химической связи между атомами в молекулах :а) фтора F2 ; б) фтороводорода HF ; в) сероводорода H2S?, относящийся к категории
Химия. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям
учащихся 5 – 9 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете
обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С
помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие
вопросы и ответы на них в категории Химия. Если ответы вызывают
сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.

ГДЗ Химия 9 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §27 СЕРОВОДОРОД И СУЛЬФИДЫ

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1 Составьте схему образования химической связи для молекулы сероводорода.

Упражнение 2 Охарактеризуйте физические и химические свойства сероводорода.
Сероводород ― бесцветный газ, обладающий запахом тухлых яиц, немного тяжелее воздуха, растворяется в воде с образованием серной кислоты, ядовит. 
Химические свойства сероводорода.
Реагирует со щелочами:
H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂O

Проявляет сильные восстановительные свойства:
Очищают промышленные выбросы от сероводорода, окисляя его до серы оксидом серы (IV): 
2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O
H₂S^-2 + S⁺⁴O₂ ⟶ S⁰ + H₂O
S^-2 -2ē ⟶ S⁰      |2|4|2 ― процесс окисления 
S⁺⁴ +4ē ⟶ S⁰     |4|  |1 ― процесс восстановления
В приведённой реакции сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а оксид серы (IV) (за счёт атомов серы в степени окисления +4) — окислитель.

Очищают промышленные выбросы от сероводорода, окисляя его до серы кислородом в недостатке: 
2H₂S + O₂(недостаток) = 2S↓ + 2H₂O
H₂S^-2 + O₂⁰ ⟶ S⁰ + H₂O^-2
S^-2 -2ē ⟶ S⁰         |2|4|2 ― процесс окисления 
О₂⁰ +4ē ⟶ 2О^-2    |4|  |1 ― процесс восстановления 
В приведённой реакции сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а кислород — окислитель.

В избытке кислорода сероводород горит:
2H₂S + 3O₂(избыток) = 2SO₂ + 2H₂O
H₂S^-2 + O₂⁰ ⟶ S⁺⁴O₂^-2 + 2H₂O
S^-2 -6ē ⟶ S⁺⁴       |6|12|2 ― процесс окисления 
О₂⁰ +4ē ⟶ 2О^-2    |4|   |3 ― процесс восстановления 
В приведённой реакции сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а кислород — окислитель.

Проявляет сильные восстановительные свойства и в растворах (сероводородная кислота):
H₂S + Br₂ = S↓ + 2HBr
H₂S^-2 + Br₂⁰ ⟶ S⁰ + 2HBr^-1
S^-2 -2ē ⟶ S⁰        |2|2|1 ― процесс окисления 
Br₂⁰ +2ē ⟶ 2Br^-1 |2|   |1 ― процесс восстановления 
В приведённой реакции сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а бром — окислитель.

Более сильные окислители способны окислять сероводород до оксида серы (IV) и даже серной кислоты:

H₂S + 3H₂SO₄ (конц.) = 4SO₂↑ + 4H₂O
H₂S^-2 + H₂S⁺⁶O₄ ⟶ S⁺⁴O₂ + H₂O
S^-2 -6ē ⟶ S⁺⁴      |6|6|1 ― процесс окисления 
S⁺⁶ +2ē ⟶ S⁺⁴    |2|  |3 ― процесс восстановления
В приведённой реакции сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а серная кислота (за счёт атомов серы в степени окисления +6) — окислитель.

H₂S + 8HNO₃ (конц.) = H₂SO₄ + 8NO₂↑ + 4H₂O
H₂S^-2 + HN⁺⁵O₃ ⟶ H₂S⁺⁶O₄ + N⁺⁴O₂ + H₂O
S^-2 -8ē ⟶ S⁺⁶      |8|8|1 ― процесс окисления 
N⁺⁵ +1ē ⟶ N⁺⁴    |1|  |8 ― процесс восстановления
В приведённой реакции сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а азотная кислота (за счёт атомов азота в степени окисления +5) — окислитель.

Упражнение 3 Запишите сокращённое ионное уравнение качественной реакции на сульфид-ион.
Для обнаружения сероводородной кислоты и её солей в растворе используется растворимая соль свинца, в результате реакции образуется чёрный осадок сульфида свинца (II):

Pb²⁺ + S^2- = PbS↓

ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1 Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций сероводородной кислоты с хлорной водой, гидроксидом лития, нитратом свинца (II), оксидом серы (IV).  В окислительно-восстановительных реакциях расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислители и восстановители.
H₂S + Cl₂ = S↓ + 2HCl
Схема окислительно-восстановительной реакции.
H₂S^-2 + Cl₂⁰ → S⁰ + 2HCl^-1
S^-2 -2ē ⟶ S⁰        |2|2|1 ― процесс окисления
Cl₂⁰ +2ē ⟶ 2Cl^-1 |2|  |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы и хлора. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 2. Это число 2, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы и хлора. Множители 1 и 1 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы элемента серы в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой двух соединений серы (H₂S, S), а разными являются индексы элемента хлора в формуле исходного вещества и продукта реакции – коэффициент 1 (который обычно не пишем) только перед формулой хлора Сl₂. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а хлор — окислитель.

H₂S + 2LiOH = Li₂S + 2H₂O
H₂S + 2Li⁺ + 2OH^– = 2Li⁺ + S^2- + 2H₂O
H₂S + 2OH^– = S^2- + 2H₂O

H₂S + Pb(NO₃)₂ = 2HNO₃ + PbS↓
H₂S + Pb²⁺ + 2NO₃^– = 2H⁺ + 2NO₃^– + PbS↓
H₂S + Pb²⁺ = 2H⁺ + PbS↓

2H₂S+ SO₂ = 3S + 2H₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
H₂S^-2 + S⁺⁴O₂ ⟶ S⁰ + H₂O
S^-2 -2ē ⟶ S⁰      |2|4|х2 ― процесс окисления
S⁺⁴ +4ē ⟶ S⁰      |4|  |х1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 4. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы. Числа в последнем столбце ― 2 и 1― это дополнительные множители в схемах соответствующих процессов:
2S^-2 -4ē ⟶ 2S⁰ 
S⁺⁴ +4ē ⟶ S⁰
Добавим почленно эти уравнения, получим суммарную схему:
2S^-2 + S⁺⁴ ⟶ 3S⁰ 
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции:
2H₂S + SO₂ ⟶ 3S + H₂O
Проверяем, уравнялось ли число атомов элементов, которых не было в схемах окисления и восстановления. Число атомов водорода разное, уравниваем его, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой Н₂О:
2H₂S + SO₂ ⟶ 3S + 2H₂O
Число атомов кислорода одинаковое: по 2 атома.
В приведённой реакции сероводород  (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а оксид серы (IV) (за счёт атомов серы в степени окисления +4) — окислитель.

Упражнение 2 Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме:
ZnS ⟶ H₂S ⟶ S ⟶ FeS ⟶ SO₂. Для окислительно-восстановительных реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислители и восстановители.
ZnS + 2HCl = ZnCl₂ + H₂S↑
ZnS + 2H⁺ + 2Cl^– = Zn²⁺ + 2Cl^– + H₂S↑
ZnS + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂S↑

2H₂S+ SO₂ = 3S + 2H₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
H₂S^-2 + S⁺⁴O₂ ⟶ S⁰ + H₂O
S^-2 -2ē ⟶ S⁰      |2|4|х2 ― процесс окисления
S⁺⁴ +4ē ⟶ S⁰      |4|  |х1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 4. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы. Числа в последнем столбце ― 2 и 1― это дополнительные множители в схемах соответствующих процессов:
2S^-2 -4ē ⟶ 2S⁰ 
S⁺⁴ +4ē ⟶ S⁰
Добавим почленно эти уравнения, получим суммарную схему:
2S^-2 + S⁺⁴ ⟶ 3S⁰ 
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции:
2H₂S + SO₂ ⟶ 3S + H₂O
Проверяем, уравнялось ли число атомов элементов, которых не было в схемах окисления и восстановления. Число атомов водорода разное, уравниваем его, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой Н₂О:
2H₂S + SO₂ ⟶ 3S + 2H₂O
Число атомов кислорода одинаковое: по 2 атома.
В приведённой реакции сероводород  (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а оксид серы (IV) (за счёт атомов серы в степени окисления +4) — окислитель.

S + Fe = FeS
Схема окислительно-восстановительной реакции.
S⁰ + Fe⁰ ⟶ Fe⁺²S^-2
Восстановитель Fe⁰ – 2ē ⟶ Fe⁺² |2|2|1 ― процесс окисления
Окислитель S⁰ + 2ē ⟶ S^-2            |2|  |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы железа и серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 2. Это число 2, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов железа и серы. Множители 1 и 1 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой всех соединений (S, Fe, FeS).

2FeS + 3O₂ = 2FeO + 2SO₂
Схема окислительно-восстановительной реакции.
FeS^-2 + O₂⁰ ⟶ FeO + S⁺⁴O₂^-2
S^-2 -6ē ⟶ S⁺⁴      |6|12|2 ― процесс окисления
O₂⁰ +4ē ⟶ 2O^-2   |4|   |3 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 4. Это число 12, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 6 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы и кислорода. Множители 2 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элемент сера изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой двух соединений серы (FeS, SO₂). Поскольку часть атомов кислорода не восстановилась, а вошла в состав FeO, поэтому ставим коэффициент 3 перед формулой кислорода О₂. 
2FeS + 3O₂ ⟶ FeO + 2SO₂. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции сульфид железа (II) (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а кислород — окислитель.

Упражнение 3 Напишите по одному молекулярному уравнению реакции, соответствующему каждому из следующих ионных уравнений:
а) H₂S + OH^– = HS^– + H₂O;
В левой части уравнения записана формула ионов, поэтому соединение, которое взаимодействует, должно быть растворимым и сильным электролитом. По таблице растворимости определяем в каких соединениях (берем во внимание только сильные электролиты) могут содержаться ионы OН^– (LiOH, KOH, NaOH).
H₂S + NaOH = NaHS + H₂O
H₂S + KOH = KHS + H₂O

б) H₂S + 2OH^– = S^2- + 2H₂O;
В левой части уравнения записана формула ионов, поэтому соединение, которое взаимодействует, должно быть растворимым и сильным электролитом. По таблице растворимости определяем в каких соединениях (берем во внимание только сильные электролиты) могут содержаться ионы OН^– (LiOH, KOH, NaOH).
H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂O
H₂S + 2KOH = K₂S + 2H₂O

в) HS^– + OH^– = S^2- + H₂O;
В левой части уравнения записано только формулы ионов, поэтому соединения, которые взаимодействуют, должны быть растворимыми и сильными электролитами. По таблице растворимости определяем в каких соединениях (берем во внимание только сильные электролиты) могут содержаться ионы HS^–(LiHS, KHS, NaHS) и OH- (LiOH, NaOH, KOH).
NaHS + NaOH = Na₂S + H₂O
KHS + KOH = K₂S + H₂O

г) S^2- + Cu²⁺ = CuS↓.
В левой части уравнения записано только формулы ионов, поэтому соединения, которые взаимодействуют, должны быть растворимыми и сильными электролитами. По таблице растворимости определяем в каких соединениях (берем во внимание только сильные электролиты) могут содержаться ионы HS^–(Li₂S, K₂S, Na₂S) и Cu²⁺ (CuF₂, CuCl₂, CuI₂, CuSO₄, Cu(NO₃)₂).
K₂S + CuSO₄ = K₂SO₄ + CuS↓
Na₂S + CuSO₄ = Na₂SO₄ + CuS↓
K₂S + CuCl₂ = 2KCl + CuS↓
Na₂S + CuCl₂ = 2NaCl + CuS↓
Na₂S + Cu(NO₃)₂ = 2NaNO₃ + CuS↓
K₂S + Cu(NO₃)₂ = 2KNO₃ + CuS↓

Упражнение 4 В химической реакции, протекающей по уравнению 2Н₂S+Сl₂=2S+2НСl, концентрация газообразного хлора за 3 минуты уменьшилась с 0,063 моль/л до 0,027 моль/л. Рассчитайте скорость химической реакции в данный промежуток времени.
1. Рассчитаем изменение концентрации вещества:
Δс=0,063 моль/л – 0,027 моль/л=0,036 моль/л
2. Рассчитаем промежуток времени:
Δt=3 мин=3●60 с=180 с
3. Вычисляем скорость химической реакции по формуле v= Δс/Δt, где Δс — изменение концентрации вещества; Δt — промежуток времени, за который произошло данное изменение концентрации.
v=0,036 моль/л : 180 с=0,0002 моль/л●с=0,2 моль/л●с
Ответ: 0,2 ммоль/л●с

Упражнение 5 В состав белой краски (свинцовых белил), нередко использовавшейся ранее для написания икон, входил сульфат свинца (II). Спустя длительное время белая краска таких икон чернела из-за взаимодействия с сероводородом. Образующийся сульфид свинца (II) – соль чёрного цвета. Для восстановления белых тонов икону обрабатывали раствором пероксида водорода, при этом сульфид свинца (II) вновь окислялся до сульфата свинца (II). Составьте уравнение этой реакции, расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.
PbS + 4H₂O₂ = PbSO₄ + 4H₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
PbS^-2 + H₂O₂^-1 ⟶ PbS⁺⁶O₄^-2 + H₂O
S^-2 -8ē ⟶ S⁺⁶    |8|8|1 ― процесс окисления
O^-1 +2ē ⟶ O^-2   |2|  |4 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 8 и 2. Это число 8, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 8 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы и кислорода. Множители 1 и 4 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элемент сера изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой двух соединений серы (PbS, PbSO₄). Поскольку часть атомов кислорода не восстановилась, а вошла в состав H₂O, поэтому ставим коэффициент 4 только перед формулой пероксида водорода H₂О₂. 
PbS + 4H₂O₂ = PbSO₄ + H₂O. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции сульфид железа (II) (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель, а пероксид водорода (за счёт атомов кислорода в степени окисления -1) — окислитель.