Warum protolysieren nicht alle H-Stome bei H2S?

Im Unterricht sollte die Reaktionsgleichung für die Protolyse von H2S aufgestellt werden.

Auf der Tafel stand dann: H2S+H2O<=>HS- + H3O+

Warum protolysiert das H2S nicht alle seine Wasserstoff-Atome?

(Theoretische Gleichung: H2S + 2H2O<=>S(-) +2H3O(+)

Answer 1

[DedeM]

Moin,

in jeder Säure-Base-Reaktion (nach Brønsted & Lowry) kommt es auf die Reaktionspartner an.

Das Säure-Teilchen muss bereit sein, ein Proton abzuspalten. Das Basen-Teilchen muss bereit sein, das Proton aufzunehmen.

Oder anders ausgedrückt: die Säure muss eine gewisse Säurestärke haben und die Base muss eine gewisse Basenstärke besitzen.

Nun ist aber schon das Schwefelwasserstoffmolekül (H₂S) eine nur recht schwache Säure (pK_S = 7). Das Bestreben des Moleküls, ein Proton abzuspalten, ist also nicht besonders groß.
Das Hydrogensulfidmolekül (HS^–) hat eine noch viel kleinere Säurestärke (pK_S = 13). Das heißt, dass es noch viel weniger bereit ist, auch noch das zweite Proton abzuspalten.

Umgekehrt ist die Basenstärke vom Wassermolekül (H₂O) auch nicht gerade berauschend (pK_B = 15,74).

Das bedeutet unter dem Strich: Das Schwefelwasserstoffmolekül gibt an das Wassermolekül gerade noch ein Proton ab. Das Hydrogensulfidmolekül ist danach eine viel zu schwache Säure, um an die ebenfalls sehr schwache Base Wasser noch das zweite Proton abzugeben. Dieser (theoretische) Protolyseschritt findet im Wasser praktisch (so gut wie) nicht statt.

Das ändert sich erst, wenn du das Wasser alkalisch machst oder Metallkationen hinzufügst. Dann sorgen die stark basischen Hydroxidanionen (OH^–) bzw. die Metallkationen dafür, dass auch das zweite Proton abgegeben wird (im letzten Fall, weil sich dann schwer wasserlösliche Sulfide bilden, die dann in einem mehrstufigen Prozess ausfallen).

Fazit:
Schwefelwasserstoff dissoziiert (zerfällt) theoretisch in zwei Protolyseschritten:

1. Protolyseschritt:
H₂S + H₂O ⇌ HS^– + H₃O⁺

2. Protolyseschritt:
HS^– + H₂O ⇌ S^2– + H₃O⁺

Aber in einem rein wässrigen Milieu findet der zweite Protolyseschritt nicht statt, weil das Hydrogensulfidanion eine viieel zu schwache Säure und das Wassermolekül eine zu schwache Base ist.

LG von der Waterkant

Answer 2

[Jo3591]

Tut es doch, ist aber pH-abhängig.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Dipl.-Chem. und Dr. rer. nat.

Answer 3

[PFromage]

HS- ist negativ, zweites positives Proton wird also stärker angezogen.