Сероводородная кислота (H₂S) — слабая двухосновная кислота, которая диссоциирует в водных растворах ступенчато, то есть поэтапно, отдавая по одному иону водорода (H⁺) на каждой стадии. Процесс диссоциации можно описать двумя уравнениями, соответствующими каждой ступени диссоциации.
Первая ступень диссоциации:
На первом этапе H₂S диссоциирует, отдавая один протон (H⁺) и образуя гидросульфид-ион (HS⁻):
[
H_2S \rightleftharpoons H^+ + HS^-
]
Константа диссоциации для первой ступени (Kₐ₁) относительно невелика, что указывает на слабую диссоциацию:
[
K_{a1} = [H^+] [HS^-] / [H_2S]
]
Вторая ступень диссоциации:
На втором этапе гидросульфид-ион (HS⁻) может дополнительно диссоциировать, отдавая второй протон (H⁺) и образуя сульфид-ион (S²⁻):
[
HS^- \rightleftharpoons H^+ + S^{2-}
]
Константа диссоциации для второй ступени (Kₐ₂) еще меньше, чем для первой ступени, что указывает на еще более слабую диссоциацию на этом этапе:
[
K_{a2} = [H^+] [S^{2-}] / [HS^-]
]
Таким образом, полная диссоциация сероводородной кислоты в водном растворе происходит поэтапно, и каждый этап характеризуется своей константой диссоциации. Важно отметить, что из-за слабой диссоциации H₂S в водных растворах его концентрация в форме H₂S значительно больше, чем в форме HS⁻ или S²⁻.
Эти ступенчатые диссоциации важны для понимания поведения сероводородной кислоты в растворах, а также для расчетов, связанных с кислотно-основным равновесием и буферными системами, где H₂S и его ионы могут присутствовать.