Химические соединения серы (И)

Двухвалентная сера образует устойчивые соединения со всеми элементами, кроме кислорода и фтора. Одним из наиболее важных соединений является сероводород, так как в качестве его замещенных производных можно рассматривать все сульфиды металлов и многие органические соединения серы.

Сероводород H₂S — бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Объемный коэффициент растворимости в воде K_v при 20 °C равен 2,58. Сероводородная вода, т. е. раствор H₂S в воде, сначала прозрачна, но постепенно мутнеет вследствие выделения серы под действием растворенного кислорода. Сероводород ядовит, и его предельно допустимое содержание в воздухе 0,01 мг/м³. Тем не менее минеральные воды, содержащие сероводород, применяются в лечебных целях. В помещениях с сероводородными ваннами ощущается сильный запах сероводорода. Молекула сероводорода по строению похожа на молекулу воды, но угол между связями меньше, чем в воде, и составляет 93°. Водородные связи между молекулами H₂S не образуются, и поэтому вещество при обычных условиях является газом.

Сероводород обычно получают действием соляной кислоты на твердый сульфид железа (Н):

Сероводород проявляет восстановительные свойства. С кислородом образует взрывчатую смесь:

При смешивании с кислородом возникает пламя, при внесении в которое холодного предмета (пробирки с водой) наблюдается осаждение серного цвета:

Сероводород окисляется нарами иода:

В водном растворе сероводород проявляет свойства слабой двухосновной кислоты. Сульфиды металлов можно получать как нейтрализацией сероводорода гидроксидами, так и соединением серы с металлами. Обменные реакции растворимых сульфидов с солями металлов применяют для получения нерастворимых сульфидов металлов.

В воде хорошо растворимы сульфиды щелочных металлов и аммония. Последний существует в растворе только в виде кислого сульфида NH₄HS. Остальные сульфиды при обменных реакциях образуют осадки, причем некоторые из них имеют характерную окраску: FeS, CuS — черные, CdS — желтый, ZnS — белый, Sb₂0₃ — оранжевый. Сульфид цинка дает свечение (люминесценцию) при воздействии потока электронов («электронного луча»), и его использовали для покрытия экранов черно-белых кинескопов. Сульфид кадмия применяется в качестве желтой краски для живописи. Растворимые сульфиды сильно гидролизуются. Растворы имеют запах сероводорода. Некоторые сульфиды полностью разлагаются водой (см. т. 1, с. 291).

Неметаллы менее электроотрицательные, чем сера, тоже образуют сульфиды, которые можно получить с помощью реакций соединения:

Сероуглерод CS₂ используют как растворитель. Сульфиды фосфора находят применение в качестве самовоспламеняющихся веществ.