황화 수소

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황화 수소(Hydrogen Sulfide)
Hydrogen-sulfide-3D-vdW.png
일반적인 성질
이름 황화 수소(Hydrogen Sulfide)
화학식 H2S
물리적 성질
상태 기체
분자량 34.08 g/mol
녹는점 190.25 K (-82.9 °C, -117.22 °F)
끓는점 213.55 K (-59.6 °C, -75.28 °F)
밀도 1.363X10-3 g/cm3
형태 무색
열화학적 성질
ΔHf˚gas -20.63 kJ/mol
gas 205.68 kJ/mol
안전성
섭취 점막을 자극하여 타액분비과다와 함께 타는듯한 느낌을 일으킨다. 위장에 자극을 줄 수 있다.[1]
흡입 황화 수소는 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.[1]
피부 접촉하면 피부를 자극할 수 있다.[1]
저농도에서의 노출은 결막에 자극을 준다. 저농도에서의 반복적인 노출은 결막염, 광선 공포증, 각막 수포, 눈물, 통증, 흐린 시야를 일으킬 수 있다.[1]
유럽 연합
위험 규정
R12 R26 R50

황화 수소(Hydrogen sulfide)는 수소로 이루어진 화합물이다. 분자식H2S이다. 자연에서는 화산 가스광천수에도 포함되어 있고, 을 포함한 단백질의 부패로도 발생한다.[2]

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. 에 대한 용해도는 0°C에서 437ml/100ml, 40°C에서 186ml/100ml이다. 에탄올, 이황화 탄소 등에 녹는다.[2] 비중공기가 1일 때 1.1895로 공기보다 무겁다.[3]

분자는 이등변삼각형 모양을 하고 있으며, 수소 원자 원자 간의 간격은 1.345Å이다. H-S-H 결합각은 92°이다.[2]

화학적 성질[편집]

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

플루오린, 염소, 브로민, 아이오딘과 반응하여 각 원소에 해당하는 할로겐산을 만든다. , , 구리, 망가니즈와 같은 중금속과 반응하여 금속 황화물을 만든다. 이 성질은 분석 화학에서 이들 금속을 분리하는 목적으로도 사용된다.[3]

제법[편집]

황화 수소는 황화물가수분해 할 경우에 자주 발생한다. 실험적으로는 황화물을 반응시켜 얻거나, 싸이오아세트아마이드(CH3CSNH2를 가열하여 얻는다.

공업적으로는 주로 다음과 같은 세가지 방법을 사용한다.[3]

  • 황화물과 반응시킨다. 반응식의 예는 다음과 같다.
2 NaHS + H2SO4 → 2 H2S + Na2SO4
  • 염기와 반응시킨다. 반응식의 예는 다음과 같다.
4 S + 2 NaOH + 2 H2O → 2 H2S + Na2S2O3
  • 수소를 직접 반응시킨다. 반응식은 다음과 같다.
S + H2 → H2S

용도[편집]

황화 수소는 주로 다음과 같은 용도로 사용된다.

황화 수소는 많은 화학 공정에서 부산물로 생성되는데, 이 경우 이나 황산으로 전환시키는 방법으로 처리한다.[3]

안전성[편집]

황화 수소는 독성을 가지고 있기 때문에 주의해서 다루어야 한다.[4] 게다가 발화점이 260°C로 낮고, 발화 범위가 부피 백분율로 4.3~44%로 넓기 때문에 폭발에 주의해야 한다.[3]

주석[편집]

  1. 황화 수소 MSDS
  2. 化學大辭典編集委員會 편, 성용길, 김창홍 역, 〈황화수소〉, 《화학대사전》(Vol. 10), 서울: 世和, 2001, 789~799쪽.
  3. Considine, G. D. et al., HYDROGEN SULFIDE, Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005, p. 807.
  4. 참고로 황화 수소의 독성은 사이안화 수소(HCN)보다 더 강하다. (자유아카데미 제2판 실용무기화학 제495페이지 황화수소편 참조)

참고문헌[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.
  • http://www.vngas.com/pdf/g94.pdf