7 Fragen zu H2s

Wasserstoffsulfid (H₂S) ist ein natürlich vorkommendes Gas, das oft in Erdgasvorkommen gefunden wird. Es wird nicht "hergestellt", sondern eher aus dem Erdgas entfernt oder isoliert. Der Prozess zur Entfernung von H₂S aus Erdgas wird als "Gasentschwefelung" oder "Süßung" bezeichnet. Hier sind die grundlegenden Schritte: 1. **Absorption**: Das Erdgas wird durch eine Flüssigkeit geleitet, die H₂S absorbiert. Eine häufig verwendete Flüssigkeit ist eine Ammoniaklösung oder eine Lösung von Monoethanolamin (MEA). 2. **Regeneration**: Die absorbierte H₂S wird dann aus der Flüssigkeit entfernt, indem die Flüssigkeit erhitzt wird. Dies führt dazu, dass das H₂S ausgast und gesammelt werden kann. 3. **Claus-Prozess**: Das gesammelte H₂S kann dann im Claus-Prozess weiterverarbeitet werden, um elementaren Schwefel und Wasser zu produzieren. Diese Verfahren sind in der Erdgasindustrie weit verbreitet, um das Erdgas zu reinigen und H₂S zu isolieren.

Die Protolyse eines Protons von H₂S (Schwefelwasserstoff) und PH₃ (Phosphan) kann wie folgt formuliert werden: 1. **Protolyse von H₂S:** \[ \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\textO} \righttharpoons \text{HS}^- + \text{H}_3\text{O}^+ \] 2. **Protolyse von PH₃:** \[ \text{PH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{PH}_2\text{H}^+ + \text{OH}^- \] Diese Gleichungen zeigen die Abgabe eines Protons (H⁺) von den jeweiligen Molekülen in Wasser.

Die Lewis-Formel für Wasserstoffsulfid (H₂S) zeigt die Verteilung der Elektronen in der Molekülstruktur. In H₂S gibt es ein Schwefelatom (S), das mit zwei Wasserstoffatomen (H) verbunden ist. Hier ist die Darstellung der Lewis-Formel: 1. Das Schwefelatom hat insgesamt 6 Valenzelektronen. 2. Jedes Wasserstoffatom hat 1 Valenzelektron. 3. Insgesamt gibt es 6 (von S) + 2 × 1 (von 2 H) = 8 Valenzelektronen. In der Lewis-Formel wird das Schwefelatom in der Mitte dargestellt, mit zwei Wasserstoffatomen, die jeweils durch eine Einfachbindung (ein Paar von Elektronen) verbunden sind. Die Struktur sieht folgendermaßen aus: ``` H | H—S | ``` Das Schwefelatom hat noch zwei nicht bindende Elektronenpaare, die in der Lewis-Formel oft nicht explizit dargestellt werden, aber wichtig für die Geometrie des Moleküls sind.

Um die Verbindungen nach ihrem ansteigenden Schwefelgehalt zu ordnen, betrachten wir den Schweanteil in jeder Verbindung: 1. **CaSO4 (Calciumsulfat)**: Enthält ein Sulfaton (SO4^2-), das einen Schwefelatom enthält. Der Schwefelgehalt ist also 1 Schwefelatom pro Formel. 2. **Na2S2O3 (Natriumthiosulfat)**: Enthält ein Thiosulfat-Ion (S2O3^2-), das zwei Schwefelatome enthält. Der Schwefelgehalt ist also 2 Schwefelatome pro Formel. 3. **SO2 (Schwefeldioxid)**: Enthält ein Schwefelatom und zwei Sauerstoffatome. Der Schwefelgehalt ist also 1 Schwefelatom pro Formel, jedoch ist der Schwefelanteil in Bezug auf die Gesamtmasse höher als in CaSO4. 4. **H2S (Schwefelwasserstoff)**: Enthält ein Schwefelatom und zwei Wasserstoffatome. Der Schwefelgehalt ist also 1 Schwefelatom pro Formel, aber der gesamte Schwefelanteil ist in Bezug auf die Masse höher als in CaSO4. Die Reihenfolge nach ansteigendem Schwefelgehalt ist also: 1. **CaSO4** (1 Schwefelatom) 2. **SO2** (1 Schwefelatom, aber höherer Masseanteil) 3. **H2S** (1 Schwefelatom, aber höherer Masseanteil) 4. **Na2S2O3** (2 Schwefelatome) Zusammengefasst: Die Verbindungen können nach ihrem Schwefelgehalt in der Reihenfolge CaSO4, SO2, H2S, Na2S2O3 angeordnet werden.

Die Siedetemperaturen von Molekülen hängen stark von den intermolekularen Kräften ab, die zwischen den Molekülen wirken. Hier ist eine Übersicht der genannten Verbindungen und ihrer Siedetemperaturen, sowie der Gründe für die Unterschiede: 1. **CH4 (Methan)**: Hat eine sehr niedrige Siedetemperatur von etwa -161 °C. Es handelt sich um ein unpolarisiertes Molekül, das nur van der Waals-Kräfte (London-Dispersion) aufweist. 2. **NH3 (Ammoniak)**: Siedet bei etwa -33 °C. NH3 kann Wasserstoffbrückenbindungen bilden, was zu einer höheren Siedetemperatur führt als bei CH4. 3. **HF (Fluorwasserstoff)**: Hat eine Siedetemperatur von etwa -19 °C. Auch HF bildet starke Wasserstoffbrückenbindungen, die die Siedetemperatur erhöhen. 4. **H2O (Wasser)**: Siedet bei 100 °C. Wasser hat die stärksten Wasserstoffbrückenbindungen unter den genannten Molekülen, was zu einer sehr hohen Siedetemperatur führt. Im Vergleich dazu: 1. **SiH4 (Silane)**: Siedet bei etwa -111 °C. Ähnlich wie CH4 hat es nur van der Waals-Kräfte, jedoch ist es schwerer, was die Siedetemperatur etwas erhöht. 2. **PH3 (Phosphan)**: Siedet bei etwa -87 °C. Es hat schwächere Wasserstoffbrückenbindungen als NH3, was zu einer höheren Siedetemperatur als CH4, aber niedriger als NH3 führt. 3. **HCl (Salzsäure)**: Siedet bei etwa -85 °C. HCl hat dipolare Wechselwirkungen, die stärker sind als die van der Waals-Kräfte, aber schwächer als Wasserstoffbrückenbindungen. 4. **H2S (Schwefelwasserstoff)**: Siedet bei etwa -60 °C. Es kann Wasserstoffbrückenbindungen bilden, jedoch sind diese schwächer als die von NH3 und H2O. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Siedetemperaturen stark von der Art der intermolekularen Kräfte abhängen. Moleküle, die Wasserstoffbrückenbindungen bilden können (wie NH3, HF und H2O), haben in der Regel höhere Siedetemperaturen als solche, die nur van der Waals-Kräfte aufweisen (wie CH4 und SiH4).

Der Name der chemischen Verbindung mit der Formel H₂S ist Schwefelwasserstoff.

Hier sind die Anzahl der verschiedenen Atome in den angegebenen Molekülen: 1. **12**: Dies ist keine chemische Formel, daher gibt es keine Atome zu zählen. 2. **NH3 (Ammoniak)**: 1 Stickstoff (N) und 3 Wasserstoff (H) - insgesamt 2 verschiedene Atome. 3. **CO2 (Kohlenstoffdioxid)**: 1 Kohlenstoff (C) und 2 Sauerstoff (O) - insgesamt 2 verschiedene Atome. 4. **C6H12O6 (Glukose)**: 6 Kohlenstoff (C), 12 Wasserstoff (H) und 6 Sauerstoff (O) - insgesamt 3 verschiedene Atome. 5. **H2S (Schwefelwasserstoff)**: 2 Wasserstoff (H) und 1 Schwefel (S) - insgesamt 2 verschiedene Atome. 6. **HCO3^- (Hydrogencarbonat)**: 1 Kohlenstoff (C), 3 Sauerstoff (O), 1 Wasserstoff (H) - insgesamt 3 verschiedene Atome. Zusammengefasst: - NH3: 2 verschiedene Atome - CO2: 2 verschiedene Atome - C6H12O6: 3 verschiedene Atome - H2S: 2 verschiedene Atome - HCO3^-: 3 verschiedene Atome