Struktur, sifat asid sulfhydric (H2S), kegunaan, kepentingan

Dia Asid sulfhydric o Hidrogen sulfida adalah gas yang dibentuk oleh kesatuan atom sulfur dan dua atom hidrogen (H). Formula kimianya adalah h₂S. Ia juga dikenali sebagai gas sulfida. Ia adalah gas tanpa warna yang bau menjadi jelas dalam telur busuk.

Ia terdapat di gunung berapi dan mata air panas sulfur, dalam gas asli dan minyak mentah. Ia juga terbentuk semasa penguraian anaerobik (tanpa oksigen) bahan organik dan haiwan. Ia berlaku secara semulajadi dalam badan mamalia, melalui tindakan enzim tertentu pada sistein, asid amino yang tidak penting.

Formula kimia asid sulfhydric atau hidrogen sulfida. Saranphong Yimklan [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Penyelesaian berair H₂S menghakis logam seperti keluli. H₂S adalah sebatian pengurangan yang, apabila bertindak balas dengan SO₂ , Ia mengoksidakan sulfur asas semasa mengurangkan begitu₂ Juga kepada sulfur.

Walaupun menjadi kompaun yang sangat toksik dan maut untuk manusia dan haiwan, selama beberapa tahun kepentingannya telah dikaji dalam satu siri proses penting dalam badan.

Mengatur satu siri mekanisme yang berkaitan dengan penjanaan saluran darah baru dan fungsi hati.

Melindungi neuron dan memikirkan tindakannya terhadap penyakit seperti Parkinson dan Alzheimer.

Kerana pengurangan kimianya dapat melawan spesies pengoksidaan, dengan itu bertindak terhadap penuaan sel. Oleh kerana sebab -sebab ini, kemungkinan menghasilkan ubat -ubatan sedang dikaji bahawa apabila dibekalkan kepada pesakit perlahan -lahan dapat melepaskannya di dalam badan.

Ini akan berfungsi untuk merawat patologi seperti iskemia, diabetes dan penyakit neurodegeneratif. Walau bagaimanapun, mekanisme tindakan mereka dan keselamatan mereka masih harus disiasat secara mendalam.

[TOC]

Struktur

H molecula₂S adalah sama dengan air, iaitu, mereka menyerupai bentuk mereka kerana hidrogen terletak membentuk sudut dengan sulfur.

Struktur sudut molekul asid sulfida, h₂S. Bangin [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]]. Sumber: Wikimedia Commons.

Sulfur dalam h₂S mempunyai konfigurasi elektronik berikut:

1s², 2s² 2 p⁶, 3s² 3p⁶,

Kemudian ambil elektron setiap hidrogen untuk melengkapkan lapisan valensinya.

Struktur 3D asid sulfida. Kuning: Sulfur. Putih: Hidrogen. Benjah-bmm27 [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Nomenclature

- Asid sulfhydric

- Hidrogen sulfida

- Sulfur hidrida.

Ciri-ciri fizikal

Keadaan fizikal

Gas tidak berwarna bau yang sangat tidak menyenangkan.

Berat molekul

34.08 g/mol.

Takat lebur

-85.60 ºC.

Takat didih

-60.75 ºC.

Ketumpatan

1,1906 g/l.

Kelarutan

Larut air sederhana: 2.77 jilid dalam 1 air pada 20 ºC. Ia dapat diusir dari larutan akueus sepenuhnya dengan mengemukakannya hingga mendidih.

Sifat kimia

Dalam larutan akueus

Apabila hidrogen sulfida berada dalam larutan akueus, nama asid sulfhydric diberikan. Ia adalah asid lemah. Ia mempunyai dua proton yang boleh diubahsuai:

H₂S + h₂Atau ⇔ h₃Sama ada⁺ + HS^-,       K_A1 = 8.9 x 10^-8

HS^- + H₂Atau ⇔ h₃Sama ada⁺ + S^2-,     K_A2 ~ 10^-14

Proton pertama ringan diionkan, seperti yang dapat disimpulkan dari pemalar pengionan pertama. Proton kedua sangat sedikit terionisasi, tetapi penyelesaian H₂S mengandungi sesuatu sulfur anion s^2-.

Sekiranya penyelesaian H₂S terdedah ke udara, o₂ Oxida to sulphide anion dan sulfur precipitates:

Boleh melayani anda: oksida

2 s^2- + 4 jam⁺ + Sama ada₂ → 2 h₂O + 2 s⁰↓ (1)

Di hadapan klorin cl₂, Bromo Br₂ dan iodin i₂ Hidrogen dan sulfur yang sepadan dibentuk:

H₂S + Br₂ → 2 hbr + s⁰↓ (2)

Penyelesaian berair H₂S menghakis, menghasilkan tegasan retak dengan sulfida dalam keluli keras tinggi. Produk kakisan adalah besi dan hidrogen sulfida.

Reaksi oksigen

H₂S bertindak balas dengan oksigen udara dan tindak balas berikut boleh berlaku:

2 jam₂S + 3 o₂ → 2 h₂O + 2 jadi₂                                               (3)

2 jam₂S + o₂ → 2 h₂O + 2 s⁰↓ (4)

Tindak balas dengan logam

Ia bertindak balas dengan pelbagai logam yang bergerak ke hidrogen dan membentuk sulfida logam:

H₂S + pb → pbs + h₂↑ (5)

Tindak balas dengan sulfur dioksida

Dalam gas gunung berapi H hadir₂S dan yang begitu₂, yang bertindak balas antara satu sama lain dan sulfur pepejal terbentuk:

H₂S + SO₂ → 2 h₂O + 3 s⁰↓ (6)

Penguraian dengan suhu

Hidrogen sulfida tidak begitu stabil, mudah dipecahkan oleh pemanasan:

H₂S → H₂↑ + s⁰↓ (7)

Lokasi di Alam

Gas ini secara semulajadi ditemui di mata air panas sulfida atau sulfur, dalam gas gunung berapi, dalam minyak mentah dan gas asli.

Air sulfur. Н sebagai макакович [cc oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Apabila minyak (atau gas) mengandungi kesan penting h₂S dikatakan "masam", berbeza dengan "manis", iaitu ketika ia tidak mengandunginya.

Sejumlah kecil h₂S dalam minyak atau gas berbahaya dari segi ekonomi kerana loji basuh mesti dipasang untuk mengeluarkannya, baik untuk mengelakkan kakisan dan menjadikan gas sisa selamat untuk kegunaan domestik sebagai bahan bakar.

Ia berlaku apabila bahan organik yang mengandungi sulfur diuraikan di bawah keadaan anaerobik (ketiadaan udara), seperti manusia, haiwan dan sisa tumbuhan.

H pelepasan₂S (warna hijau kebiruan) di pantai Namibia, difoto oleh NASA. Pelepasan ini berasal dari sisa organik. Balai Cerap Bumi NASA [CC oleh 2.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Bakteria yang terdapat di dalam mulut dan di dalam saluran gastrousus menghasilkannya dari bahan -bahan yang boleh dikurangkan yang mengandungi sayur -sayuran atau protein haiwan.

Bau ciri -cirinya menyebabkan kehadirannya dalam telur busuk untuk diberi amaran.

H₂Ia juga berlaku dalam aktiviti perindustrian tertentu, seperti dalam kilang minyak, ketuhar kok, kilang kertas, anda akan mempunyai dan dalam pemprosesan makanan.

Sintesis dalam badan mamalia

H₂S endogen boleh berlaku dalam tisu mamalia, di antara manusia ini, dengan dua laluan, enzimatik dan bukan -enzimatik.

Laluan bukan -enzimatik terdiri daripada mengurangkan sulfur sulfur s⁰ ke h₂S melalui pengoksidaan glukosa:

2 c₆H₁₂Sama ada₆ (glukosa) + 6 s⁰ (sulfur) + 3 jam₂O → 3 c₃H₆Sama ada₃ + 6 h₂S + 3 co₂         (8)

Boleh melayani anda: klorin: sejarah, sifat, struktur, risiko, kegunaan

Laluan enzimatik terdiri daripada h h₂S dari l-cysteine, yang merupakan asid amino yang disintesis oleh badan. Proses ini diinsuranskan oleh beberapa enzim, seperti cystation.

Asid sulfhydric telah dijumpai di otak lembu. Pengarang: Arttower. Sumber: Pixabay.

Memperoleh di makmal atau industri

Gas hidrogen (h₂) dan elemen sulfur tidak bertindak balas terhadap suhu alam sekitar yang normal, tetapi di atasnya mereka mula digabungkan, suhu optimum menjadi 310 ºC.

Prosesnya terlalu lambat, jadi kaedah lain digunakan untuk mendapatkannya, antara berikut.

Sulfida logam (seperti sulfida ferus) bertindak balas dengan asid (seperti hidroklorik) dalam larutan cair.

FES + 2 HCL → FECL₂ + H₂S ↑ (9)

Dengan cara ini gas diperoleh₂S yang, diberi ketoksikannya, mesti dikumpulkan dengan selamat.

Penggunaan perindustrian h₂S untuk menghasilkan belerang

Penyimpanan dan pengangkutan dalam jumlah besar H₂S yang memisahkan dari gas asli dengan mencuci dengan amina adalah sukar, jadi proses claus digunakan untuk menjadikannya sulfur.

Di kilang minyak, H dipisahkan₂S gas asli dengan mencuci dengan amina dan kemudian menjadi belerang. Pengarang: Satyaprem. Sumber: Pixabay.

Dalam proses ini dua reaksi berlaku. Pada yang pertama h₂S bertindak balas dengan oksigen untuk memberi₂, Seperti yang disebutkan di atas (lihat tindak balas 3).

Yang kedua adalah tindak balas yang dipangkin oleh oksida besi di mana SO₂ dikurangkan dan h₂S mengoksidakan, dan kedua -dua menghasilkan sulfur s (lihat tindak balas 6).

Dengan cara ini, sulfur diperoleh, yang boleh disimpan dan diangkut dengan mudah, serta diperuntukkan kepada pelbagai kegunaan.

Utiliti atau kepentingan h₂S endogen dalam organisma

H₂S endogen adalah yang berlaku secara semula jadi dalam organisma sebagai sebahagian daripada metabolisme biasa pada manusia, mamalia dan makhluk hidup yang lain.

Walaupun reputasi yang lama menjadi gas toksik dan beracun yang berkaitan dengan penguraian bahan organik, beberapa kajian baru -baru ini dari tahun 2000 -an hingga sekarang telah menentukan bahawa h₂Endogen adalah pengatur penting mekanisme dan proses tertentu dalam hidup.

H₂S membentangkan lipofilicity tinggi atau pertalian ke arah lemak, jadi ia melintasi membran sel dengan mudah, menembusi semua jenis sel.

Sistem kardiovaskular

Dalam mamalia, asid sulfida menggalakkan atau mengawal siri isyarat yang mengawal metabolisme, fungsi jantung dan kelangsungan hidup sel.

Ia memberi kesan yang kuat pada jantung, saluran darah dan unsur -unsur darah yang beredar. Memodulasi metabolisme sel dan fungsi mitokondria.

Mempertahankan buah pinggang kerosakan yang disebabkan oleh iskemia.

Sistem gastrointestinal

Memainkan peranan penting sebagai faktor perlindungan terhadap kerosakan pada mukosa gastrik. Dianggarkan menjadi pengantara penting motilitas gastrointestinal.

Ia mungkin terlibat dalam kawalan rembesan insulin.

Sistem saraf pusat

Ia juga bertindak dalam fungsi penting sistem saraf pusat dan melindungi neuron tekanan oksidatif.

Neuron dilindungi oleh h₂S endogen. Pengarang: Gerd Altmann. Sumber: Pixabay.

Dianggarkan bahawa ia dapat melindungi terhadap penyakit neurodegenerative seperti Parkinson Parkinson, Alzheimer dan penyakit Hunginton.

Organ Visi

Melindungi sel photoreceptor dari degenerasi retina yang disebabkan oleh cahaya.

Ia boleh melayani anda: Lithium Carbonate (LI2CO3): Struktur, Hartanah, Kegunaan

Terhadap penuaan

H₂S Menjadi spesies pengurangan dapat dimakan oleh pelbagai ejen pengoksidaan yang beredar di dalam badan. Memerangi spesies pengoksidaan seperti spesies oksigen reaktif dan spesies nitrogen reaktif dalam badan.

Hadkan tindak balas radikal bebas melalui pengaktifan enzim antioksidan yang melindungi terhadap kesan penuaan.

Potensi penyembuhan H₂S dibekalkan secara eksogen

Bioavailabiliti H₂S endogenik bergantung pada enzim tertentu yang terlibat dalam biosintesis sistein dalam mamalia.

Beberapa kajian mencadangkan bahawa penderma terapi dadah DON₂S boleh memberi manfaat kepada patologi tertentu.

Sebagai contoh, ia boleh berguna pada pesakit diabetes, kerana telah diperhatikan bahawa saluran darah haiwan diabetes bertambah baik dengan ubat -ubatan yang membekalkan h₂S Exogenous.

H₂S disediakan secara eksogen meningkatkan angiogenesis atau pembentukan saluran darah, sehingga dapat berfungsi untuk merawat penyakit iskemia kronik.

Ubat sedang dirancang yang boleh melepaskan H₂Perlahan -lahan dapat bertindak secara bermanfaat mengenai pelbagai penyakit. Walau bagaimanapun, keberkesanan, keselamatan dan mekanisme tindakan mereka masih harus disiasat.

Risiko

H₂S adalah racun maut jika ia dihirup tulen atau bahkan dicairkan 1 bahagian gas di 200 bahagian udara. Burung sangat sensitif terhadap h₂S dan mati walaupun dalam pencairan 1 dari 1500 bahagian udara.

Asid sulfida atau hidrogen sulfida h₂S adalah racun yang kuat. Pengarang: Openicons. Sumber: Pixabay.

H₂S adalah perencat kuat enzim tertentu dan proses fosforilasi oksidatif, yang membawa kepada lemas sel. Kebanyakan orang menganggapnya dalam kepekatan yang lebih besar daripada 5 ppb (bahagian per bilion). Kepekatan 20-50 ppm (bahagian per juta) menjengkelkan untuk mata dan saluran pernafasan.

Penyedutan 100-250 ppm selama beberapa minit dapat menghasilkan kekurangan koordinasi, gangguan ingatan dan gangguan motor. Apabila kepekatan adalah kira-kira 150-200 ppm₂S. Sekiranya kepekatan 500 ppm dihirup selama 30 minit, edema pulmonari dan radang paru -paru dapat dihasilkan.

Konsentrasi lebih daripada 600 ppm boleh membawa maut dalam 30 minit pertama, kerana sistem pernafasan lumpuh. Dan 800 ppm adalah kepekatan yang segera mematikan bagi manusia.

Oleh itu, harus dielakkan bahawa ada h melarikan diri₂S di makmal, tempatan atau di mana sahaja atau keadaan.

Adalah penting untuk memberi amaran bahawa banyak kematian berlaku kerana orang masuk ke ruang yang terhad untuk menyelamatkan rakan sekerja atau ahli keluarga yang telah runtuh akibat keracunan dengan h₂S, mati juga.

Ia adalah gas mudah terbakar.

Rujukan

1. Panthi, s. et al. (2016). Kepentingan fisiologi hidrogen sulfida: neuroprotektor POTNT yang muncul dan neuromodulator. Ubat oksidatif dan umur panjang selular. Jilid 2016. Artikel ID 9049782. Hyndawi pulih.com.
2. Shefa, u. et al. (2018). Fungsi antioksidan dan sel isyarat hidrogen sulfida dalam sistem saraf pusat. Ubat oksidatif dan umur panjang selular. Jilid 2018. ID Artikel 1873962. Hyndawi pulih.com.
3. Tabassum, r. et al. (2020). Kepentingan terapeutik hidrogen sulfida dalam penyakit neurodegeneratif yang berkaitan dengan usia. Neural Regen Res 2020; 15: 653-662. Nrronline pulih.org.
4. Martelli, a. et al. (2010). Hidrogen sulfida: Peluang novel untuk penemuan dadah. Ulasan Penyelidikan Ubat. Jilid 32, Isu 6. Diperolehi dari perpustakaan dalam talian.Wiley.com.
5. Wang, m.-J. et al. (2010). Mekanisme angiogesis: peranan hidrogen sulfida. Farmakologi dan Fisiologi Klinikal dan Eksperimen (2010) 37, 764-771. Diperolehi dari perpustakaan dalam talian.Wiley.com.
6. Dalefield, r. (2017). Asap dan lain -lain toksikonts yang disedut. Hidrogen sulfida. Dalam toksikologi veterinar untuk Australia dan New Zealand. Pulih dari Scientedirect.com.
7. Selley, R.C. dan Sonnenberg, s.Ke. (2015). Sifat fizikal dan kimia petroleum. Hidrogen sulfida. Dalam Unsur Geologi Petroleum (edisi ketiga). Pulih dari Scientedirect.com.
8. Hocking, m.B. (2005). Asid belerang dan sulfurik. Claus Proses Penukaran Hidrogen Sulfida ke Sulfur. Dalam Buku Panduan Teknologi Kimia dan Kawalan Pencemaran (Edisi Ketiga). Pulih dari Scientedirect.com.
9. Lefer, d.J. (2008). Potensi kepentingan perubahan dalam hidrogen sulfida (h₂S) Bioavailabiliti diabetes. British Journal of Pharmacology (2008) 155, 617-619. Diperolehi daripada BPSPUBS.Perpustakaan dalam talian.Wiley.com.
10. Atau.S. Perpustakaan Perubatan Negara. (2019). Hidrogen sulfida. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
11. Pelabuhan, j.Ke. dan Ibarz, J. (1965). Kimia Umum Moden. Edisi ke -7. Editorial Marín, s.Ke.