황화 수소

황화 수소
Ball-and-stick model of hydrogen sulfide	Spacefill model of hydrogen sulfide
이름
	체계명 Hydrogen sulfide
	별칭 Dihydrogen monosulfide; Sour Gas; Dihydrogen sulfide; Sewer gas; Sulfane; Sulfurated hydrogen; Sulfureted hydrogen; Sulfuretted hydrogen; Sulfur hydride; Hydrosulfuric acid; Hydrothionic acid; Thiohydroxic acid; Sulfhydric acid;
식별자
CAS 번호	7783-06-4 ;
3D 모델 (JSmol)	Interactive image;
3DMet	B01206;
바일슈타인; 레퍼런스	3535004
ChEBI	CHEBI:16136 ;
ChEMBL	ChEMBL1200739 ;
ChemSpider	391 ;
ECHA InfoCard	100.029.070
EC 번호	231-977-3;
그멜린 레퍼런스	303
KEGG	C00283 ;
MeSH	Hydrogen+sulfide
PubChem CID	402;
RTECS 번호	MX1225000;
UNII	YY9FVM7NSN ;
UN 번호	1053
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID4024149 ;
	InChI InChI=1S/H2S/h1H2 Key: RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/H2S/h1H2 Key: RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYAJ;
	SMILES [H]S[H];
성질
화학식	H2S
몰 질량	34.08 g·mol−1
겉보기	무색 기체
냄새	Pungent, like that of rotten eggs
밀도	1.363 g dm−3
녹는점	−82 °C (−116 °F; 191 K)
끓는점	−60 °C (−76 °F; 213 K)
물에서의 용해도	4 g dm−3 (at 20 °C)
증기 압력	1740 kPa (at 21 °C)
산성도 (pKa)	7.0
짝산	설포늄
짝염기	Bisulfide
자화율 (χ)	−25.5·10−6 cm3/mol
굴절률 (nD)	1.000644 (0 °C)
구조
점군	C2v
분자 형상	Bent
쌍극자 모멘트	0.97 D
열화학
열용량 (C)	1.003 J K−1 g−1
표준 몰 엔트로피 (So298)	206 J mol−1 K−1
표준 생성 엔탈피 (ΔfH⦵298)	−21 kJ mol−1
위험
주요 위험	Flammable and highly toxic
EU classification (DSD) (outdated)	F+ T+ N
R-phrases (outdated)	R12, R26, R50
S-phrases (outdated)	(S1/2), S9, S16, S36, S38, S45, S61
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)	4 4 0
인화점	−82.4 °C (−116.3 °F; 190.8 K)
발화점	232 °C (450 °F; 505 K)
폭발 한계	4.3–46%
	반수 치사량 또는 반수 치사농도 (LD, LC):
LC50 (median concentration)	713 ppm (rat, 1 hr); 673 ppm (mouse, 1 hr); 634 ppm (mouse, 1 hr); 444 ppm (rat, 4 hr);
LCLo (lowest published)	600 ppm (human, 30 min); 800 ppm (human, 5 min);
	NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)	C 20 ppm; 50 ppm [10-minute maximum peak]
REL (권장)	C 10 ppm (15 mg/m3) [10-minute]
IDLH (직접적 위험)	100 ppm
관련 화합물
관련 hydrogen chalcogenides	Water; 셀레늄화 수소; Hydrogen telluride; Hydrogen polonide; Hydrogen disulfide; Sulfanyl;
관련 화합물	포스핀
	달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨. 확인 (관련 정보 ?) 정보상자 각주

황화 수소(黃化水素, 영어: hydrogen sulfide)는 황과 수소로 이루어진 화합물이다. 분자식은 H₂S이다. 자연에서는 화산 가스나 광천수에도 포함되어 있고, 황을 포함한 단백질의 부패로도 발생한다.^[9]

성질[편집]

물리적 성질[편집]

상온에서는 무색 기체로 존재한다. 특유의 달걀 썩는 냄새가 나며, 유독성이다. 녹는점은 -82.9°C, 끓는점은 -59.6°C이다. 임계 온도는 100.5°C, 임계 압력은 89atm이다. 물에 대한 용해도는 0°C에서 437ml/100ml, 40°C에서 186ml/100ml이다. 에탄올, 이황화 탄소 등에 녹는다.^[9] 비중은 공기가 1일 때 1.1895로 공기보다 무겁다.^[10]

분자는 이등변삼각형 모양을 하고 있으며, 수소 원자와 황 원자 간의 간격은 1.345Å이다. H-S-H 결합각은 92°이다.^[9]

화학적 성질[편집]

공기 중에서는 청색 불꽃을 내며 타서 이산화 황이 된다. 400°C에서 분해되고 1700°C에서는 완전히 성분 원소로 분해된다. 수용액에서는 이양성자산으로 작용하고, 1차 이온화 상수는 0.9X10^-7, 2차 이온화 상수는 0.12X10^-4이다.^[9]

플루오린, 염소, 브로민, 아이오딘과 반응하여 각 원소에 해당하는 할로겐산을 만든다. 은, 납, 구리, 망가니즈와 같은 중금속과 반응하여 금속 황화물을 만든다. 이 성질은 분석 화학에서 이들 금속을 분리하는 목적으로도 사용된다.^[10]

제법[편집]

황화 수소는 황화물을 가수분해 할 경우에 자주 발생한다. 실험적으로는 황화물에 산을 반응시켜 얻거나, 싸이오아세트아마이드(CH₃CSNH₂)를 가열하여 얻는다.

공업적으로는 주로 다음과 같은 세가지 방법을 사용한다.^[10]

황화물을 산과 반응시킨다. 반응식의 예는 다음과 같다.

2 NaHS + H₂SO₄ → 2 H₂S + Na₂SO₄

황을 염기와 반응시킨다. 반응식의 예는 다음과 같다.

4 S + 2 NaOH + 2 H₂O → 2 H₂S + Na₂S₂O₃

황과 수소를 직접 반응시킨다. 반응식은 다음과 같다.

S + H₂ → H₂S

용도[편집]

황화 수소는 주로 다음과 같은 용도로 사용된다.

황화 나트륨이나 수황화 나트륨과 같은 황화물의 합성
황을 가진 유기물의 원료
고압 윤활제의 원료
분석 화학에서의 시약

황화 수소는 많은 화학 공정에서 부산물로 생성되는데, 이 경우 황이나 황산으로 전환시키는 방법으로 처리한다.^[10]

안전성[편집]

황화 수소는 독성을 가지고 있기 때문에 주의해서 다루어야 한다.^[11] 게다가 발화점이 260°C로 낮고, 발화 범위가 부피 백분율로 4.3~44%로 넓기 때문에 폭발에 주의해야 한다.^[10]

섭취 시 점막을 자극하여 타액분비과다와 함께 타는듯한 느낌을 일으킨다. 위장에 자극을 줄 수 있다.^[12]

황화 수소는 흡입 시 혈액의 효소와 반응하여 세포 호흡을 방해하고 그 결과 폐의 마비, 갑작스런 쓰러짐, 사망을 일으킬 수 있다. 저농도(15~50ppm)에서의 지속적인 노출은 점막에 자극을 주고, 두통, 어지러움, 구역질을 유발할 수 있다. 고농도(200~300ppm)에서는 질식을 일으켜 혼수상태를 일으키거나 의식을 잃게 할 수 있다. 700ppm 이상에서 30분 이상 노출되면 치명적일 수 있다.^[12]

피부와 접촉하면 피부를 자극할 수 있다.^[12]

저농도에서의 안구 노출은 결막에 자극을 준다. 저농도에서의 반복적인 노출은 결막염, 광선 공포증, 각막 수포, 눈물, 통증, 흐린 시야를 일으킬 수 있다.^[12]

같이 보기[편집]

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황화 수소

황화물

각주[편집]

↑ “Hydrogen Sulfide - PubChem Public Chemical Database”. 《The PubChem Project》. USA: National Center for Biotechnology Information.
↑ Perrin, D.D. (1982). 《Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution》 2판. Oxford: Pergamon Press.
↑ Bruckenstein, S.; Kolthoff, I.M., in Kolthoff, I.M.; Elving, P.J. Treatise on Analytical Chemistry, Vol. 1, pt. 1; Wiley, NY, 1959, pp. 432–433.
↑ Patnaik, Pradyot (2002). 《Handbook of Inorganic Chemicals》. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-049439-8.
↑ ^가 ^나 Zumdahl, Steven S. (2009). 《Chemical Principles》 6판. Houghton Mifflin Company. A23쪽. ISBN 978-0-618-94690-7.
↑ ^가 ^나 ^다 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0337”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH).
↑ ^가 ^나 “Hydrogen sulfide”. 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
↑ “Hydrogen sulfide”. 《npi.gov.au》.
↑ ^가 ^나 ^다 ^라 化學大辭典編集委員會 편, 성용길, 김창홍 역, 〈황화수소〉, 《화학대사전》(Vol. 10), 서울: 世和, 2001, 789~799쪽.
↑ ^가 ^나 ^다 ^라 ^마 Considine, G. D. et al., HYDROGEN SULFIDE, Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005, p. 807.
↑ 참고로 황화 수소의 독성은 사이안화 수소(HCN)보다 더 강하다. (자유아카데미 제2판 실용무기화학 제495페이지 황화수소편 참조)
↑ ^가 ^나 ^다 ^라 “황화 수소 MSDS” (PDF). 2006년 10월 20일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2008년 5월 31일에 확인함.

참고 문헌[편집]

Considine, G. D. et al., Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005.
Oxtoby, D. W. et al., Principles of Modern Chemisty, 6th edition, Belmont: Thomson Brooks/Cole, 2007.
化學大辭典編集委員會 편, 성용길, 김창홍 역, 《화학대사전》, 서울: 世和, 2001.
제2판 실용무기화학, 원저 Geoff Rayner-Canham, 역자 김시중 외 6인, 자유아카데미, 2002년 9월 3일 발행.
https://web.archive.org/web/20061020023052/http://www.vngas.com/pdf/g94.pdf

[pubchem-1] “Hydrogen Sulfide - PubChem Public Chemical Database”. 《The PubChem Project》. USA: National Center for Biotechnology Information.

[2] Perrin, D.D. (1982). 《Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution》 2판. Oxford: Pergamon Press.

[3] Bruckenstein, S.; Kolthoff, I.M., in Kolthoff, I.M.; Elving, P.J. Treatise on Analytical Chemistry, Vol. 1, pt. 1; Wiley, NY, 1959, pp. 432–433.

[4] Patnaik, Pradyot (2002). 《Handbook of Inorganic Chemicals》. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-049439-8.

[b1-5] 가 ^나 Zumdahl, Steven S. (2009). 《Chemical Principles》 6판. Houghton Mifflin Company. A23쪽. ISBN 978-0-618-94690-7.

[PGCH-6] 가 ^나 ^다 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0337”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH).

[IDLH-7] 가 ^나 “Hydrogen sulfide”. 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[8] “Hydrogen sulfide”. 《npi.gov.au》.

[sajun-9] 가 ^나 ^다 ^라 化學大辭典編集委員會 편, 성용길, 김창홍 역, 〈황화수소〉, 《화학대사전》(Vol. 10), 서울: 世和, 2001, 789~799쪽.

[encychem-10] 가 ^나 ^다 ^라 ^마 Considine, G. D. et al., HYDROGEN SULFIDE, Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005, p. 807.

[11] 참고로 황화 수소의 독성은 사이안화 수소(HCN)보다 더 강하다. (자유아카데미 제2판 실용무기화학 제495페이지 황화수소편 참조)

[MSDS-12] 가 ^나 ^다 ^라 “황화 수소 MSDS” (PDF). 2006년 10월 20일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2008년 5월 31일에 확인함.

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