كبريتيد الهيدروجين

Hydrogen sulfide
الأسماء
	اسم أيوپاك Hydrogen sulfide, sulfane
	أسماء أخرى Sulfuretted hydrogen; sulfane; Hydrogen Sulfide; sulfur hydride; sour gas; sulfurated hydrogen; hydrosulfuric acid; sewer gas; stink damp; rotten egg gas; brimstone
تمييز
رقم CAS	[7783-06-4]
رقم EC	231-977-3
رقم RTECS	MX1225000
الخصائص
الصيغة الجزيئية	H2S
كتلة مولية	34.082 g/mol
المظهر	Colorless gas.
الكثافة	1.363 g/L, gas.
نقطة الانصهار	-82.30 °C (190.85 K)
نقطة الغليان
قابلية الذوبان في الماء	0.25 g/100 mL (40 °C)
الحموضة (pKa)	6.89; 19±2 (see text)
البنية
الشكل الجزيئي	Bent
Dipole moment	0.97 D
المخاطر
تبويب الاتحاد الاوروپي (DSD)	Highly Flammable (F+); Very Toxic (T+); Dangerous for the environment (N)
توصيف المخاطر	R12, R26, R50
تحذيرات وقائية	(S1/2), S9, S16, S36, S38, S45, S61
(معيـَّن النار)
نقطة الوميض	غاز قابل للاشتعال
حدود الانفجار	4.3–46%
مركبات ذا علاقة
	ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
	مراجع الجدول

كبريتيد الهيدروجين بالإنگليزية: Hygrogen Sulfide أو(هيدروجين مكبرت) H₂S هوغاز سام كريه الرائحة تشبه رائحة عفن البيض. وهوغاز أثقل من الهواء ولذلك تجده في الأماكن العميقه في حالة تسربه. يستخرج من الغاز المصاحب للبترول ويتم فصله بالحراره وتتم معالجته وتكثيفه لتسهيل عملية نقله حيث يتم تصديره للخارج. يدخل في صناعة بعض الأدوية.

وكبريتيد الهيدروجين قابل للاشتعال. ويذوب ببطء في الماء مكوناً حمضاً ضعيفاً ثنائي الوظيفة الحمضية يُسمى حمض الهيدروكبريتيك، ويتسبب وجود كميات صغيرة من كبريتيد الهيدروجين في الجوفي فقدان المشغولات الفضية لبريقها. ويقوم الكيميائيون عادة بتحضير كبريتيد الهيدروجين في المعمل عن طريق مزج حمض الهيدروكلوريك مع كبريتيد الحديد، ويستخدمون الغاز أساساً في تحليل مركبات المواد الأخرى. ويُستخدم كبريتيد الهيدروجين أيضاً في إنتاج مواد التشحيم ذات الضغط العالي والزيوت.

يُحضر غاز كبريت الهدروجين مخبرياً من تفاعل الحموض مع الكبريتيدات وغالباً ما يستعمل حمض كلور الماء مع كبريتيد الحديد وفق المعادلة:

أومن تسخين مزيج متساومن الكبريت والبارافين. أما صناعياً فيتم الحصول عليه من عمليات فصله عن غاز الاصطناع (يرافق غاز كبريت الهدروجين مزيج غاز الهدروجين مع غاز ثنائي أكسيد الكربون والذي يدعى غاز الاصطناع).

يُستخدم كبريت الهدروجين في التحليل الكيفي والكمي كاشفاً لترسيب الأيونات المعدنية، أما على المستوى الصناعي فيستخدم في تحضير غاز ثنائي أكسيد الكبريت[ر. الكبريت] SO2

التواجد

ترسبات من الكبريت على الصخر، سببتها غازات بركانية.

يحتوي البيض والكثير من المواد الأخرى على مركبات عضوية مكونة جزئياً من الكبريت. وعندما تتحلل مثل هذه المركبات يخرج منها كبريتيد الهيدروجين. ولهذا السبب يمكن حتى نجد غاز كبريتيد الهيدروجين في الهواء حول أنابيب المجاري تحت الأرض والبالوعات. كما ينتج كبريتيد الهيدروجين عن تحلل الكبريتات المعدنية. وهومايؤدي بالتالي إلى توافر هذا الغاز في المناجم والعيون المعدنية.

الخصائص

الإنتاج=

الإستخدامات

Production of thioorganic compounds

كبريتيد المعادن القلوية

الكيمياء التحليلية

Precursor to metal sulfides

تطبيقات متنوعة

إزالة الغازات من الوقود

التفاعل مع أكسيد الحديد

السلفرة الهيدروجينية

الأمان

السمية

مشتقات كبريت الهدروجين

مشتقات كبريت الهدروجين مركبات عضوية تحوي الكبريت في بنيتها ممثلاً بالزمرة -SH، وتعد مضاهيات مركبات الأكسجين العضوية الحاوية على الزمرة -OH. وهناك نوعان من هذه المركبات الحاوية على الزمرة -SH، التيولات التي ترتبط فيها الزمرة -SH بجذر أليفاتي، وتيوالفينولات التي ترتبط فيها الزمرة -SH بحلقة عطرية.

ومن مشتقات كبريت الهدروجين الإتيرات الكبريتية (التيوإترات) RSR وهي تعد مضاهيات للإترات ROR.

يعد النفط من أبرز المصادر الطبيعية للتيولات، وتتوزع رئيسياً في قطفات النفط الخفيفة مثل الغازولين (بنزين السيارات) وهي المسؤولة عن الرائحة الكريهة في النفط.

لبعض مركبات الكبريت روائح جميلة ومستحبة عندما تكون بتراكيز منخفضة، عملى سبيل المثال تُعزى رائحة الثوم والبصل الطازجين إلى وجود تيولات وكبريتيدات منخفضة الوزن الجزيئي، كذلك يعد المركب ثنائي متيل الكبريتيد المسؤول عن نكهة الشاي الأخضر، في حين يعد المركب 2-(4-متيل-3-حلقي الهكسينيل)-2- بروبان تيول المسؤول عن الطعم الفريد والمميز للكريفون ولكن في تراكيز ضئيلة جداً من مرتبة جزء من بليون.

1- التيولات الأليفاتية أوتيوالغول:

دعيت قديماً المركبتانات وهي مركبات عضوية للكبريت صيغتها المجملة RSH وترتبط الزمرة -SH فيها بجذر ألكيلي. تُسمى هذه المركبات بأخذ اسم الفحم الهدروجيني متبوعاً بالوسمة تيول، عملى سبيل المثال يدعى المركب CH3-SH ميتان تيول أومتيل المركبتان .

تتميز التيولات بقوام سائل باستثناء الميتان تيول فهوغاز، ولهذه المركبات درجات غليان أخفض من الأغوال [ر. الغول] الموافقة بسبب قابليتها الضعيفة لتشكيل روابط هدروجينية ولهذا فإن انحلالها ضعيف في الماء مقارنة مع الأغوال. وهي مركبات سامة ذات رائحة كريهة إذ تكفي كميات صغيرة جداً من مركب الإيتان تيول من مرتبة 4.6×10-8 مغ للشعور بها، كما يعد المركب (E) -2-البوتن-1-تيول المسؤول الرئيس عن الرائحة الكريهة الصادرة عن حيوان الراكون الذي يقطن في شمالي القارة الأمريكية.

للثيولات خواص حمضية أقوى من الأغوال فهي تشكل مع ماءات الصوديوم أملاحاً تدعى التيولات أوالمركبتيدات

كما تتشكل هذه الأملاح مع العناصر الثقيلة. تُصنف هذه الأملاح (التيولات) بأنها كواشف نوكليوفيلية nucleophilic (النوكليوفيل: هوالمركب الشغوف بالشحن الموجبة) قوية فهي تعطي بتفاعلها مع الكيل الهالوجين الإترات التيولية وفق المعادلة:

تختلف التيولات عن الأغوال بسلوكها تجاه المؤكسدات المتنوعة فعند تفاعلها مع مؤكسدات متوسطة القوة مثل الماء الأكسجيني أوالهواء ينتج مركبات ثنائي الكبريتيد RSSR. تعطي أكسدة التيولات باليود مركبات ثنائي الكبريتيد:

ويمكن الحصول على التيولات من حديث بعمليات إرجاع. يعد هذا التشكل العكوس لمركبات ثنائي الكبريتيد من العمليات البيولوجية إذ يشكل الكثير من البروتينات والببتيدات الحاوية على زمرة SH حرة الارتباط ثنائي الكبريتيد. تستخدم الطبيعة هذه الآلية لربط سلاسل الحموض الأمينية.

أما عندما تستخدم مؤكسدات قوية مثل برمنغنات البوتاسيوم أوحمض الآزوت فينتج حموض السلفون R−SO3H.

ومن التفاعلات الأخرى للتيولات التفاعل مع الحموض الكربوكسيلية[ر] فتتشكل استرات تيوالحمض الكربوكسيلي R-−COSR التي يُحفَز تفاعل تشكلها بوجود الحموض القوية وتدعى المركبتالات والتي تعد بدورها الشكل الرئيس الذي يُعتمد عليه في نزع التيولات من النفط إضافة إلى المعالجة الهدروجينية المستخدمة في التخلص من مركبات الكبريت في النفط .

لاصطناع التيولات طرق عدة:

1- تفاعل الكيل الهالوجين [Cl, Br, I :X] RX مع الكبريتيدات مثل:

وتنتج مركبات ثنائي الكبريتيد منتجات ثانوية.

2- تفاعل الكيل الهالوجين مع مركب تيوالبولة متبوعاً بحلمهة[ر] الناتج بهدروكسيد البوتاسيوم

3- تفاعل الأغوال مع كبريتيد الهدروجين عند درجات حرارة مرتفعة 300-400 س بوجود أكسيد الألمنيوم فيحل الكبريت محل الأكسجين.

4- تفاعل إضافة كبريت الهدروجين إلى الألكنات alkenes عند درجات حرارة 150-300 س بوجود حفّازات من أكسيد الألمنيوم وكبريتيد النيكل.

2- التيولات العطرية (أوضروب تيوالفينول)

هي مركبات عضوية تحوي الكبريت في بنيتها ممثلاً بالزمرة -SH المرتبطة مباشرة مع حلقة عطرية، ويعد تيوالفينول أبسط ممثل عن هذه المجموعة. ينحل تيوالفينول في الإتانول والإتر والبنـزن C6H6 ولا ينحل في الماء. وهويتميز بخواص حمضية إذ يتفاعل مع الهدروكسيدات القلوية مكوِّناً تيوالفينولات. تيوالفينول فعّال كيمياوياً فهويتأكسد بسهولة بالهواء مشكلاً مركب ثنائي الفنيل ثنائي الكبريتيد في حين يتفاعل تيوالفينول مع الكلور مكوِّناً المركب C6H5SCl كلوريد كبريت الفنيل.

3- تيوالإترات (أوضروب الكبريتيد العضوية)

هي مركبات عضوية لها الصيغة العامة R-S-R، وR باقية ألكيلية أوأريلية وتعد من مضاهيات الإترات. وتستحصل ضروب تيوالإتر بطرق عدة:

1- تفاعل ألكيل الهالوجين مع التيولات القلوية

أومن تفاعل ألكيل الهالوجين مع ضروب الكبريتيد القلوية

2- تفاعل إضافة التيولات إلى الألكنات بوجود البيروكسيدات والتشعيع بالأشعة فوق البنفسجية

3- تفاعل هالوجين السولفينيل مع الأرينات بوجود حموض لويس

استعمالاتها

تستخدم التيولات في تصنيع المبيدات الحشرية وأصبغة الأنديكو، كما تستخدم في فلكنة المطاط. ويستخدم تيوالفينول في اصطناع الكثير من مركبات الكبريت وفي اصطناع منظمات البلمرة.

أما ضروب التيوإترات فتتأكسد حسب شروط التفاعل إلى السولفوكسيدات والسولفونات وتشكل أملاح السولفونيوم وتعد بذلك مركبات متوسطة مهمة في الاصطناع العضوي كما تستخدم ملدِّنات.

انظر أيضاً

Amine gas treating
Induced hypothermia
Jenkem
Gasotransmitters
Sewer gas

المصادر

[1]
فرانسوا قره بيت. "كبريتيد الهيدروجين". الموسوعة العربية.

مصادر اضافية

"Hydrogen Sulfide", Committee on Medical and Biological Effects of Environmental Pollutants, University Park Press, 1979, Baltimore. ISBN 0-8391-0127-9
"Girl's suicide leaves dozens ill from fumes"