Что такое сульфиты в химии

Содержание
  1. СУЛЬФИТЫ
  2. Смотреть что такое «СУЛЬФИТЫ» в других словарях:
  3. СУЛЬФИТЫ
  4. Смотреть что такое «СУЛЬФИТЫ» в других словарях:
  5. Соединения серы
  6. Сероводород
  7. Сульфиды
  8. Оксид серы (IV), диоксид серы, сернистый газ, сернистый ангидрид (SO2)
  9. Оксид серы (VI), триоксид серы, серный ангидрид (SO3)
  10. Сернистая кислота (H2SO3)
  11. Соли сернистой кислоты, сульфиты и гидросульфиты
  12. Серная кислота (H2SO4)
  13. Соли серной кислоты, сульфаты, гидросульфаты
  14. Взаимодействие с основными оксидами и щелочами
  15. Сульфиты и гидросульфиты
  16. Гидролиз сульфитов
  17. Химические свойства сульфитов
  18. I. Не окислительно-восстановительные реакции
  19. II. Окислительно-восстановительные реакции
  20. Сера. Химия серы и ее соединений
  21. Положение в периодической системе химических элементов
  22. Электронное строение серы
  23. Физические свойства и нахождение в природе
  24. Соединения серы
  25. Способы получения серы
  26. Химические свойства серы
  27. Сероводород
  28. Строение молекулы и физические свойства
  29. Способы получения сероводорода
  30. Химические свойства сероводорода
  31. Сульфиды
  32. Способы получения сульфидов
  33. Химические свойства сульфидов
  34. Оксиды серы
  35. Оксид серы (IV)
  36. Оксид серы (VI)
  37. Серная кислота
  38. Строение молекулы и физические свойства
  39. Способы получения
  40. Химические свойства
  41. Сернистая кислота
  42. Химические свойства
  43. Соли серной кислоты – сульфаты

СУЛЬФИТЫ

СУЛЬФИТЫ — соли сернистой кислоты H2S03 — средние (напр. Na2S03) и кислые, или гидросульфиты (напр. NaHS03). В водных растворах окисляются до сульфатов (см.). Используются в текстильной промышленности при печатании и крашении, в производстве древесной целлюлозы, в фотографии и органическом синтезе.

Смотреть что такое «СУЛЬФИТЫ» в других словарях:

Сульфиты — Сульфиты соли сернистой кислоты H2SO3. Содержание 1 Виды сульфитов 2 Свойства сульфитов 3 Получение … Википедия

СУЛЬФИТЫ — соли и эфиры сернистой кислоты Н2SO3. Соли средние (напр., Na2SO3) и кислые, или гидросульфиты (NaHSO3). В водных растворах окисляются до сульфатов. Используются в текстильной промышленности при печатании и крашении (КНSO3, NaHSO3), в… … Большой Энциклопедический словарь

сульфиты — ов; мн. (ед. сульфит, а; м.). [от лат. sulphur сера] Хим. Соли сернистой кислоты (используются в текстильной промышленности и фотографии). С. натрия. ◁ Сульфитный, ая, ое. С ые смеси. С. щёлок (образующийся при варке целлюлозы). С ая целлюлоза… … Энциклопедический словарь

сульфиты — sulfitai statusas T sritis chemija apibrėžtis 1. ↑ *trioksosulfatas (2–); 2. ↑ *sulfitas; 3. ↑ pirosulfitas; 4. ↑ polisulfitas. atitikmenys: angl. sulfites rus. сульфиты … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Сульфиты — соли сернистой кислоты (См. Сернистая кислота) H2SO3. Существует два ряда С.: средние (нормальные) общей формулы M2SO3 и кислые (Гидросульфиты) общей формулы MHSO3 (М одновалентный металл). Средние, за исключением С. щелочных металлов и… … Большая советская энциклопедия

Сульфиты — мн. Соли сернистой кислоты. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

СУЛЬФИТЫ — (от лат. sulphur, sulfur сера) соли сернистой к ты H2SO3: средние (напр., Na2SO3 и K2SO3, применяемые в фотографии и для беления тканей) и кислые, или гидросульфиты [напр., Ca(HSO3)2, используемый при получении целлюлозы из древесины] … Большой энциклопедический политехнический словарь

СУЛЬФИТЫ — соли и эфиры сернистой кислоты Н2SО3Соли средние (напр., Na2SO3) и кислые, или гидросульфиты (NaHSO3). В вод. р рах окисляются до сульфатов. Используются в текст, пром сти при печатании и крашении (КНSО3, NаНSО3), в произ ве древесной целлюлозы… … Естествознание. Энциклопедический словарь

сульфиты — сульф иты, ов, ед. ч. ф ит, а (соли сернистой кислоты) … Русский орфографический словарь

Источник

СУЛЬФИТЫ

Смотреть что такое «СУЛЬФИТЫ» в других словарях:

Сульфиты — Сульфиты соли сернистой кислоты H2SO3. Содержание 1 Виды сульфитов 2 Свойства сульфитов 3 Получение … Википедия

СУЛЬФИТЫ — соли и эфиры сернистой кислоты Н2SO3. Соли средние (напр., Na2SO3) и кислые, или гидросульфиты (NaHSO3). В водных растворах окисляются до сульфатов. Используются в текстильной промышленности при печатании и крашении (КНSO3, NaHSO3), в… … Большой Энциклопедический словарь

СУЛЬФИТЫ — соли сернистой кислоты H2S03 средние (напр. Na2S03) и кислые, или гидросульфиты (напр. NaHS03). В водных растворах окисляются до (см.). Используются в текстильной промышленности при печатании и крашении, в производстве древесной целлюлозы, в… … Большая политехническая энциклопедия

сульфиты — ов; мн. (ед. сульфит, а; м.). [от лат. sulphur сера] Хим. Соли сернистой кислоты (используются в текстильной промышленности и фотографии). С. натрия. ◁ Сульфитный, ая, ое. С ые смеси. С. щёлок (образующийся при варке целлюлозы). С ая целлюлоза… … Энциклопедический словарь

сульфиты — sulfitai statusas T sritis chemija apibrėžtis 1. ↑ *trioksosulfatas (2–); 2. ↑ *sulfitas; 3. ↑ pirosulfitas; 4. ↑ polisulfitas. atitikmenys: angl. sulfites rus. сульфиты … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Сульфиты — соли сернистой кислоты (См. Сернистая кислота) H2SO3. Существует два ряда С.: средние (нормальные) общей формулы M2SO3 и кислые (Гидросульфиты) общей формулы MHSO3 (М одновалентный металл). Средние, за исключением С. щелочных металлов и… … Большая советская энциклопедия

Сульфиты — мн. Соли сернистой кислоты. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

СУЛЬФИТЫ — соли и эфиры сернистой кислоты Н2SО3Соли средние (напр., Na2SO3) и кислые, или гидросульфиты (NaHSO3). В вод. р рах окисляются до сульфатов. Используются в текст, пром сти при печатании и крашении (КНSО3, NаНSО3), в произ ве древесной целлюлозы… … Естествознание. Энциклопедический словарь

сульфиты — сульф иты, ов, ед. ч. ф ит, а (соли сернистой кислоты) … Русский орфографический словарь

Источник

Соединения серы

Сероводород

Получение сероводорода

Физические свойства и строение сероводорода

Сероводород H2S – это бинарное летучее водородное соединение соединение с серой. H2S — бесцветный ядовитый газ, с неприятным удушливым запахом тухлых яиц. При концентрации > 3 г/м 3 вызывает смертельное отравление.

Сероводород тяжелее воздуха и легко конденсируется в бесцветную жидкость. Растворимость в воде H2S при обычной температуре составляет 2,5.

В твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку.

c%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0

Качественная реакция для обнаружения сероводорода

Для обнаружения анионов S 2- и сероводорода используют реакцию газообразного H2S с Pb(NO3)2:

Влажная бумага, смоченная в растворе Pb(NO3)2 чернеет в присутствии H2S из-за получения черного осадка PbS.

Химические свойства серы

H2S является сильным восстановителем

При взаимодействии H2S с окислителями образуются различные вещества — S, SО2, H2SO4

1-я ступень: H2S → Н + + HS —

2-я ступень: HS — → Н + + S 2-

H2S очень слабая кислота, несмотря на это имеет характерные для кислот химические свойства. Взаимодействует:

Реакция с нитратом свинца в растворе – это качественная реакция на сероводород и сульфид-ионы.

Сульфиды

Получение сульфидов

S + Fe FeS

Физические свойства сульфидов

Сульфиды – это бинарные соединения серы с элементами с меньшей электроотрицательностью, в том числе с некоторыми неметаллами (С, Si, Р, As и др.).

По растворимости в воде и кислотах сульфиды классифицируют на:

По цвету сульфиды можно разделить на:

Химические свойства сульфидов

Обратимый гидролиз сульфидов

При нагревании растворов сульфидов гидролиз протекает и по 2-й ступени:

Необратимый гидролиз сульфидов

Нерастворимые сульфиды гидролизу не подвергаются

NiS + HСl ≠

Взаимодействия сульфидов с растворимыми солями свинца, серебра, меди являются качественными на ион S 2− :

Оксид серы (IV), диоксид серы, сернистый газ, сернистый ангидрид (SO2)

Способы получения сернистого газа

Физические свойства сернистого газа

При обычной температуре SO2 — газ с резким запахом без цвета. В воде растворим хорошо — при 20°С в 1 л воды растворяется 40 л SO2.

Химические свойства сернистого газа

SO2 – типичный кислотный оксид. За счет того, что сера находится в промежуточной степени окисления (+4) SO2 может проявлять свойства как окислителя так и восстановителя.

Обесцвечивание раствора перманганата калия KMnO4 является качественной реакцией для обнаружения сернистого газа и сульфит-иона

Оксид серы (VI), триоксид серы, серный ангидрид (SO3)

Способы получения серного ангидрида

Физические свойства серного ангидрида

При обычных условиях SO3 представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом. На воздухе SO3 «дымит» и сильно поглощает влагу.

SO3 – тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде.

Химические свойства серного ангидрида

Оксид серы (VI) – это кислотный оксид.

SO3 + MgO → MgSO4 (при сплавлении):

Вступает в реакции с восстановителями:

Сернистая кислота (H2SO3)

Способы получения сернистой кислоты

При растворении в воде SO2 образует слабую сернистую кислоту, которая сразу частично разлагается:

Физические свойства сернистой кислоты

Сернистая кислота H2SO3 двухосновная кислородсодержащая кислота. При обычных условиях неустойчива.

Валентность серы в сернистой кислоте равна IV, а степень окисления +4.

%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9 %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D1%8B

Химические свойства сернистой кислоты

Общие свойства кислот

Соли сернистой кислоты, сульфиты и гидросульфиты

Способы получения сульфитов

Соли сернистой кислоты получаются при взаимодействии SO2 с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов:

Физические свойства сульфитов

Сульфиты щелочных металлов и аммония растворимы в воде, сульфиты остальных металлов — нерастворимы или не существуют.

Гидросульфиты металлов хорошо растворимы в Н2O, а некоторые из них, такие как Ca(HSO3)2 существуют только в растворе.

Химические свойства сульфитов

Cернистая кислота – двухосновная, образует нормальные (средние) соли — сульфиты Mex(SO3)y и кислые соли — гидросульфиты Me(HSO3)x.

Реакции, протекающие без изменения степени окисления:

Сульфиты, также как и SO2, могут быть как восстановителями, так и окислителями, т.к. атомы серы в анионах находятся в промежуточной степени окисления +4

Серная кислота (H2SO4)

Способы получения серной кислоты

В промышленности серную кислоту производят из серы, сульфидов металлов, сероводорода и др.

Наиболее часто серную кислоту получают из пирита FeS2.

Основные стадии получения серной кислоты включают:

1.Обжиг пирита в кислороде в печи для обжига с получением сернистого газа:

2. Очистка полученного сернистого газа от примесей в циклоне, электрофильтре.

3. Осушка сернистого газа в сушильной башне

4. Нагрев очищенного газа в теплообменнике.

5. Окисление сернистого газа в серный ангидрид в контактном аппарате:

6. Поглощение серного ангидрида серной кислотой в поглотительной башне – получение олеума.

%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B9 %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D1%8B

Физические свойства, строение серной кислоты

При обычных условиях серная кислота – тяжелая бесцветная маслянистая жидкость, хорошо растворимая в воде. Максимальная плотность равна 1,84 г/мл

При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество теплоты. Поэтому, по правилам безопасности в лаборатории при приготовлении разбавленного раствора серной кислоты во избежание разбрызгивания необходимо наливать серную кислоту в воду тонкой струйкой по стеклянной палочке при постоянном перемешивании. Но не наоборот!

Валентность серы в серной кислоте равна VI.

%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B9 %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D1%8B

Качественные реакции для обнаружения серной кислоты и сульфат ионов

Для обнаружения сульфат-ионов используют реакцию с растворимыми солями бария. В результате взаимодействия, образуется белый кристаллический осадок сульфата бария:

Химические свойства серной кислоты

Серная кислота — сильная двухосновная кислота, образует два типа солей: средние – сульфаты, кислые – гидросульфаты.

Характерны все свойства кислот:

Разбавленная серная кислота взаимодействует с металлами, расположенными в ряду напряжения металлов до водорода. В результате реакции образуются соль и водород:

Концентрированная серная кислота — сильный окислитель. Реакция с металлами протекает без вытеснения водорода из кислоты. В зависимости от активности металла образуются различные продукты реакции:

%D0%B2%D0%B7%D0%B0%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B5 %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B9 %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D1%8B %D1%81 %D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%B8

Соли серной кислоты, сульфаты, гидросульфаты

Способы получения солей серной кислоты

Сульфаты можно получить при взаимодействии серной кислоты с металлами, оксидами, гидроксидами (см. Химические свойства серной кислоты). А также при взаимодействии с другими солями, если продуктом реакции является нерастворимое соединение.

Физические свойства солей серной кислоты

Кристаллы разного цвета. Многие средние и кислые сульфаты растворимы в воде. Плохо растворяются или не растворяются в воде сульфаты многозарядных щёлочноземельных металлов (BaSO4, RaSO4), сульфаты лёгких щёлочноземельных металлов (CaSO4, SrSO4) и сульфат свинца.

Средние сульфаты щелочных металлов термически устойчивы. Кислые сульфаты щелочных металлов при нагревании разлагаются.

Многие средние сульфаты образуют устойчивые кристаллогидраты:

CuSO4 ∙ 5H2O − медный купорос

FeSO4 ∙ 7H2O − железный купорос

ZnSO4 ∙ 7H2O − цинковый купорос

KАl(SO4)2 x 12H2O – алюмокалиевые квасцы.

Химические свойства солей серной кислоты

Разложение сульфатов на различные классы соединений в зависимости от металла, входящего в состав соли.

Источник

Взаимодействие с основными оксидами и щелочами

SO2 + СаО = CaSO3 сульфит кальция

SO2 + NaOH = NaHSO3 гидросульфит натрия

Диоксид серы окисляется в газовой фазе до SO3:

На свету легко окисляется хлором:

В водных растворах при окислении SO2 образуется серная кислота H2SO4:

Продуктом восстановления SO2 чаще всего является свободная сера.

В свободном состоянии не выделена. Очень непрочное соединение. Образуется при растворении SO2 в воде. Обладает свойствами слабой кислоты.

Сульфиты и гидросульфиты

Сульфиты щелочных Me и аммония растворимы в воде. Сульфиты остальных Me нерастворимы в воде (или не существуют).

Гидросульфиты Me хорошо растворимы в Н2O, некоторые из них существуют только в растворе, например, Ca(HSO3)2.

Гидролиз сульфитов

Водные растворы сульфитов вследствие гидролиза имеют щелочную среду (окрашивают лакмус в синий цвет).

Химические свойства сульфитов

I. Не окислительно-восстановительные реакции

1. Взаимодействие с сильными кислотами:

Оба типа солей разлагаются сильными кислотами, при этом слабая сернистая кислота вытесняется в виде SO2 и Н2O.

2. Термическое разложение сульфитов:

3. Нормальные сульфиты в водных растворах, содержащих избыток SO2, превращаются в гидросульфиты

Благодаря этой реакции нерастворимые в воде сульфиты превращаются в растворимые гидросульфиты

4. Ионно-обменные реакции с другими солями, приводящие к образованию нерастворимых сульфитов:

II. Окислительно-восстановительные реакции

I. Сульфиты как восстановители.

Сульфиты, подобно SO2, могут быть и восстановителями, и окислителями, поскольку атомы серы в анионах SO3 находятся в промежуточной С.О. +4

В водных растворах и сульфиты, и гидросульфиты легко окисляются до сульфатов. Примеры реакций:

Даже твердые сульфиты при хранении на воздухе медленно окисляются до сульфатов:

II. Сульфиты как окислители.

Эти реакции не столь многочисленны. При нагревании сухих сульфитов с такими активными восстановителями, как С, Mg, Al, Zn, они переходят в сульфиды:

III. Диспропорционирование сухих сульфитов.

При нагревании до высоких температур сульфиты медленно превращаются в смесь сульфатов и сульфидов:

Источник

Сера. Химия серы и ее соединений

%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0 %D0%B2%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B0

Положение в периодической системе химических элементов

Сера расположена в главной подгруппе VI группы (или в 15 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение серы

Электронная конфигурация серы в основном состоянии :

%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D1%81%D0%B5%D1%80%D1%8B

Атом серы содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и две неподеленные электронные пары в основном энергетическом состоянии. Следовательно, атом серы может образовывать 2 связи по обменному механизму, как и кислород. Однако, в отличие от кислорода, за счет вакантной 3d орбитали атом серы может переходить в возбужденные энергетические состояния. Электронная конфигурация серы в первом возбужденном состоянии:

%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC %D1%81%D0%B5%D1%80%D1%8B %D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B1 1 %D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82

Электронная конфигурация серы во втором возбужденном состоянии:

%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%8B %D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B5 %D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B1 %D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Таким образом, максимальная валентность серы в соединениях равна VI (в отличие от кислорода). Также для серы характерна валентность — IV.

Физические свойства и нахождение в природе

Сера образует различные простые вещества (аллотропные модификации).

%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0

%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB %D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0

%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0

%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0 %D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB

%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%85%D0%BE%D0%B4%D1%8B %D1%81%D0%B5%D1%80%D1%8B

Пластическая сера это вещество, состоящее из длинных полимерных цепей. Коричневая резиноподобная аморфная масса, нерастворимая в воде.

%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F %D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0

В природе сера встречается:

Соединения серы

Типичные соединения серы:

Степень окисления Типичные соединения
+6 Оксид серы(VI) SO3

Галогенангидриды: SО2Cl2

+4 Оксид серы (IV) SO2

Галогенангидриды: SOCl2

–2 Сероводород H2S

Сульфиды металлов MeS

Способы получения серы

1. В промышленных масштабах серу получают открытым способом на месторождениях самородной серы, либо из вулканов. Из серной руды серу получают также пароводяными, фильтрационными, термическими, центрифугальными и экстракционными методами. Пароводяной метод — это выплавление из руды с помощью водяного пара.

2. Способ получения серы в лаборатории – неполное окисление сероводорода.

3. Еще один способ получения серы – взаимодействие сероводорода с оксидом серы (IV):

Химические свойства серы

В нормальных условиях химическая активность серы невелика: при нагревании сера активна, и может быть как окислителем, так и восстановителем.

1.1. При горении серы на воздухе образуется оксид серы (IV) :

1.2. При взаимодействии серы с галогенами (со всеми, кроме йода) образуются галогениды серы:

1.3. При взаимодействии фосфора и углерода с серой образуются сульфиды фосфора и сероуглерод:

2S + C → CS2

1.4. При взаимодействии с металлами сера проявляет свойства окислителя, продукты реакции называют сульфидами. С щелочными металлами сера реагирует без нагревания, а с остальными металлами (кроме золота и платины) – только при нагревании.

S + Fe → FeS

S + Hg → HgS

Еще пример : алюминий взаимодействует с серой с образованием сульфида алюминия:

1.5. С водородом сера взаимодействует при нагревании с образованием сероводорода:

2. Со сложными веществами сера реагирует, также проявляя окислительные и восстановительные свойства. Сера диспропорционирует при взаимодействии с некоторыми веществами.

2.1. При взаимодействии с окислителями сера окисляется до оксида серы (IV) или до серной кислоты (если реакция протекает в растворе).

Серная кислота также окисляет серу. Но, поскольку S +6 не может окислить серу же до степени окисления +6, образуется оксид серы (IV):

S + 2KClO3 → 3SO2 + 2KCl

Взаимодействие серы с сульфитами (при кипячении) приводит к образованию тиосульфатов:

2.2. При растворении в щелочах сера диспропорционирует до сульфита и сульфида.

При взаимодействии с перегретым паром сера диспропорционирует:

Сероводород

Строение молекулы и физические свойства

Сероводород H2S – это бинарное соединение водорода с серой, относится к летучим водородным соединениям. Следовательно, сероводород бесцветный ядовитый газ, с запахом тухлых яиц. Образуется при гниении. В твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку.

%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4

Способы получения сероводорода

В лаборатории сероводород получают действием минеральных кислот на сульфиды металлов, расположенных в ряду напряжений левее железа.

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑

Еще один способ получения сероводорода – прямой синтез из водорода и серы:

Еще один лабораторный способ получения сероводорода – нагревание парафина с серой.

Видеоопыт получения и обнаружения сероводорода можно посмотреть здесь.

Химические свойства сероводорода

1. В водном растворе сероводород проявляет слабые кислотные свойства. Взаимодействует с сильными основаниями, образуя сульфиды и гидросульфиды:

H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O
H2S + NaOH → NaНS + H2O

В избытке кислорода:

3. Как сильный восстановитель, сероводород легко окисляется под действием окислителей.

Например, бром и хлор окисляют сероводород до молекулярной серы:

H2S + Br2 → 2HBr + S↓

H2S + Cl2 → 2HCl + S↓

Под действием избытка хлора в водном растворе сероводород окисляется до серной кислоты:

При кипячении сера окисляется до серной кислоты:

Прочие окислители окисляют сероводород, как правило, до молекулярной серы.

Соединения железа (III) также окисляют сероводород:

H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + S + 2HCl

Бихроматы, хроматы и прочие окислители также окисляют сероводород до молекулярной серы:

Серная кислота окисляет сероводород либо до молекулярной серы:

Либо до оксида серы (IV):

4. Сероводород в растворе реагирует с растворимыми солями тяжелых металлов : меди, серебра, свинца, ртути, образуя черные сульфиды, нерастворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах.

Взаимодействие с нитратом свинца в растворе – это качественная реакция на сероводород и сульфид-ионы.

Видеоопыт взаимодействия сероводорода с нитратом свинца можно посмотреть здесь.

Сульфиды

Сульфиды – это бинарные соединения серы и металлов или некоторых неметаллов, соли сероводородной кислоты.

По растворимости в воде и кислотах сульфиды разделяют на растворимые в воде, нерастворимые в воде, но растворимые в минеральных кислотах, нерастворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах, гидролизуемые водой.

Способы получения сульфидов

S + Mg → MgS

S + Ca → CaS

Сера взаимодействует с натрием:

S + 2Na → Na2S

2. Растворимые сульфиды можно получить при взаимодействии сероводорода и щелочей.

3. Нерастворимые сульфиды получают взаимодействием растворимых сульфидов с солями (любые сульфиды) или взаимодействием сероводорода с солями (только черные сульфиды).

Еще пример : взаимодействие сульфата цинка с сульфидом натрия:

Химические свойства сульфидов

1. Растворимые сульфиды гидролизуются по аниону, среда водных растворов сульфидов щелочная:

K2S + H2O ⇄ KHS + KOH
S 2– + H2O ⇄ HS – + OH –

CaS + 2HCl → CaCl2 + H2S

NiS + HСl ≠

или горячей концентрированной серной кислоте:

4. Сульфиды проявляют восстановительные свойства и окисляются пероксидом водорода, хлором и другими окислителями.

Еще пример : сульфид меди (II) окисляется хлором:

СuS + Cl2 → CuCl2 + S

5. Сульфиды горят (обжиг сульфидов). При этом образуются оксиды металла и серы (IV).

2CuS + 3O2 → 2CuO + 2SO2

Аналогично сульфид хрома (III) и сульфид цинка:

2ZnS + 3O2 → 2SO2 + ZnO

Сульфиды свинца, серебра и меди — черные осадки, нерастворимые в воде и минеральных кислотах:

7. Сульфиды трехвалентных металлов (алюминия и хрома) разлагаются водой (необратимый гидролиз).

Разложение происходит и взаимодействии солей трехвалентных металлов с сульфидами щелочных металлов.

Оксиды серы

Растворимые в воде Нерастворимые в воде, но растворимые в минеральных кислотах Нерастворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах (только в азотной и серной конц.) Разлагаемые водой, в растворе не существуют
Сульфиды щелочных металлов и аммония Сульфиды прочих металлов, расположенных до железа в ряду активности. Белые и цветные сульфиды (ZnS, MnS, FeS, CdS) Черные сульфиды (CuS, HgS, PbS, Ag2S, NiS, CoS) Сульфиды трехвалентных металлов (алюминия и хрома (III))
Реагируют с минеральными кислотами с образованием сероводорода Не реагируют с минеральными кислотами, сероводород получить напрямую нельзя
Оксиды серы Цвет Фаза Характер оксида
SO2 Оксид сера (IV), сернистый газ бесцветный газ кислотный
SO3 Оксид серы (VI), серный ангидрид бесцветный жидкость кислотный

Оксид серы (IV)

Cпособы получения оксида серы (IV):

1. Сжигание серы на воздухе :

2. Горение сульфидов и сероводорода:

2CuS + 3O2 → 2SO2 + 2CuO

3. Взаимодействие сульфитов с более сильными кислотами:

4. Обработка концентрированной серной кислотой неактивных металлов.

Химические свойства оксида серы (IV):

SO2(изб) + NaOH → NaHSO3

Еще пример : оксид серы (IV) реагирует с основным оксидом натрия:

2. При взаимодействии с водой S O2 образует сернистую кислоту. Реакция обратимая, т.к. сернистая кислота в водном растворе в значительной степени распадается на оксид и воду.

3. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO2. При взаимодействии с окислителями степень окисления серы повышается.

Сернистый ангидрид обесцвечивает бромную воду:

Азотная кислота очень легко окисляет сернистый газ:

Озон также окисляет оксид серы (IV):

Качественная реакция на сернистый газ и на сульфит-ион – обесцвечивание раствора перманганата калия:

Оксид свинца (IV) также окисляет сернистый газ:

4. В присутствии сильных восстановителей SO2 способен проявлять окислительные свойства.

Оксид серы (IV) окисляет угарный газ и углерод:

SO2 + 2CO → 2СО2 + S

Оксид серы (VI)

Оксид серы (VI) – это кислотный оксид. При обычных условиях – бесцветная ядовитая жидкость. На воздухе «дымит», сильно поглощает влагу.

Способы получения. Оксид серы (VI) получают каталитическим окислением оксида серы (IV) кислородом.

Еще один способ получения оксида серы (VI) – разложение сульфата железа (III):

Химические свойства оксида серы (VI)

1. Оксид серы (VI) активно поглощает влагу и реагирует с водой с образованием серной кислоты:

Еще пример : оксид серы (VI) взаимодействует с оксидом оксидом (при сплавлении):

SO3 + MgO → MgSO4

4. Растворяется в концентрированной серной кислоте, образуя олеум – раствор SO3 в H2SO4.

Серная кислота

Строение молекулы и физические свойства

Серная кислота H2SO4 – это сильная кислота, двухосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях серная кислота – тяжелая маслянистая жидкость, хорошо растворимая в воде.

Растворение серной кислоты в воде сопровождается выделением значительного количества кислоты. Поэтому по правилам безопасности в лаборатории при смешивании серной кислоты и воды мы добавляем серную кислоту в воду небольшими порциями при постоянном перемешивании.

%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0

Валентность серы в серной кислоте равна VI.

Способы получения

1. Серную кислоту в промышленности производят из серы, сульфидов металлов, сероводорода и др. Один из вариантов — производство серной кислоты из пирита FeS2.

Основные стадии получения серной кислоты :

%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE

%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 %D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE2

Рассмотрим основные аппараты, используемые при производстве серной кислоты из пирита (контактный метод):

Аппарат Назначение и уравненяи реакций
Печь для обжига 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 + Q

Измельченный очищенный пирит сверху засыпают в печь для обжига в «кипящем слое». Снизу (принцип противотока) пропускают воздух, обогащенный кислородом, для более полного обжига пирита. Температура в печи для обжига достигает 800 о С

Циклон Из печи выходит печной газ, который состоит из SO2, кислорода, паров воды и мельчайших частиц оксида железа. Такой печной газ очищают от примесей. Очистку печного газа проводят в два этапа. Первый этап — очистка газа в циклоне. При этом за счет центробежной силы твердые частички ссыпаются вниз.
Электрофильтр Второй этап очистки газа проводится в электрофильтрах. При этом используется электростатическое притяжение, частицы огарка прилипают к наэлектризованным пластинам электрофильтра).
Сушильная башня Осушку печного газа проводят в сушильной башне – снизу вверх поднимается печной газ, а сверху вниз льется концентрированная серная кислота.
Теплообменник Очищенный обжиговый газ перед поступлением в контактный аппарат нагревают за счет теплоты газов, выходящих из контактного аппарата.
Контактный аппарат 2SO2 + O2 ↔ 2SO3 + Q

В контактном аппарате производится окисление сернистого газа до серного ангидрида. Процесс является обратимым. Поэтому необходимо выбрать оптимальные условия протекания прямой реакции (получения SO3):

Как только смесь оксида серы и кислорода достигнет слоев катализатора, начинается процесс окисления SO2 в SO3. Образовавшийся оксид серы SO3 выходит из контактного аппарата и через теплообменник попадает в поглотительную башню.

Поглотительная башня Получение H2SO4 протекает в поглотительной башне.

Однако, если для поглощения оксида серы использовать воду, то образуется серная кислота в виде тумана, состоящего из мельчайших капелек серной кислоты. Для того, чтобы не образовывался сернокислотный туман, используют 98%-ную концентрированную серную кислоту. Оксид серы очень хорошо растворяется в такой кислоте, образуя олеум: H2SO4·nSO3.

Образовавшийся олеум сливают в металлические резервуары и отправляют на склад. Затем олеумом заполняют цистерны, формируют железнодорожные составы и отправляют потребителю.

Общие научные принципы химического производства:

Химические свойства

1. Серная кислота практически полностью диссоциирует в разбавленном в растворе по первой ступени:

По второй ступени серная кислота диссоциирует частично, ведет себя, как кислота средней силы:

HSO4 – ⇄ H + + SO4 2–

2. Серная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Еще пример : при взаимодействии серной кислоты с гидроксидом калия образуются сульфаты или гидросульфаты:

Серная кислота взаимодействует с амфотерным гидроксидом алюминия:

3. Серная кислота вытесняет более слабые из солей в растворе (карбонаты, сульфиды и др.). Также серная кислота вытесняет летучие кислоты из их солей (кроме солей HBr и HI).

Или с силикатом натрия:

Концентрированная серная кислота реагирует с твердым нитратом натрия. При этом менее летучая серная кислота вытесняет азотную кислоту:

5. Разбавленная серная кислота взаимодействует с металлами, которые расположены в ряду активности металлов до водорода. При этом образуются соль и водород.

Серная кислота взаимодействует с аммиаком с образованием солей аммония:

Железо Fe, алюминий Al, хром Cr пассивируются концентрированной серной кислотой на холоде. При нагревании реакция возможна.

При взаимодействии с неактивными металлами концентрированная серная кислота восстанавливается до сернистого газа:

При взаимодействии с щелочноземельными металлами и магнием концентрированная серная кислота восстанавливается до серы:

При взаимодействии с щелочными металлами и цинком концентрированная серная кислота восстанавливается до сероводорода:

6. Качественная реакция на сульфат-ионы – взаимодействие с растворимыми солями бария. При этом образуется белый кристаллический осадок сульфата бария:

Видеоопыт взаимодействия хлорида бария и сульфата натрия в растворе (качественная реакция на сульфат-ион) можно посмотреть здесь.

7. Окислительные свойства концентрированной серной кислоты проявляются и при взаимодействии с неметаллами.

Уже при комнатной температуре концентрированная серная кислота окисляет галогеноводороды и сероводород:

Сернистая кислота

Сернистая кислота H2SO3 это двухосновная кислородсодержащая кислота. При нормальных условиях — неустойчивое вещество, которое распадается на диоксид серы и воду.

Валентность серы в сернистой кислоте равна IV, а степень окисления +4.

%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%8F %D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0

Химические свойства

1. Сернистая кислота H2SO3 в водном растворе – двухосновная кислота средней силы. Частично диссоциирует по двум ступеням:

HSO3 – ↔ SO3 2– + H +

2. Сернистая кислота самопроизвольно распадается на диоксид серы и воду:

Соли серной кислоты – сульфаты

Серная кислота образует два типа солей: средние – сульфаты, кислые – гидросульфаты.

1. Качественная реакция на сульфат-ионы – взаимодействие с растворимыми солями бария. При этом образуется белый кристаллический осадок сульфата бария:

Видеоопыт взаимодействия хлорида бария и сульфата натрия в растворе (качественная реакция на сульфат-ион) можно посмотреть здесь.

2. Сульфаты таких металлов, как медь Cu, алюминий Al, цинк Zn, хром Cr, железо (II) Fe подвергаются термическому разложению на оксид металла, диоксид серы SO2 и кислород O2;

При разложении сульфата железа (II) в FeSO4 Fe (II) окисляется до Fe (III)

Сульфаты самых тяжелых металлов разлагаются до металла.

3. За счет серы со степенью окисления +6 сульфаты проявляют окислительные свойства и могут взаимодействовать с восстановителями.

CaSO4 + 4C → CaS + 4CO

4. Многие средние сульфаты образуют устойчивые кристаллогидраты:

CuSO4 ∙ 5H2O − медный купорос

FeSO4 ∙ 7H2O − железный купорос

ZnSO4 ∙ 7H2O − цинковый купорос

Источник

Мир познаний
Добавить комментарий

Adblock
detector