4.doc

Sumpor. Sumporovodik, sulfidi, hidrosulfidi. Sumporni oksidi (IV) i (VI). Sumporaste i sumporne kiseline i njihove soli. Esteri sumporne kiseline. Natrijev tiosulfat

4.1. Sumpor

Sumpor je jedan od rijetkih kemijskih elemenata koji ljudi koriste već nekoliko tisućljeća. Rasprostranjen je u prirodi i nalazi se u slobodnom stanju (samorodni sumpor) iu spojevima. Minerali koji sadrže sumpor mogu se podijeliti u dvije skupine - sulfide (piriti, lusteri, mješavine) i sulfate. Samorodni sumpor u velike količine nalazi se u Italiji (otok Sicilija) i SAD-u. U CIS-u postoje naslage prirodnog sumpora u regiji Volga, u državama središnje Azije, na Krimu i drugim područjima.

Minerali prve skupine uključuju olovni sjaj PbS, bakreni sjaj Cu 2 S, srebrni sjaj - Ag 2 S, cinkovu mješavinu - ZnS, kadmijevu mješavinu - CdS, pirit ili željezni pirit - FeS 2, kalkopirit - CuFeS 2, cinober - HgS.

Minerali druge skupine uključuju gips CaSO 4 2H 2 O, mirabilit (Glauberova sol) - Na 2 SO 4 10H 2 O, kieserit - MgSO 4 H 2 O.

Sumpor se nalazi u tijelima životinja i biljaka, jer je dio proteinskih molekula. Organski spojevi sumpor je sadržan u ulju.

Priznanica

1. Pri dobivanju sumpora iz prirodnih spojeva, na primjer iz sumpornih pirita, zagrijava se na visoke temperature. Sumporni pirit se raspada u željezo (II) sulfid i sumpor:

2. Sumpor se može dobiti oksidacijom sumporovodika uz nedostatak kisika prema reakciji:

2H2S+02=2S+2H20

3. Trenutno je uobičajeno dobivanje sumpora redukcijom sumporovog dioksida SO2 ugljikom - nusproizvodom taljenja metala iz sumpornih ruda:

SO2+C = CO2+S

4. Ispušni plinovi iz metalurških i koksarnih peći sadrže mješavinu sumporovog dioksida i sumporovodika. Ova smjesa se propasira visoka temperatura iznad katalizatora:

H2S+SO2=2H20+3S

^ Fizička svojstva

Sumpor je tvrda, lomljiva tvar limunžute boje. Praktički je netopljiv u vodi, ali je vrlo topiv u ugljikovom disulfidu CS 2 anilinu i nekim drugim otapalima.

Loše provodi toplinu i struja. Sumpor tvori nekoliko alotropskih modifikacija:

1 . ^ Rombični sumpor (najstabilniji), kristali imaju oblik oktaedra.

Zagrijavanjem sumpora mijenjaju se njegova boja i viskoznost: prvo se stvara svijetložuta, a zatim, s porastom temperature, tamni i postaje toliko viskozna da ne istječe iz epruvete, a daljnjim zagrijavanjem viskoznost opada. ponovno, a na 444,6 °C sumpor vrije.

2. ^ Monoklinski sumpor - modifikacija u obliku tamnožutih igličastih kristala, dobivenih polaganim hlađenjem rastaljenog sumpora.

3. Plastični sumpor nastaje ako se ulije sumpor zagrijan do vrenja hladna voda. Lako se rasteže poput gume (vidi sl. 19).

Prirodni sumpor sastoji se od mješavine četiri stabilna izotopa: 32 16 S, 33 16 S, 34 16 S, 36 16 S.

^ Kemijska svojstva

Atom sumpora, koji ima nepotpunu vanjsku energetsku razinu, može dodati dva elektrona i pokazati stupanj

Oksidacija -2. Sumpor pokazuje ovaj stupanj oksidacije u spojevima s metalima i vodikom (Na 2 S, H 2 S). Kada se elektroni predaju ili povuku atomu elektronegativnijeg elementa, oksidacijsko stanje sumpora može biti +2, +4, +6.

Na hladnoći sumpor je relativno inertan, ali s porastom temperature njegova reaktivnost raste. 1. S metalima, sumpor pokazuje oksidacijska svojstva. Ove reakcije proizvode sulfide (ne reagira sa zlatom, platinom i iridijem): Fe+S=FeS

2. U normalnim uvjetima, sumpor ne stupa u interakciju s vodikom, ali na 150-200 ° C dolazi do reverzibilne reakcije:

3. U reakcijama s metalima i vodikom sumpor se ponaša kao tipični oksidans, au prisutnosti jakih oksidansa pokazuje redukcijska svojstva.

S+3F 2 =SF 6 (ne reagira s jodom)

4. Izgaranje sumpora u kisiku događa se pri 280°C, a u zraku pri 360°C. Ovo proizvodi mješavinu SO 2 i SO 3:

S+O2=SO22S+3O2=2SO3

5. Kada se zagrijava bez pristupa zraku, sumpor se izravno spaja s fosforom i ugljikom, pokazujući oksidacijska svojstva:

2P+3S=P 2 S 3 2S + C = CS 2

6. U interakciji sa složenim tvarima, sumpor se ponaša uglavnom kao redukcijsko sredstvo:

7. Sumpor je sposoban za reakcije disproporcioniranja. Dakle, kada se sumporni prah kuha s alkalijama, nastaju sulfiti i sulfidi:

Primjena

Sumpor se široko koristi u industriji i poljoprivredi. Otprilike polovica svoje proizvodnje koristi se za proizvodnju sumporne kiseline. Sumpor se koristi za vulkanizaciju gume: u ovom slučaju guma se pretvara u gumu.

U obliku sumporne boje (sitni prah) sumpor se koristi za suzbijanje bolesti vinograda i pamuka. Koristi se za dobivanje baruta, šibica, svjetleće kompozicije. U medicini se sumporne masti pripremaju za liječenje kožnih bolesti.

4.2. Sumporovodik, sulfidi, hidrosulfidi

Sumporovodik je analog vode. Njegova elektronička formula

Pokazuje da u obrazovanju H-S-H veze uključena su dva p-elektrona vanjske razine atoma sumpora. Molekula H 2 S ima uglat oblik, pa je polarna.

^ Biti u prirodi

Sumporovodik se prirodno pojavljuje u vulkanskim plinovima iu vodama nekih mineralnih izvora, na primjer Pyatigorsk, Matsesta. Nastaje tijekom raspadanja organskih tvari raznih životinjskih i biljnih ostataka koje sadrže sumpor. Ovo objašnjava karakteristiku loš miris Otpadne vode, septičke jame i odlagališta smeća.

Priznanica

1. Sumporovodik se može dobiti izravnim spajanjem sumpora s vodikom kada se zagrijava:

2. Ali obično se dobiva djelovanjem razrijeđene klorovodične ili sumporne kiseline na željezov (III) sulfid:

2HCl+FeS=FeCl 2 +H 2 S 2H + +FeS=Fe 2+ +H 2 S Ova reakcija se često provodi u Kippovom aparatu.

^ Fizička svojstva

U normalnim uvjetima sumporovodik je bezbojan plin s jakim, karakterističnim mirisom po pokvarenim jajima. Vrlo otrovno, kada se udiše veže se za hemoglobin, uzrokujući paralizu, koja je često

Što dovodi do smrti. U malim koncentracijama manje je opasan. S njim je potrebno raditi u napama ili s hermetički zatvorenim uređajima. Dopušteni sadržaj H 2 S u industrijskim prostorijama je 0,01 mg na 1 litru zraka.

Sumporovodik je relativno topiv u vodi (pri 20°C, 2,5 volumena sumporovodika otopi se u 1 volumenu vode).

Otopina sumporovodika u vodi naziva se sumporovodikova voda ili hidrosulfidna kiselina (pokazuje svojstva slabe kiseline).

^ Kemijska svojstva

1, Kad se jako zagrije, vodikov sulfid se gotovo potpuno raspada na sumpor i vodik.

2. Sumporovodik gori u zraku plavim plamenom pri čemu nastaje sumporov oksid (IV) i voda:

2H2S+3O2=2SO2+2H20

Uz nedostatak kisika nastaju sumpor i voda: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O

3. Vodikov sulfid je prilično jak redukcijski agens. Ovo mu je važna stvar kemijsko svojstvo može se ovako objasniti. U otopini, H2S relativno lako predaje elektrone molekulama kisika u zraku:

U ovom slučaju, kisik u zraku oksidira vodikov sulfid u sumpor, što vodikovu sulfidnu vodu čini mutnom:

2H 2 S+O 2 =2S+2H 2 O

To također objašnjava činjenicu da se vodikov sulfid u prirodi ne nakuplja u velikim količinama tijekom raspadanja organskih tvari - kisik u zraku ga oksidira u slobodni sumpor.

4, Vodikov sulfid snažno reagira s otopinama halogena, na primjer:

H 2 S+I 2 =2HI+S Oslobađa se sumpor i otopina joda gubi boju.

5. Razni oksidansi snažno reagiraju sa sumporovodikom: kada su izloženi dušična kiselina nastaje slobodni sumpor.

6. Otopina sumporovodika ima kiselu reakciju zbog disocijacija:

H 2 SN + +HS - HS - H + +S -2

Obično prevladava prva faza. To je vrlo slaba kiselina: slabija od ugljične kiseline, koja obično istiskuje H 2 S iz sulfida.

Sulfidi i hidrosulfidi

Sumporovodikova kiselina, kao dvobazna kiselina, tvori dvije serije soli:

Srednji - sulfidi (Na 2 S);

Kiseli – hidrosulfidi (NaHS).

Ove soli se mogu dobiti: - reakcijom hidroksida sa sumporovodikom: 2NaOH+H 2 S=Na 2 S+2H 2 O.

Izravna interakcija sumpora s metalima:

Reakcija izmjene soli s H 2 S ili između soli:

Pb(NO 3) 2 +Na 2 S=PbS+2NaNO 3

CuSO 4 +H 2 S=CuS+H 2 SO 4 Cu 2+ +H 2 S=CuS+2H +

Gotovo svi hidrosulfidi dobro su topljivi u vodi.

Sulfidi alkalnih i zemnoalkalijskih metala također su lako topljivi u vodi i bezbojni su.

Sulfidi teških metala praktički su netopljivi ili slabo topljivi u vodi (FeS, MnS, ZnS); neki od njih se ne otapaju u razrijeđenim kiselinama (CuS, PbS, HgS).

Kao soli slabe kiseline, sulfidi u vodenim otopinama su jako hidrolizirani. Na primjer, sulfidi alkalnih metala imaju alkalnu reakciju kada se otope u vodi:

Na 2 S+NNNaHS+NaOH

Svi sulfidi, kao i sam vodikov sulfid, energetski su redukcijski agensi:

3PbS -2 +8HN +5 O 3 (razrijeđeno) =3PbS +6 O 4 +4H 2 O+8N +2 O

Neki sulfidi imaju karakterističnu boju: CuS i PbS - crne, CdS - žute, ZnS - bijele, MnS - ružičaste, SnS - smeđe, Al 2 S 3 - narančaste. Kvalitativna analiza kationa temelji se na različitoj topljivosti sulfida i različitim bojama mnogih od njih.

^ 4.3. Sumpor(IV) oksid i sumporna kiselina

Sumporov (IV) oksid ili sumporov dioksid je u normalnim uvjetima bezbojan plin oštrog, zagušljivog mirisa. Kada se ohladi na -10°C, pretvara se u bezbojnu tekućinu.

Priznanica

1. U laboratorijskim uvjetima sumporni oksid (IV) dobiva se iz soli sumporaste kiseline obradom s jakim kiselinama:

Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +S0 2 +H 2 O 2NaHSO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +2SO 2 +2H 2 O 2HSO - 3 +2H + =2SO 2 +2H 2 O

2. Također, sumporni dioksid nastaje interakcijom koncentrirane sumporne kiseline kada se zagrijava s nisko aktivnim metalima:

Cu+2H 2 SO 4 =CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O

Cu+4H + +2SO 2- 4 =Cu 2+ + SO 2- 4 +SO 2 +2H 2 O

3. Sumpor (IV) oksid također nastaje kada se sumpor izgara u zraku ili kisiku:

4. U industrijskim uvjetima, SO 2 se dobiva prženjem pirita FeS 2 ili sumpornih ruda obojenih metala (cinkova mješavina ZnS, olovni sjaj PbS, itd.):

4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2

Strukturna formula molekule SO 2:

U stvaranju veza u molekuli SO 2 sudjeluju četiri elektrona sumpora i četiri elektrona dvaju atoma kisika. Međusobno odbijanje veznih elektronskih parova i slobodnog elektronskog para sumpora daje molekuli kutni oblik.

Kemijska svojstva

1. Sumpor (IV) oksid pokazuje sva svojstva kiselih oksida:

Interakcija s vodom

Interakcija s alkalijama,

Interakcija s bazičnim oksidima.

2. Sumpor (IV) oksid karakteriziraju redukcijska svojstva:

S +4 O 2 +O 0 2 2S +6 O -2 3 (u prisutnosti katalizatora, kada se zagrijava)

Ali u prisutnosti jakih redukcijskih sredstava, SO 2 se ponaša kao oksidirajuće sredstvo:

Redoks dualnost sumporovog oksida (IV) objašnjava se činjenicom da sumpor u sebi ima oksidacijsko stanje +4, te se stoga može, davanjem 2 elektrona, oksidirati do S +6, a primanjem 4 elektrona, reducirati do S°. Manifestacija ovih ili drugih svojstava ovisi o prirodi komponente koja reagira.

Sumporov oksid (IV) vrlo je topiv u vodi (40 volumena SO 2 otopi se u 1 volumenu pri 20°C). U tom slučaju nastaje sumporna kiselina koja postoji samo u vodenoj otopini:

SO 2 +H 2 OH 2 SO 3

Reakcija je reverzibilna. U vodenoj otopini sumporni oksid (IV) i sumporna kiselina su u kemijskoj ravnoteži, koja se može pomaknuti. Kod vezanja H 2 SO 3 (neutralizacija kiseline

Vi) reakcija teče prema stvaranju sumporne kiseline; kada se SO 2 ukloni (produhivanjem kroz otopinu dušika ili zagrijavanjem), reakcija se odvija prema polaznim tvarima. Otopina sumporne kiseline uvijek sadrži sumporni oksid (IV) koji joj daje oštar miris.

Sumporasta kiselina ima sva svojstva kiselina. U otopini disocira postupno:

H 2 SO 3 H + +HSO - 3 HSO - 3 H + +SO 2- 3

Toplinski nestabilan, hlapljiv. Sumporna kiselina, kao dvobazna kiselina, tvori dvije vrste soli:

Srednji - sulfiti (Na 2 SO 3);

Kiseli - hidrosulfiti (NaHSO 3).

Sulfiti nastaju kada se kiselina potpuno neutralizira s alkalijom:

H2SO3 +2NaOH=Na2SO3 +2H2O

Hidrosulfiti se dobivaju u nedostatku alkalija:

H2SO3 +NaOH=NaHSO3 +H2O

Sumporna kiselina i njezine soli imaju i oksidacijska i redukcijska svojstva, što je određeno prirodom reakcijskog partnera.

1. Dakle, pod utjecajem kisika, sulfiti se oksidiraju u sulfate:

2Na 2 S +4 O 3 +O 0 2 =2Na 2 S +6 O -2 4

Oksidacija sumporaste kiseline s bromom i kalijevim permanganatom odvija se još lakše:

5H 2 S +4 O 3 +2KMn +7 O 4 =2H 2 S +6 O 4 +2Mn +2 S +6 O 4 +K 2 S +6 O 4 +3H 2 O

2. U prisutnosti energetskih redukcijskih sredstava, sulfiti pokazuju oksidacijska svojstva:

Gotovo svi hidrosulfiti i sulfiti alkalnih metala otapaju se iz soli sumporne kiseline.

3. Budući da je H 2 SO 3 slaba kiselina, djelovanjem kiselina na sulfite i hidrosulfite oslobađa se SO 2 . Ova metoda se obično koristi za dobivanje SO 2 u laboratorijskim uvjetima:

NaHSO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +SO 2 +H 2 O

4. Sulfiti topljivi u vodi lako se hidroliziraju, zbog čega se povećava koncentracija OH - iona u otopini:

Na 2 SO 3 +HONNaHSO 3 +NaOH

Primjena

Sumpor (IV) oksid i sumporna kiselina obezbojavaju mnoge boje, tvoreći s njima bezbojne spojeve. Potonji se mogu ponovno razgraditi kada se zagrijavaju ili izlože svjetlosti, uslijed čega se obnavlja boja. Posljedično, učinak izbjeljivanja SO 2 i H 2 SO 3 razlikuje se od učinka izbjeljivanja klora. Obično se sumpor (IV) oksid koristi za izbjeljivanje vune, svile i slame.

Sumpor (IV) oksid ubija mnoge mikroorganizme. Stoga, za uništavanje plijesni, fumigiraju vlažne podrume, podrume, vinske bačve itd. Također se koristi za prijevoz i skladištenje voća i bobica. Sumporni oksid IV) koristi se u velikim količinama za proizvodnju sumporne kiseline.

Važnu primjenu ima otopina kalcijevog hidrosulfita CaHSO 3 (sulfitna lužina), koja se koristi za obradu drvne i papirne mase.

^ 4.4. Sumpor(VI) oksid. Sumporne kiseline

Sumporni oksid (VI) (vidi tablicu 20) je bezbojna tekućina koja se na temperaturi od 16,8 °C skrućuje u čvrstu kristalnu masu. Vrlo snažno upija vlagu, stvarajući sumpornu kiselinu: SO 3 + H 2 O= H 2 SO 4

Tablica 20. Svojstva sumpornih oksida

Otapanje sumporovog oksida (VI) u vodi prati oslobađanje značajne količine topline.

Sumporni oksid (VI) vrlo je topiv u koncentriranoj sumpornoj kiselini. Otopina SO 3 u bezvodnoj kiselini naziva se oleum. Oleumi mogu sadržavati do 70% SO 3 .

Priznanica

1. Sumporov oksid (VI) dobiva se oksidacijom sumpornog dioksida s kisikom iz zraka u prisutnosti katalizatora na temperaturi od 450 °C (vidi. Priprema sumporne kiseline):

2SO 2 +O 2 =2SO 3

2. Drugi način oksidacije SO 2 u SO 3 je korištenje dušikovog oksida (IV) kao oksidacijskog sredstva:

Nastali dušikov oksid (II) u interakciji s atmosferskim kisikom lako i brzo prelazi u dušikov oksid (IV): 2NO+O 2 = 2NO 2

Što se opet može koristiti u oksidaciji SO2. Posljedično, NO 2 djeluje kao prijenosnik kisika. Ova metoda oksidacije SO 2 u SO 3 naziva se dušična. Molekula SO 3 ima oblik trokuta u čijem se središtu

Atom sumpora se nalazi:

Ova struktura je posljedica međusobnog odbijanja veznih elektronskih parova. Atom sumpora osigurao je šest vanjskih elektrona za njihovu formaciju.

Kemijska svojstva

1. SO 3 je tipičan kiselinski oksid.

2. Sumporov oksid (VI) ima svojstva jakog oksidansa.

Primjena

Sumpor (VI) oksid se koristi za proizvodnju sumporne kiseline. Najveća vrijednost ima kontakt način prijema

Sumporne kiseline. Pomoću ove metode možete dobiti H 2 SO 4 bilo koje koncentracije, kao i oleum. Proces se sastoji od tri faze: dobivanje SO 2; oksidacija SO 2 u SO 3; dobivanje H 2 SO 4 .

SO 2 se dobiva prženjem FeS 2 pirita u posebnim pećima: 4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2

Da bi se ubrzalo pečenje, pirit se prethodno usitnjava, a da bi se sumpor potpunije sagorio, uvodi se znatno više zraka (kisika) nego što je potrebno za reakciju. Plin koji izlazi iz peći sastoji se od sumporovog (IV) oksida, kisika, dušika, spojeva arsena (od nečistoća u piritima) i vodene pare. Naziva se plinom za pečenje.

Plin za pečenje podvrgava se temeljitom čišćenju, jer čak i mali sadržaj spojeva arsena, kao i prašina i vlaga, truju katalizator. Plin se pročišćava od arsenovih spojeva i prašine propuštanjem kroz posebne električne filtere i toranj za pranje; vlagu apsorbira koncentrirana sumporna kiselina u tornju za sušenje. Pročišćeni plin koji sadrži kisik zagrijava se u izmjenjivaču topline na 450°C i ulazi u kontaktni aparat. Unutar kontaktnog aparata nalaze se rešetkaste police ispunjene katalizatorom.

Prethodno se kao katalizator koristila fino usitnjena metalna platina. Kasnije je zamijenjen spojevima vanadija - vanadijevim (V) oksidom V 2 O 5 ili vanadil sulfatom VOSO 4, koji su jeftiniji od platine i sporije truju.

Reakcija oksidacije SO 2 u SO 3 je reverzibilna:

2SO 2 +O 2 2SO 3

Povećanje udjela kisika u plinu za pečenje povećava iskorištenje sumpornog oksida (VI): na temperaturi od 450°C obično doseže 95% i više.

Rezultirajući sumporov oksid (VI) se zatim dovodi protustrujom u apsorpcijski toranj, gdje ga apsorbira koncentrirana sumporna kiselina. Kako dolazi do zasićenja, prvo nastaje bezvodna sumporna kiselina, a zatim oleum. Nakon toga, oleum se razrjeđuje do 98% sumporne kiseline i isporučuje potrošačima.

Strukturna formula sumporne kiseline:

^ Fizička svojstva

Sumporna kiselina je teška, bezbojna, uljasta tekućina koja kristalizira na +10,4°C, gotovo dvostruko više ( =1,83 g/cm 3) teži od vode, bez mirisa, neisparljiv. Izuzetno higroskopan. Apsorbira vlagu uz oslobađanje velike količine topline, tako da ne možete dodati vodu u koncentriranu sumpornu kiselinu - kiselina će prskati. Za vremena

Dodajte sumpornu kiselinu u vodu u malim obrocima.

Bezvodna sumporna kiselina otapa do 70% sumporovog (VI) oksida. Zagrijavanjem se odvaja SO 3 dok ne nastane otopina s masenim udjelom H 2 SO 4 od 98,3%. Bezvodni H 2 SO 4 gotovo ne provodi električnu struju.

^ Kemijska svojstva

1. Miješa se s vodom u bilo kojem omjeru i stvara hidrate različitog sastava:

H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2 H 2 O, H 2 SO 4 3 H 2 O, H 2 SO 4 4 H 2 O, H 2 SO 4 6,5 H 2 O

2. Koncentrirana sumporna kiselina pougljuje organske tvari - šećer, papir, drvo, vlakna, uklanjajući iz njih elemente vode:

C 12 H 22 O 11 + H 2 SO 4 = 12 C + H 2 SO 4 11 H 2 O

Nastali ugljik djelomično reagira s kiselinom:

Sušenje plina temelji se na apsorpciji vode sumpornom kiselinom.

Kako jaka nehlapljiva kiselina H 2 SO 4 istiskuje druge kiseline iz suhih soli:

NaNO3 +H2SO4 =NaHSO4 +HNO3

Međutim, ako dodate H 2 SO 4 u otopine soli, tada ne dolazi do istiskivanja kiselina.

H 2 SO 4 je jaka dvobazna kiselina: H 2 SO 4 H + +HSO - 4 HSO - 4 H + +SO 2- 4

Ima sva svojstva nehlapljivih jakih kiselina.

Razrijeđena sumporna kiselina ima sva svojstva neoksidirajućih kiselina. Naime: stupa u interakciju s metalima koji su u elektrokemijskom nizu metalnih napona do vodika:

Interakcija s metalima nastaje zbog redukcije vodikovih iona.

6. Koncentrirana sumporna kiselina je snažno oksidacijsko sredstvo. Zagrijavanjem oksidira većinu metala, uključujući i one u elektrokemijskom nizu napona nakon vodika. Ne reagira samo s platinom i zlatom. Ovisno o aktivnosti metala produkti redukcije mogu biti S -2, S° i S +4.

Na hladnoći, koncentrirana sumporna kiselina ne stupa u interakciju s jakim metalima kao što su aluminij, željezo i krom. To se objašnjava pasivizacijom metala. Ova se značajka često koristi pri transportu u željeznim kontejnerima.

Međutim, kada se zagrije:

Dakle, koncentrirana sumporna kiselina stupa u interakciju s metalima zbog redukcije atoma koji stvaraju kiselinu.

Kvalitativna reakcija na sulfatni ion SO 2-4 je stvaranje bijelog kristalnog taloga BaSO 4, netopljivog u vodi i kiselinama:

SO 2- 4 +Ba +2 BaSO 4 

Primjena

Sumporna kiselina je bitan proizvod osnovne kemijske industrije uključene u proizvodnju ne-

Organske kiseline, lužine, soli, mineralna gnojiva i klor.

Po raznolikosti primjene sumporna kiselina zauzima prvo mjesto među kiselinama. Najviše ga se troši za proizvodnju fosfornih i dušičnih gnojiva. Budući da je nehlapljiva, sumporna kiselina se koristi za proizvodnju drugih kiselina - klorovodične, fluorovodične, fosforne i octene.

Mnogo se koristi za pročišćavanje naftnih derivata - benzina, kerozina, ulja za podmazivanje - od štetnih nečistoća. Sumporna kiselina se u strojogradnji koristi za čišćenje površine metala od oksida prije premazivanja (niklanje, kromiranje itd.). Sumporna kiselina se koristi u proizvodnji eksploziva, umjetnih vlakana, boja, plastike i mnogih drugih. Služi za punjenje baterija.

Važne su soli sumporne kiseline.

^ Natrijev sulfat Na 2 SO 4 kristalizira iz vodenih otopina u obliku Na 2 SO 4 10H 2 O hidrata koji se naziva Glauberova sol. U medicini se koristi kao laksativ. Bezvodni natrijev sulfat koristi se u proizvodnji sode i stakla.

^ Amonijev sulfat(NH 4) 2 SO 4 - dušično gnojivo.

Kalijev sulfat K 2 SO 4 - kalijevo gnojivo.

Kalcijev sulfat CaSO 4 se u prirodi javlja u obliku minerala gipsa CaSO 4 2H 2 O. Zagrijavanjem na 150°C gubi dio vode i prelazi u hidrat sastava 2CaSO 4 H 2 O, koji se naziva spaljeni gips, odn. alabaster. Alabaster, kada se pomiješa s vodom u masu nalik tijestu, nakon nekog vremena ponovno se stvrdne, pretvarajući se u CaSO 4 2H 2 O. Gips se široko koristi u građevinarstvu (gips).

^ Magnezijev sulfat MgSO 4 se nalazi u morska voda, uzrokujući njegov gorak okus. Kristalni hidrat, koji se naziva gorka sol, koristi se kao laksativ.

Vitriol- tehnički naziv za kristalne hidrate metalnih sulfata Fe, Cu, Zn, Ni, Co (dehidrirane soli nisu vitriol). Bakar sulfat CuSO 4 5H 2 O - otrovna tvar plave boje. Njegovom razrijeđenom otopinom prskaju se biljke i sjeme se tretira prije sjetve. inkstone FeSO 4 7H 2 O je svijetlozelena tvar. Koristi se za suzbijanje biljnih nametnika, pripremu tinti, mineralnih boja itd. Cinkov sulfat ZnSO 4 7H 2 O koristi se u proizvodnji mineralnih boja, u kalikotisku i medicini.

^ 4.5. Esteri sumporne kiseline. Natrijev tiosulfat

Esteri sumporne kiseline uključuju dialkil sulfate (RO2)SO2. To su tekućine visokog vrelišta; niži su topljivi u vodi; u prisutnosti lužina stvaraju soli alkohola i sumporne kiseline. Niži dialkil sulfati su alkilirajuća sredstva.

Dietil sulfat(C2H5)2SO4. Talište -26°C, vrelište 210°C, topljivo u alkoholima, netopljivo u vodi. Dobiva se reakcijom sumporne kiseline s etanolom. To je sredstvo za etilaciju u organskoj sintezi. Prodire kroz kožu.

Dimetil sulfat(CH3)2SO4. Talište -26,8°C, vrelište 188,5°C. Topljiv u alkoholima, slabo topljiv u vodi. Reagira s amonijakom u odsutnosti otapala (eksplozivno); sulfonira neke aromatske spojeve, kao što su fenol esteri. Dobiva se reakcijom 60% oleuma s metanolom na 150 ° C. To je sredstvo za metiliranje u organskoj sintezi. Kancerogen, utječe na oči, kožu, dišne ​​organe.

^ Natrijev tiosulfat Na2S2O3

Sol tiosumporne kiseline u kojoj dva atoma sumpora imaju različita oksidacijska stanja: +6 i -2. Kristalna tvar, vrlo topljiva u vodi. Proizvodi se u obliku kristalnog hidrata Na 2 S 2 O 3 5H 2 O, koji se obično naziva hiposulfit. Dobiva se reakcijom natrijevog sulfita sa sumporom tijekom vrenja:

Na 2 SO 3 +S=Na 2 S 2 O 3

Kao i tiosumporna kiselina, jako je redukcijsko sredstvo.Lako se oksidira klorom u sumpornu kiselinu:

Na 2 S 2 O 3 +4Cl 2 +5H 2 O=2H 2 SO 4 +2NaCl+6HCl

Upotreba natrijevog tiosulfata za apsorpciju klora (u prvim plinskim maskama) temeljila se na ovoj reakciji.

Oksidacija natrijevog tiosulfata slabim oksidacijskim sredstvima odvija se nešto drugačije. U tom slučaju nastaju soli tetrationske kiseline, na primjer:

2Na 2 S 2 O 3 +I 2 =Na 2 S 4 O 6 +2NaI

Natrijev tiosulfat je nusprodukt u proizvodnji NaHSO 3, sumpornih boja, tijekom pročišćavanja industrijskih plinova od sumpora. Koristi se za uklanjanje tragova klora nakon izbjeljivanja tkanina, za izdvajanje srebra iz ruda; Fiksativ je u fotografiji, reagens u jodometriji, protuotrov kod trovanja spojevima arsena i žive te protuupalno sredstvo.

Struktura molekule SO2

Struktura molekule SO2 slična je strukturi molekule ozona. Atom sumpora je u stanju sp2 hibridizacije, oblik orbitala je pravilan trokut, a oblik molekule je uglat. Atom sumpora ima usamljeni par elektrona. Duljina S–O veze je 0,143 nm, a vezni kut 119,5°.

Struktura odgovara sljedećim rezonantnim strukturama:

Za razliku od ozona, mnogostrukost S–O veze je 2, odnosno glavni doprinos ima prva rezonantna struktura. Molekulu karakterizira visoka toplinska stabilnost.

Sumporni spojevi +4 - pokazuju redoks dualnost, ali s prevlašću redukcijskih svojstava.

1. Interakcija SO2 s kisikom

2S+4O2 + O 2 S+6O

2. Kada SO2 prolazi kroz sumporovodičnu kiselinu, nastaje sumpor.

S+4O2 + 2H2S-2 → 3So + 2 H2O

4 S+4 + 4 → So 1 - oksidans (redukcija)

S-2 - 2 → So 2 - redukcijsko sredstvo (oksidacija)

3. Sumporna kiselina se atmosferskim kisikom polako oksidira u sumpornu kiselinu.

2H2S+4O3 + 2O → 2H2S+6O

4 S+4 - 2 → S+6 2 - redukcijsko sredstvo (oksidacija)

O + 4 → 2O-2 1 - oksidacijsko sredstvo (redukcija)

Priznanica:

1) sumpor (IV) oksid u industriji:

izgaranje sumpora:

pečenje pirita:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3

u laboratoriju:

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O

Sumporov dioksid, sprječava fermentaciju, olakšava taloženje zagađivača, ostataka tkiva grožđa s patogenom mikroflorom i omogućuje provođenje alkoholne fermentacije na čiste kulture kvasca radi povećanja prinosa etilnog alkohola i poboljšanja sastava ostalih produkata alkoholnog vrenja.

Uloga sumpornog dioksida stoga nije ograničena na antiseptičko djelovanje koje poboljšava okoliš, već se proteže i na poboljšanje tehnoloških uvjeta za fermentaciju i skladištenje vina.

Ovi uvjeti su pravilnu upotrebu sumporni dioksid (ograničavanje doze i vremena kontakta sa zrakom) dovodi do povećanja kvalitete vina i sokova, njihove arome, okusa, kao i prozirnosti i boje - svojstava povezanih s otpornošću vina i soka na zamućenje.

Sumporni dioksid najčešći je onečišćivač zraka. Ispuštaju ga sve elektrane pri izgaranju fosilnih goriva. Sumporni dioksid mogu ispuštati i poduzeća metalurške industrije (izvor: koksni ugljen), kao i brojne kemijske industrije (na primjer, proizvodnja sumporne kiseline). Nastaje tijekom razgradnje aminokiselina koje sadrže sumpor koje su bile dio proteina drevnih biljaka koje su formirale naslage ugljena, nafte i uljnog škriljevca.

Nalazi primjenu u industriji za izbjeljivanje raznih proizvoda: tkanine, svile, papirne mase, perja, slame, voska, čekinja, konjske dlake, prehrambeni proizvodi, za dezinfekciju voća i konzervirane hrane itd. Kao nusproizvod, sumporni dioksid nastaje i ispušta se u zrak radnih prostora u nizu industrija: sumporne kiseline, celuloze, tijekom prženja ruda koje sadrže sumporne metale, u prostorije za dekapiranje metalnih pogona U proizvodnji stakla, ultramarina i dr. sumpor se često nalazi u zraku kotlovnica i pepeonica, gdje nastaje izgaranjem ugljena koji sadrži sumpor.

Kada se otopi u vodi, slab je i nestabilan sumporna kiselina H2SO3 (postoji samo u vodenoj otopini)

SO2 + H2O ↔ H2SO3

Sumporna kiselina disocira postupno:

H2SO3 ↔ H+ + HSO3- (prvi korak, nastaje hidrosulfitni anion)

HSO3- ↔ H+ + SO32- (druga faza, nastaje sulfitni anion)

H2SO3 tvori dva niza soli - srednje (sulfite) i kisele (hidrosulfite).

Kvalitativna reakcija na soli sumporne kiseline je interakcija soli s jakom kiselinom, pri čemu se oslobađa plin SO2 oštrog mirisa:

Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O 2H+ + SO32- → SO2 + H2O

Sumpor (IV) oksid pokazuje svojstva

1) samo bazični oksid

2) amfoterni oksid

3) kiseli oksid

4) oksid koji ne stvara soli

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Sumpor(IV) oksid SO2 je kiseli oksid (oksid nemetala) u kojem sumpor ima naboj +4. Ovaj oksid tvori soli sumporne kiseline s H 2 SO 3 i, u interakciji s vodom, tvori samu sumpornu kiselinu, H 2 SO 3.

Oksidi koji ne stvaraju soli (oksidi koji ne pokazuju niti kisela, bazična niti amfoterna svojstva i ne tvore soli) uključuju NO, SiO, N2O (dušikov oksid), CO.

Bazični oksidi su metalni oksidi u oksidacijskim stanjima +1, +2. Tu spadaju metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li-Fr, metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg-Ra i oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima.

Amfoterni oksidi su oksidi koji tvore sol i koji, ovisno o uvjetima, pokazuju bazična ili kisela svojstva (odnosno, pokazuju amfoternost). Tvore ga prijelazni metali. Metali u amfoternim oksidima obično pokazuju oksidacijsko stanje od +3 do +4, s izuzetkom ZnO, BeO, SnO, PbO.

Kiseli i bazični oksidi su redom

2) CO 2 i Al 2 O 3

Odgovor: 1

Obrazloženje:

Kiseli oksidi su oksidi koji pokazuju kisela svojstva i tvore odgovarajuće kiseline koje sadrže kisik. S prikazanog popisa, to uključuje: SO 2, SO 3 i CO 2. U interakciji s vodom stvaraju sljedeće kiseline:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 (sumporna kiselina)

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 (sumporna kiselina)

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 (ugljična kiselina)

Bazični oksidi su metalni oksidi u oksidacijskim stanjima +1, +2. Tu spadaju metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li-Fr, metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg-Ra i oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima. Iz prikazanog popisa glavni oksidi uključuju: MgO, FeO.

Amfoterni oksidi su oksidi koji tvore sol i koji, ovisno o uvjetima, pokazuju bazična ili kisela svojstva (odnosno, pokazuju amfoternost). Tvore ga prijelazni metali. Metali u amfoternim oksidima obično pokazuju oksidacijsko stanje od +3 do +4, s izuzetkom ZnO, BeO, SnO, PbO. Iz prikazanog popisa amfoterni oksidi uključuju: Al 2 O 3, ZnO.

Sumporov oksid (VI) reagira sa svakom od dvije tvari:

1) voda i klorovodična kiselina

2) kisik i magnezijev oksid

3) kalcijev oksid i natrijev hidroksid

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Sumporni oksid (VI) SO 3 (oksidacijsko stanje sumpora +6) je kiseli oksid koji reagira s vodom u odgovarajuću sumpornu kiselinu H 2 SO 4 (oksidacijsko stanje sumpora je također +6):

SO3 + H2O = H2SO4

Kao kiseli oksid, SO 3 ne stupa u interakciju s kiselinama, tj. reakcija se ne događa s HCl.

Sumpor u SO 3 pokazuje najviše oksidacijsko stanje +6 (jednako broju skupine elementa), stoga SO 3 ne reagira s kisikom (kisik ne oksidira sumpor u oksidacijskom stanju +6).

S glavnim oksidom MgO nastaje odgovarajuća sol - magnezijev sulfat MgSO 4:

MgO + SO 3 = MgSO 4

Budući da je SO3 oksid kiseo, on reagira s bazičnim oksidima i bazama i stvara odgovarajuće soli:

MgO + SO 3 = MgSO 4

NaOH + SO 3 = NaHSO 4 ili 2NaOH + SO 3 = Na 2 SO 4 + H 2 O

Kao što je gore navedeno, SO 3 reagira s vodom i stvara sumpornu kiselinu.

CuSO 3 ne stupa u interakciju s prijelaznim metalom.

Ugljikov monoksid (IV) reagira sa svakom od dvije tvari:

1) voda i kalcijev oksid

2) kisik i sumporni oksid (IV)

3) kalijev sulfat i natrijev hidroksid

4) fosforna kiselina i vodik

Odgovor: 1

Obrazloženje:

Ugljični monoksid (IV) CO 2 je kiseli oksid, stoga reagira s vodom stvarajući nestabilnu ugljičnu kiselinu H 2 CO 3 i s kalcijevim oksidom stvarajući kalcijev karbonat CaCO 3:

CO2 + H2O = H2CO3

CO 2 + CaO = CaCO 3

Ugljični dioksid CO 2 ne reagira s kisikom, budući da kisik ne može oksidirati element u najviši stupanj oksidacija (za ugljik je +4 prema broju skupine u kojoj se nalazi).

Reakcija se ne događa sa sumpornim oksidom (IV) SO 2, budući da CO 2, budući da je kiseli oksid, ne stupa u interakciju s oksidom, koji također ima kisela svojstva.

Ugljični dioksid CO 2 ne reagira sa solima (na primjer, s kalijevim sulfatom K 2 SO 4), ali komunicira s alkalijama, budući da ima osnovna svojstva. Reakcija se odvija stvaranjem kisele ili umjerene soli, ovisno o višku ili nedostatku reagensa:

NaOH + CO 2 = NaHCO 3 ili 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

CO2, budući da je kiseli oksid, ne reagira ni s kiselim oksidima ni s kiselinama, tako da reakcija između ugljični dioksid a ne javlja se fosforna kiselina H 3 PO 4 .

CO 2 se vodikom reducira u metan i vodu:

CO2 + 4H2 = CH4 + 2H20

Glavna svojstva pokazuju najviši oksidi elementa

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Glavna svojstva pokazuju bazični oksidi - oksidi metala u oksidacijskim stanjima +1 i +2. To uključuje:

Od predstavljenih opcija, samo barijev oksid BaO pripada glavnim oksidima. Svi ostali oksidi sumpora, dušika i ugljika su ili kiseli ili ne tvore soli: CO, NO, N2O.

Metalni oksidi sa stupnjem oksidacije + 6 i višim su

1) ne stvaraju soli

2) glavni

3) amfoterni

Odgovor: 4

Obrazloženje:

• — metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li – Fr;
• — metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg – Ra;
• — oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima.

Kiseli oksidi (anhidridi) su oksidi koji pokazuju kisela svojstva i tvore odgovarajuće kiseline koje sadrže kisik. Tvore ga tipični nemetali i neki prijelazni elementi. Elementi u kiselim oksidima tipično pokazuju oksidacijska stanja u rasponu od +4 do +7. Posljedično, metalni oksid u oksidacijskom stanju +6 ima kisela svojstva.

Kisela svojstva ispoljava oksid čija je formula

Odgovor: 1

Obrazloženje:

Kiseli oksidi (anhidridi) su oksidi koji pokazuju kisela svojstva i tvore odgovarajuće kiseline koje sadrže kisik. Tvore ga tipični nemetali i neki prijelazni elementi. Elementi u kiselim oksidima tipično pokazuju oksidacijska stanja u rasponu od +4 do +7. Posljedično, silicijev oksid SiO 2 s nabojem silicija od +6 ima kisela svojstva.

Oksidi koji ne stvaraju soli su N 2 O, NO, SiO, CO. CO je oksid koji ne stvara sol.

Bazični oksidi su metalni oksidi u oksidacijskim stanjima +1 i +2. To uključuje:

— metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li – Fr;

— metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg – Ra;

— oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima.

BaO spada u bazične okside.

Amfoterni oksidi su oksidi koji tvore sol i koji, ovisno o uvjetima, pokazuju bazična ili kisela svojstva (odnosno, pokazuju amfoternost). Tvore ga prijelazni metali. Metali u amfoternim oksidima obično pokazuju oksidacijsko stanje od +3 do +4, s izuzetkom ZnO, BeO, SnO, PbO. Aluminijev oksid Al 2 O 3 također je amfoterni oksid.

Oksidacijsko stanje kroma u njegovim amfoternim spojevima jednako je

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Krom je element sekundarne podskupine 6. skupine 4. razdoblja. Karakteriziraju ga oksidacijski stupnjevi 0, +2, +3, +4, +6. Oksidacijsko stanje +2 odgovara CrO oksidu koji ima bazična svojstva. Oksidacijsko stanje +3 odgovara amfoternom oksidu Cr 2 O 3 i hidroksidu Cr(OH) 3. Ovo je najstabilnije oksidacijsko stanje kroma. Oksidacijsko stanje +6 odgovara kiselom krom (VI) oksidu CrO 3 i nizu kiselina, od kojih su najjednostavnije kromna H 2 CrO 4 i dikromna H 2 Cr 2 O 7 .

Amfoterni oksidi uključuju

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Amfoterni oksidi su oksidi koji tvore sol i koji, ovisno o uvjetima, pokazuju bazična ili kisela svojstva (odnosno, pokazuju amfoternost). Tvore ga prijelazni metali. Metali u amfoternim oksidima obično pokazuju oksidacijsko stanje od +3 do +4, s izuzetkom ZnO, BeO, SnO, PbO. ZnO je amfoterni oksid.

Oksidi koji ne stvaraju soli su N 2 O, NO, SiO, CO.

Bazični oksidi su metalni oksidi u oksidacijskim stanjima +1 i +2. To uključuje:

— metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li – Fr (u ovu skupinu spada kalijev oksid K 2 O);

— metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg – Ra;

— oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima.

Kiseli oksidi (anhidridi) su oksidi koji pokazuju kisela svojstva i tvore odgovarajuće kiseline koje sadrže kisik. Tvore ga tipični nemetali i neki prijelazni elementi. Elementi u kiselim oksidima tipično pokazuju oksidacijska stanja u rasponu od +4 do +7. Dakle, SO 3 je kiseli oksid, koji odgovara sumpornoj kiselini H 2 SO 4.

7FDBA3 Koje su od sljedećih tvrdnji istinite?

A. Bazični oksidi su oksidi kojima odgovaraju baze.

B. Samo metali tvore bazične okside.

1) samo A je točno

2) samo je B točno

3) obje tvrdnje su istinite

4) obje tvrdnje su netočne

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Bazični oksidi su metalni oksidi u oksidacijskim stanjima +1 i +2. To uključuje:

— metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li – Fr;

— metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg – Ra;

— oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima.

Baze odgovaraju bazičnim oksidima kao hidroksidi.

Obje izjave su istinite.

Reagira s vodom u normalnim uvjetima

1) dušikov oksid (II)

2) željezov (II) oksid

3) željezov (III) oksid

Odgovor: 4

Obrazloženje:

Dušikov oksid (II) NO je oksid koji ne stvara sol i stoga ne reagira s vodom ili bazama.

Željezov (II) oksid FeO je bazični oksid koji je netopljiv u vodi. Ne reagira s vodom.

Željezov (III) oksid Fe 2 O 3 je amfoteran oksid, netopljiv u vodi. Također ne reagira s vodom.

Dušikov oksid (IV) NO 2 je kiseli oksid i reagira s vodom u obliku dušične (HNO 3 ; N +5) i dušikove (HNO 2 ; N +3) kiseline:

2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

U popisu tvari: ZnO, FeO, CrO 3, CaO, Al 2 O 3, Na 2 O, Cr 2 O 3
broj glavnih oksida jednak je

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Bazični oksidi su metalni oksidi u oksidacijskim stanjima +1 i +2. To uključuje:

• — metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li – Fr;
• — metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg – Ra;
• — oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima.

Od predloženih opcija, skupina glavnih oksida uključuje FeO, CaO, Na 2 O.

Amfoterni oksidi su oksidi koji tvore sol i koji, ovisno o uvjetima, pokazuju bazična ili kisela svojstva (odnosno, pokazuju amfoternost). Tvore ga prijelazni metali. Metali u amfoternim oksidima obično pokazuju oksidacijsko stanje od +3 do +4, s izuzetkom ZnO, BeO, SnO, PbO.

Amfoterni oksidi uključuju ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3.

Kiseli oksidi (anhidridi) su oksidi koji pokazuju kisela svojstva i tvore odgovarajuće kiseline koje sadrže kisik. Tvore ga tipični nemetali i neki prijelazni elementi. Elementi u kiselim oksidima tipično pokazuju oksidacijska stanja u rasponu od +4 do +7. Prema tome, CrO 3 je kiseli oksid koji odgovara kromnoj kiselini H 2 CrO 4 .

Kalijev oksid reagira s

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Kalijev oksid (K 2 O) je bazični oksid. Kao bazični oksid, K 2 O može djelovati s amfoternim oksidima, jer s oksidima koji pokazuju i kisela i bazična svojstva (ZnO). ZnO je amfoterni oksid. Ne reagira s bazičnim oksidima (CaO, MgO, Li 2 O).

Reakcija se odvija na sljedeći način:

K 2 O + ZnO = K 2 ZnO 2

Bazični oksidi su metalni oksidi u oksidacijskim stanjima +1 i +2. To uključuje:

— metalni oksidi glavne podskupine prve skupine (alkalijski metali) Li – Fr;

— metalni oksidi glavne podskupine druge skupine (Mg i zemnoalkalijski metali) Mg – Ra;

— oksidi prijelaznih metala u nižim oksidacijskim stanjima.

Amfoterni oksidi su oksidi koji tvore sol i koji, ovisno o uvjetima, pokazuju bazična ili kisela svojstva (odnosno, pokazuju amfoternost). Tvore ga prijelazni metali. Metali u amfoternim oksidima obično pokazuju oksidacijsko stanje od +3 do +4, s izuzetkom ZnO, BeO, SnO, PbO.

Osim toga, postoje oksidi koji ne stvaraju soli N 2 O, NO, SiO, CO. Oksidi koji ne tvore soli su oksidi koji ne pokazuju niti kisela, bazična niti amfoterna svojstva i ne tvore soli.

Silicij(IV) oksid reagira sa svakom od dvije tvari

2) H2SO4 i BaCl2

Odgovor: 3

Obrazloženje:

Silicijev oksid (SiO 2) je kiseli oksid, stoga reagira s alkalijama i bazičnim oksidima:

SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O

Oksidacijsko stanje +4 za sumpor prilično je stabilno i očituje se u SHal 4 tetrahalidima, SOHal 2 oksodihalidima, SO 2 dioksidu i njihovim odgovarajućim anionima. Upoznat ćemo svojstva sumporovog dioksida i sumporaste kiseline.

1.11.1. Sumpor (IV) oksid Struktura molekule so2

Struktura molekule SO 2 slična je strukturi molekule ozona. Atom sumpora je u stanju sp 2 hibridizacije, oblik orbitala je pravilan trokut, a oblik molekule je uglat. Atom sumpora ima usamljeni par elektrona. Duljina S–O veze je 0,143 nm, a vezni kut je 119,5°.

Struktura odgovara sljedećim rezonantnim strukturama:

Za razliku od ozona, mnogostrukost S–O veze je 2, odnosno glavni doprinos ima prva rezonantna struktura. Molekulu karakterizira visoka toplinska stabilnost.

Fizička svojstva

U normalnim uvjetima sumporni dioksid ili sumporov dioksid je bezbojan plin oštrog zagušljivog mirisa, tališta -75 °C, vrelišta -10 °C. Vrlo je topiv u vodi; pri 20 °C 40 volumena sumpornog dioksida se otapa u 1 volumenu vode. Otrovni plin.

Kemijska svojstva sumporovog (IV) oksida

Sumporni dioksid je vrlo reaktivan. Sumporov dioksid je kiseli oksid. Prilično je topiv u vodi i stvara hidrate. Također djelomično reagira s vodom, stvarajući slabu sumpornu kiselinu, koja nije izolirana u pojedinačnom obliku:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 = H + + HSO 3 - = 2H + + SO 3 2- .

Kao rezultat disocijacije nastaju protoni, pa otopina ima kiseli okoliš.

Kada se plin sumpor dioksid propusti kroz otopinu natrijevog hidroksida, nastaje natrijev sulfit. Natrijev sulfit reagira s viškom sumpornog dioksida i stvara natrijev hidrosulfit:

2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O;

Na 2 SO 3 + SO 2 = 2NaHSO 3.

Sumporni dioksid karakterizira redoks dualnost; na primjer, pokazuje redukcijska svojstva i obezbojuje bromnu vodu:

SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr

i otopina kalijevog permanganata:

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O = 2KNSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4.

oksidiran kisikom u sumporni anhidrid:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3.

Pokazuje oksidirajuća svojstva u interakciji s jakim redukcijskim sredstvima, na primjer:

SO 2 + 2CO = S + 2CO 2 (pri 500 °C, u prisutnosti Al 2 O 3);

SO2 + 2H2 = S + 2H2O.

Dobivanje sumporovog (IV) oksida

Izgaranje sumpora u zraku

S + O 2 = SO 2.

Oksidacija sulfida

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Djelovanje jakih kiselina na metalne sulfite

Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 = 2NaHSO 4 + H 2 O + SO 2.

1.11.2. Sumporna kiselina i njezine soli

Otapanjem sumporovog dioksida u vodi nastaje slaba sumporasta kiselina, glavnina otopljenog SO 2 je u obliku hidratiziranog oblika SO 2 ·H 2 O, hlađenjem se oslobađa i kristalni hidrat, samo mali dio molekule sumporne kiseline disociraju na sulfitne i hidrosulfitne ione. U slobodnom stanju kiselina se ne oslobađa.

Budući da je dvobazičan, tvori dvije vrste soli: srednje - sulfite i kisele - hidrosulfite. U vodi se otapaju samo sulfiti alkalnih metala i hidrosulfiti alkalnih i zemnoalkalijskih metala.

Sumporni oksid (sumporov dioksid, sumporni dioksid, sumporni dioksid) je bezbojan plin koji u normalnim uvjetima ima oštar karakterističan miris (sličan mirisu goruće šibice). Ukapljeno pod pritiskom sobna temperatura. Sumporni dioksid je topiv u vodi, te nastaje nestabilna sumporna kiselina. Ova tvar je također topiva u sumpornoj kiselini i etanolu. Ovo je jedna od glavnih komponenti koje čine vulkanske plinove.

Sumporov dioksid

Dobivanje SO2 - sumpor dioksid - industrijski sastoji se od spaljivanja sumpora ili prženja sulfida (uglavnom se koristi pirit).

4FeS2 (pirit) + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 (sumporov dioksid).

U laboratoriju se sumporov dioksid može proizvesti obradom hidrosulfita i sulfita jakim kiselinama. U tom se slučaju nastala sumporna kiselina odmah razgrađuje na vodu i sumporni dioksid. Na primjer:

Na2SO3 + H2SO4 (sumporna kiselina) = Na2SO4 + H2SO3 (sumporna kiselina).
H2SO3 (sumporasta kiselina) = H2O (voda) + SO2 (sumporov dioksid).

Treća metoda proizvodnje sumpornog dioksida uključuje djelovanje koncentrirane sumporne kiseline na nisko aktivne metale kada se zagrijava. Na primjer: Cu (bakar) + 2H2SO4 (sumporna kiselina) = CuSO4 (bakrov sulfat) + SO2 (sumporov dioksid) + 2H2O (voda).

Kemijska svojstva sumpornog dioksida

Formula sumpornog dioksida je SO3. Ova tvar pripada kiselim oksidima.

1. Sumporni dioksid se otapa u vodi, što rezultira sumpornom kiselinom. U normalnim uvjetima ova je reakcija reverzibilna.

SO2 (sumporov dioksid) + H2O (voda) = H2SO3 (sumporna kiselina).

2. S lužinama sumporni dioksid stvara sulfite. Na primjer: 2NaOH (natrijev hidroksid) + SO2 (sumporov dioksid) = Na2SO3 (natrijev sulfit) + H2O (voda).

3. Kemijska aktivnost sumpornog dioksida je prilično visoka. Najizraženija su redukcijska svojstva sumpornog dioksida. U takvim reakcijama povećava se oksidacijsko stanje sumpora. Na primjer: 1) SO2 (sumporov dioksid) + Br2 (brom) + 2H2O (voda) = H2SO4 (sumporna kiselina) + 2HBr (bromovodik); 2) 2SO2 (sumporov dioksid) + O2 (kisik) = 2SO3 (sulfit); 3) 5SO2 (sumporov dioksid) + 2KMnO4 (kalijev permanganat) + 2H2O (voda) = 2H2SO4 (sumporna kiselina) + 2MnSO4 (manganov sulfat) + K2SO4 (kalijev sulfat).

Posljednja reakcija je primjer kvalitativne reakcije na SO2 i SO3. Otopina postaje ljubičasta.)

4. U prisutnosti jakih redukcijskih sredstava, sumporni dioksid može pokazivati ​​oksidirajuća svojstva. Na primjer, za izdvajanje sumpora iz ispušnih plinova u metalurškoj industriji koriste redukciju sumporovog dioksida ugljičnim monoksidom (CO): SO2 (sumporov dioksid) + 2CO (ugljikov monoksid) = 2CO2 + S (sumpor).

Također, oksidirajuća svojstva ove tvari koriste se za dobivanje fosforne kiseline: PH3 (fosfin) + SO2 (sumporov dioksid) = H3PO2 (fosforna kiselina) + S (sumpor).

Gdje se koristi sumporni dioksid?

Sumporni dioksid se uglavnom koristi za proizvodnju sumporne kiseline. Također se koristi u proizvodnji niskoalkoholnih pića (vino i druga pića srednjeg cjenovnog razreda). Zbog svojstva ovog plina da ubija različite mikroorganizme, koristi se za fumigaciju skladišta i skladištenje povrća. Osim toga, sumporni oksid se koristi za izbjeljivanje vune, svile i slame (onih materijala koji se ne mogu izbjeljivati ​​klorom). U laboratorijima se sumporni dioksid koristi kao otapalo i za dobivanje raznih soli sumpornog dioksida.

Fiziološki učinci

Sumporni dioksid ima snažna toksična svojstva. Simptomi trovanja su kašalj, curenje iz nosa, promuklost, neobičan okus u ustima i jaka upala grla. Pri udisanju sumpornog dioksida u visokim koncentracijama dolazi do otežanog gutanja i gušenja, poremećaja govora, mučnine i povraćanja, a može se razviti i akutni plućni edem.

MDK sumpor dioksida:
- u zatvorenim prostorima - 10 mg/m³;
- prosječna dnevna maksimalna jednokratna izloženost u atmosferskom zraku - 0,05 mg/m³.

Osjetljivost na sumporni dioksid razlikuje se među pojedincima, biljkama i životinjama. Primjerice, od drveća najotporniji su hrast i breza, a najmanje smreka i bor.