Сернистая кислота с хлором

Сернистая кислота – это неорганическая двухосновная неустойчивая кислота средней силы. Непрочное соединение, известна только в водных растворах при концентрации не более шести процентов. При попытках выделить чистую сернистую кислоту она распадается на оксид серы (SO2) и воду (H2O). Например, при воздействии серной кислоты (H2SO4) в концентрированном виде на сульфит натрия (Na2SO3) вместо сернистой кислоты выделяется оксид серы (SO2). Вот так выглядит данная реакция:

Na2SO3 (сульфит натрия) + H2SO4 (серная кислота) = Na2SO4 (сульфат натрия) + SO2 (серы диоксид) + H2O (вода)

Раствор сернистой кислоты

При его хранении необходимо исключить доступ воздуха. Иначе сернистая кислота, медленно поглощая кислород (O2), превратится в серную.

2H2SO3 (кислота сернистая) + O2 (кислород) = 2H2SO4 (кислота серная)

Растворы сернистой кислоты имеют довольно специфический запах (напоминает запах, остающийся после зажжения спички), наличие которого можно объяснить присутствием оксида серы (SO2), химически не связанного водой.

Химические свойства сернистой кислоты

1. Сернистая кислота (формула H2SO3) может использоваться в качестве восстановителя или окислителя.

H2SO3 является хорошим восстановителем. С ее помощью можно из свободных галогенов получить галогеноводороды. Например:

H2SO3 (кислота сернистая) + Cl2 (хлор, газ) + H2O (вода) = H2SO4 (кислота серная) + 2HCl (соляная кислота)

Но при взаимодействии с сильными восстановителями данная кислота будет выполнять роль окислителя. Примером может послужить реакция сернистой кислоты с сероводородом:

H2SO3 (кислота сернистая) + 2H2S (сероводород) = 3S (сера) + 3H2O (вода)

2. Рассматриваемое нами химическое соединение образует два вида солей - сульфиты (средние) и гидросульфиты (кислые). Эти соли являются восстановителями, так же, как и (H2SO3) сернистая кислота. При их окислении образуются соли серной кислоты. При прокаливании сульфитов активных металлов образуются сульфаты и сульфиды. Это реакция самоокисления-самовосстановления. Например:

4Na2SO3 (сульфит натрия) = Na2S (сульфид натрия) + 3Na2SO4 (сульфат натрия)

Сульфиты натрия и калия (Na2SO3 и K2SO3) применяются при крашении тканей в текстильной промышленности, при отбеливании металлов, а также в фотографии. Кальция гидросульфит (Ca(HSO3)2), существующий только в растворе, используется для переработки древесного материала в специальную сульфитную целлюлозу. Из нее потом делают бумагу.

Применение сернистой кислоты

Сернистая кислота используется:

– для обесцвечивания шерсти, шелка, древесной массы, бумаги и других аналогичных веществ, не выдерживающих отбеливания при помощи более сильных окислителей (например, хлора);

– как консервант и антисептик, например, для предотвращения ферментации зерна при получении крахмала или для предотвращения процесса брожения в бочках вина;

– для сохранения продуктов, например, при консервировании овощей и плодов;

– в переработке щепы древесной в целлюлозу сульфитную, из которой потом получают бумагу. В этом случае используется раствор кальция гидросульфита (Ca(HSO3)2), который растворяет лигнин – особое вещество, связывающее волокна целлюлозы.

Сернистая кислота: получение

Данную кислоту можно получить посредством растворения сернистого газа (SO2) в воде (H2O). Вам понадобятся серная кислота в концентрированном виде (H2SO4), медь (Cu) и пробирка. Алгоритм действий:

1. Осторожно налейте в пробирку концентрированную сернистую кислоту и затем поместите туда кусочек меди. Нагрейте. Происходит следующая реакция:

Cu (медь) + 2H2SO4 (серная кислота) = CuSO4 (сульфат серы) + SO2 (сернистый газ) + H2O (вода)

2. Поток сернистого газа необходимо направить в пробирку с водой. При его растворении частично происходит химическая реакция с водой, в результате которой образуется сернистая кислота:

SO2 (сернистый газ) + H2O (вода) = H2SO3

Итак, пропуская сернистый газ через воду, можно получить сернистую кислоту. Стоит учесть, что данный газ оказывает раздражающее воздействие на оболочки дыхательных путей, может вызвать их воспаление, а также потерю аппетита. При длительном его вдыхании возможна потеря сознания. Обращаться с этим газом нужно с предельной осторожностью и внимательность.

Задача 863.
Какие свойства, окислительные или восстановительные, проявляет сернистая кислота при ее взаимодействии: а) с магнием; б) с сероводородом; в) с йодом? Какой из входящих в ее состав ионов обусловливает эти свойства в каждом из указанных случаев?
Решение:
а) Mg + H₂SO₃ ↔ MgSO₃ + H₂↑
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

Mg 0 + 2H + = Mg 2+ + H₂ 0

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства окислителя, уменьшая степень окисления водорода от +2 до 0.

б) H 2 SO 3 + 2H₂S ↔ 3S↓ + 3H₂O.
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

2S 2- + SO₃ 2 - + 6H + ↔ 3S 0 + 3H₂O

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства восстановителя, увеличивая свою степень окисления серы от -2 до 0.

в) H 2 SO 3 + I₂ ↔ SO₃ + 2HI
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства восстановителя, увеличивая степень окисления серы от +4 до +6.

Тиосульфат натрия

Задача 864.
Через 100 мл 0,2 н. раствора NаОН пропустили 448 мл SO₂ (условия нормальные). Какая соль образовалась? Найти ее массу.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

Находим количество NaOH и SO₂:

Из уравнения реакции вытекает, что из 2 молей NaOH и 1 моля SO₂ образуются 1 моль Na₂SO₃, значит , NaOH взято в недостатке, поэтому расчет массы Na₂SO₃ производим по количеству NaOH. Исходя из этих рассуждений в результате реакции из 0,02 моль NaOH образовалось 0,01 моль Na₂ SO ₃ .
Рассчитаем массу Na ₂ SO ₃, учитывая, что М( Na ₂ SO ₃) равна 126 г/моль, получим:

m( Na 2 SO 3) = M( Na 2 SO 3) . n( Na 2 SO 3) = 126 . 0,01 = 1,26 г.

Ответ: m( Na 2 SO 3) = 126 г.

Тетратионовая кислота

Написать уравнения реакций взаимодействия тиосульфата натрия: а) с хлором (при его недостатке и при его избытке); б) с йодом.
Решение:
а) Взаимодействие тиосульфата натрия с хлором (при его недостатке):

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

S₂O₃ 2- + 2Cl₂ 0 + H₂O ↔ 2SO 2 ↑ + 4Cl - + 2H +

Na 2 S 2 O 3 + 2Cl 2 + H 2 O ↔ 2NaCl + 2SO 2 ↑ + 2HCl

В данной реакции тиосульфат натрия выступает в роли восстановителя, увеличивая степень окисления одного атома серы от -2 до +4.

б) Взаимодействие тиосульфата натрия с хлором (при его избытке):
Na 2 S 2 O 3 + 4Cl₂ + 5H₂O ↔ + 2H₂SO₄ + 2NaCl + 6HCl

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

S₂O₃ 2- + 4Cl₂ 0 + 5H₂O ↔ 2SO₄ 2- + 8C l- + 10H +

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

В данной реакции тиосульфат натрия выступает в роли восстановителя, увеличивая степень окисления одного атома серы от 0 до +4, другого – от +4 до +6.

в) Под действием слабого окислителя тиосульфат натрия окисляется до соли тетратионовой кислоты H₂S₄O₆.
Взаимодействие тиосульфата натрия с йодом:
2 Na 2 S 2 O 3 + I₂ ↔ Na₂S₄O₆ + 2NaI

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

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

В данной реакции тиосульфат натрия выступает в роли восстановителя, увеличивая степень окисления одного атома серы от 0 до +4.

Под действием слабого окислителя йода тиосульфат натрия окисляется до соли тетратионовой кислоты H 2 S 4 O 6 .

С помощью этой реакции сернистый ангидрид получают обычно в промышленном масштабе.

Сернистый ангидрид представляет собой бесцветный газ с резким, всем знакомым запахом горящей серы. Он довольно легко сгущается в бесцветную жидкость, кипящую при —10°. При испарении жидкого сернистого ангидрида происходит сильное понижение температуры (до —50°).

Сернистый ангидрид хорошо растворяется в воде. При 20° 1 объем воды растворяет около 40 объемов сернистого ангидрида, который частично вступает в реакцию с водой, образуя сернистую кислоту:

При нагревании, вследствие уменьшения растворимости сернистого ангидрида, равновесие этой реакции смещается влево и постепенно весь растворенный сернистый ангидрид снова выделяется из раствора.

Сернистый ангидрид применяется для беления соломы, шерсти, шелка и как дезинфицирующее средство, убивающее зародыши многих микроорганизмов; сернистым ангидридом окуривают для уничтожения плесневых грибков сырые подвалы и погреба, винные бочки, бродильные чаны и пр.

Сернистая кислота H ₂SO₃ — очень непрочное соединение. Она известна только в водных растворах. При всех попытках выделить сернистую кислоту из воды или получить как-либо иначе в чистом виде она сейчас же распадается на сернистый ангидрид и воду. Так, например, при действии концентрированной серной кислоты на сернистокислый натрий вместо сернистой кислоты выделяется сернистый ангидрид:

Раствор сернистой кислоты необходимо хорошо предохранять от доступа воздуха, иначе сернистая кислота, поглощая из воздуха кислород, довольно быстро окислится в серную кислоту:

Легко окисляясь, сернистая кислота является хорошим восстановителем. Так, например, свободные галогены восстанавливаются ею в галогеноводородные кислоты:

или в ионной форме

Однако иногда сернистая кислота может играть и роль окислителя, например при взаимодействии с таким сильным восстановителем, как сероводород:

В этом случае положительные четырехвалентные атомы серы (в молекулах H₂SО₃) отнимают электроны от отрицательно заряженных ионов S — вследствие чего и те и другие превращаются в электронейтральные атомы серы.

Сернистая кислота двухосновна и образует два ряда солей — средние и кислые соли. Если пропускать сернистый газ в раствор какой-нибудь щелочи, например едкого натра, до насыщения, то получается кислая соль:

При избытке щелочи образуется нормальная соль.

Нормальные соли сернистой кислоты называются сульфитами, а кислые — гидросульфитами.

Как и свободная сернистая кислота, сульфиты легко окисляются кислородом воздуха, переходя в сульфаты —соли серной кислоты. При нагревании сульфиты разлагаются с образованием сульфидов и сульфатов (реакция самоокисления-самовосстановления) :

Некоторые соли сернистой кислоты имеют важное техническое значение и приготовляются в больших количествах. Гидросульфит натрия NaHSO₃ применяется под названием антихлора для уничтожения следов хлора в отбеленных тканях, так как он восстанавливает хлор в хлористый водород:

Гидросульфит кальция Ca (HSO₃)₂ применяется для переработки древесины в так называемую сульфитную целлюлозу, аз которой потом получается бумага.

Вы читаете, статья на тему Сернистый ангидрид

ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,

величайшие завоевания разума будут сделаны

именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)

Сернистый газ. Сернистая кислота и её соли

I. Cернистый ангидрид; сернистый газ, оксид серы (IV) SO₂

1. Физические свойства

Бесцветный газ с резким запахом; хорошо растворим в воде (в 1V H₂O растворяется 40VSO₂ при н.у.); более чем в два раза тяжелее воздуха, ядовит; t°пл. = -75,5°C; t°кип. = -10°С.

Обесцвечивает многие красители, убивает микроорганизмы.

2. Получение

1) При сжигании серы в кислороде: S + O₂ → SO₂

3) Обработкой солей сернистой кислоты минеральными кислотами: Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂­ + H₂O

4) При окислении металлов концентрированной серной кислотой: Cu + 2H₂SO₄(конц) → CuSO₄ + SO₂­ + 2H₂O

3. Химические свойства

1) Реакции окисления, SO₂ - восстановитель (S +4 – 2ē → S +6 )

2) Реакции восстановления, SO₂ - окислитель (S +4 + 4ē → S 0 )

SO₂ + С → S + СO₂ (при нагревании)

3) Сернистый ангидрид - кислотный оксид: взаимодействие с водой

При растворении в воде образуется слабая и неустойчивая сернистая кислота H₂SO₃ (существует только в водном растворе)

II. Сернистая кислота и ее соли

1. Сернистая кислота — неустойчивая двухосновная неорганическая кислота средней силы. Отвечает степени окисления серы +4. Химическая формула
.

2. Химические свойства

1) Сернистая кислота диссоциирует ступенчато:

H₂SO₃ ↔ H + + HSO₃ - (первая ступень, образуется гидросульфит – анион)

HSO₃ - ↔ H + + SO₃ 2- (вторая ступень, образуется анион сульфит)

H₂SO₃ образует два ряда солей - средние (сульфиты) и кислые (гидросульфиты).

Качественной реакцией на соли сернистой кислоты является взаимодействие соли с сильной кислотой, при этом выделяется газ SO₂ с резким запахом:

2) Раствор сернистой кислоты H₂SO₃ обладает восстановительными свойствами. Сернистая кислота взаимодействует с раствором йода, обесцвечивая его. При этом образуются йодоводородная и серная кислоты.

3) Как и все кислоты, сернистая кислота меняет цвет растворов индикаторов. Метиловый оранжевый в растворе кислоты становится красным. В старину дамские соломенные шляпки отбеливали сернистой кислотой. Раствор сернистой кислоты отбеливает ткани из растительного материала, шерсти, шелка. Видео: "Свойства сернистой кислоты"

4) Взаимодействие со щелочами

5) Взаимодействие с основными оксидами: SO₂ + CaO = CaSO₃

6) Водные растворы сульфитов щелочных металлов окисляются на воздухе:

III. Задания для закрепления

Задание №1 Закончите уравнения химических реакций, составьте электронный баланс, укажите процессы окисления и восстановления, окислитель и восстановитель:

Задание №2 Осуществите превращения по схемам. Уравнения реакций ионного обмена напишите в полном и кратком ионном виде.

Сера - элемент VIa группы 3 периода периодической таблицы Д.И. Менделеева. Относится к группе халькогенов - элементов VIa группы.

Сера - S - простое вещество имеет светло-желтый цвет. Использовалась еще до нашей эры в составе священных курений при религиозных обрядах.

Электроны s- и p-подуровня способны распариваться и переходить на d-подуровень. Как и всегда, количество валентных электронов отражает количество возможных связей у атома.

В разных электронных конфигурациях сера способна принимать валентности: II, IV и VI.

• FeS₂ - пирит, колчедан
• ZnS - цинковая обманка
• PbS - свинцовый блеск (галенит), Sb₂S₃ - сурьмяный блеск, Bi₂S₃ - висмутовый блеск
• HgS - киноварь
• CuFeS₂ - халькопирит
• Cu₂S - халькозин
• CuS - ковеллин
• BaSO₄ - барит, тяжелый шпат
• CaSO₄ - гипс

В местах вулканической активности встречаются залежи самородной серы.

В промышленности серу получают из природного газа, который содержит газообразные соединения серы: H₂S, SO₂.

Серу можно получить разложением пирита

В лабораторных условиях серу можно получить слив растворы двух кислот: серной и сероводородной.

Реакции с неметаллами

На воздухе сера окисляется, образуя сернистый газ - SO₂. Реагирует со многими неметаллами, без нагревания - только со фтором.

При нагревании сера бурно взаимодействует со многими металлами с образованием сульфидов.

Реакции с кислотами

При взаимодействии с концентрированными кислотами (при длительном нагревании) сера окисляется до сернистого газа или серной кислоты.

Реакции с щелочами

Сера вступает в реакции диспропорционирования с щелочами.

Бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Огнеопасен. Используется в химической промышленности и в лечебных целях (сероводородные ванны).

Сероводород получают в результате реакции сульфида алюминия с водой, а также взаимодействия разбавленных кислот с сульфидами.

Сероводород плохо диссоциирует в воде, является слабой кислотой. Реагирует с основными оксидами, основаниями с образованием средних и кислых солей (зависит от соотношения основания и кислоты).

KOH + H₂S = KHS + H₂O (гидросульфид калия, избыток кислоты)

Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, способны вытеснить водород из кислоты.

Сероводород - сильный восстановитель (сера в минимальной степени окисления S 2- ). Горит в кислороде синим пламенем, реагирует с кислотами.

Качественной реакцией на сероводород является реакция с солями свинца, при котором образуется сульфид свинца.

Сернистый газ - SO₂ - при нормальных условиях бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички).

В промышленных условиях сернистый газ получают обжигом пирита.

В лаборатории SO₂ получают реакцией сильных кислот на сульфиты. В ходе подобных реакций образуется сернистая кислота, распадающаяся на сернистый газ и воду.

Сернистый газ получается также в ходе реакций малоактивных металлов с серной кислотой.

С основными оксидами, основаниями образует соли сернистой кислоты - сульфиты.

Химически сернистый газ очень активен. Его восстановительные свойства продемонстрированы в реакциях ниже.

В присутствии сильных восстановителей SO₂ способен проявлять окислительные свойства (понижать степень окисления).

Слабая, нестойкая двухосновная кислота. Существует лишь в разбавленных растворах.

Диссоциирует в водном растворе ступенчато.

В реакциях с основными оксидами, основаниями образует соли - сульфиты и гидросульфиты.

H₂SO₃ + KOH = H₂O + KHSO₃ (соотношение кислота - основание, 1:1)

С сильными восстановителями сернистая кислота принимает роль окислителя.

Как и сернистый газ, сернистая кислота и ее соли обладают выраженными восстановительными свойствами.

Является высшим оксидом серы. Бесцветная летучая жидкость с удушающим запахом. Ядовит.

В промышленности данный оксид получают, окисляя SO₂ кислородом при нагревании и присутствии катализатора (оксид ванадия - Pr, V₂O₅).

В лабораторных условиях разложением солей серной кислоты - сульфатов.

Является кислотным оксидом, соответствует серной кислоте. При реакции с основными оксидами и основаниями образует ее соли - сульфаты и гидросульфаты. Реагирует с водой с образованием серной кислоты.

SO₃ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O (основание в избытке - средняя соль)

SO₃ + KOH = KHSO₄ + H₂O (кислотный оксид в избытке - кислая соль)

SO₃ - сильный окислитель. Чаще всего восстанавливается до SO₂.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Пройдите тест для закрепления знаний

Элементы VIa группы по-другому называются халькогены.

Количество валентных электронов у элементов VIa группы (в основном состоянии) - два.

Сера с кислородом образует два оксида: SO₂ – оксид серы (IV) и SO₃ – оксид серы (VI).

Сернистый газ – это бесцветный газ с резким запахом, ядовит. Тяжелее воздуха более чем в два раза. Хорошо растворяется в воде. При комнатной температуре в одном объёме воды растворяется около 40 объёмов сернистого газа, при этом образуется сернистая кислота H₂SO₃.

Химические свойства

Сернистый газ – типичный кислотный оксид. Он взаимодействует:

а) с основаниями, образуя два типа солей: кислые (гидросульфиты) и средние (сульфиты):

б) с основными оксидами:

Сернистая кислота существуют только в растворе, относится к двухосновным кислотам. Сернистая кислота обладает всеми общими свойствами кислот.

Окислительно – восстановительные свойства

В окислительно-восстановительных процессах сернистый газ может быть как окислителем, так и восстановителем, потому что атом серы в этом соединении имеет промежуточную степень окисления +4.

Как окислитель SO₂ реагирует с более сильными восстановителями, например с сероводородом:

Как восстановитель SO₂ реагирует с более сильными окислителями, например с кислородом в присутствии катализатора, с хлором и т.д.:

Получение

1) Сернистый газ образуется при горении серы:

2) В промышленности его получают при обжиге пирита:

3) В лаборатории сернистый газ можно получить:

а) при действии кислот на сульфиты:

б) при взаимодействии концентрированной серной кислоты с тяжелыми металлами:

Применение

Сернистый газ находит широкое применение в текстильной промышленности для отбеливания различных изделий. Кроме того, его используют в сельском хозяйстве для уничтожения вредных микроорганизмов в теплицах и погребах. В больших количествах SO₂ идет на получение серной кислоты.

Серный ангидрид SO₃ – это бесцветная жидкость, которая при температуре ниже 17 о С превращается в белую кристаллическую массу. Очень хорошо поглощает влагу (гигроскопичен).

Химические свойства

Как типичный кислотный оксид серный ангидрид взаимодействует:

а) с основаниями, образуя два типа солей – кислые (гидросульфиты) и средние (сульфаты):

Особым свойством SO₃ является его способность хорошо растворяться в серной кислоте. Раствор SO₃ в серной кислоте имеет название олеум.

Оксид серы (VI) характеризуется сильными окислительными свойствами (обычно восстанавливается до SO₂):

Получение и применение

Серный ангидрид образуется при окислении сернистого газа:

В чистом виде серный ангидрид практического значения не имеет. Он получается как промежуточный продукт при производстве серной кислоты.

Упоминания о серной кислоте впервые встречаются у арабских и европейских алхимиков. Ее получали, прокаливая на воздухе железный купорос (FeSO₄∙7H₂O): 2FeSO₄ = Fe₂O₃ + SO₃↑ + SO₂↑ либо смесь серы с селитрой: 6KNO₃ + 5S = 3K₂SO₄ + 2SO₃↑ + 3N₂↑, а выделяющиеся пары серного ангидрида конденсировали. Поглощая влагу, они превращались в олеум. В зависимости от способа приготовления H₂SO₄ называли купоросным маслом или серным маслом. В 1595 г. алхимик Андреас Либавий установил тождественность обоих веществ.

Долгое время купоросное масло не находило широкого применения. Интерес к нему сильно возрос после того, как в XVIII в. был открыт процесс получения из индиго индигокармина – устойчивого синего красителя. Первую фабрику по производству серной кислоты основали недалеко от Лондона в 1736 г. Процесс осуществляли в свинцовых камерах, на дно которых наливали воду. В верхней части камеры сжигали расплавленную смесь селитры с серой, затем туда запускали воздух. Процедуру повторяли до тех пор, пока на дне ёмкости не образовывалась кислота требуемой концентрации.

В XIX в. способ усовершенствовали: вместо селитры стали использовать азотную кислоту (она при разложении в камере даёт NO₂). Чтобы возвращать в систему нитрозные газы были сконструированы специальные башни, которые и дали название всему процессу – башенный процесс. Заводы, работающие по башенному методу, существуют и в наше время.

Серная кислота

Серная кислота – это тяжелая маслянистая жидкость без цвета и запаха, гигроскопична; хорошо растворяется в воде. При растворении концентрированной серной кислоты в воде выделяется большое количество тепла, поэтому ее надо осторожно приливать в воду (а не наоборот!) и перемешивать раствор.

Раствор серной кислоты в воде с содержанием H₂SO₄ менее 70% обычно называют разбавленной серной кислотой, а раствор более 70% — концентрированной серной кислотой.

Химические свойства

Разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства сильных кислот. Она реагирует:

Процесс взаимодействия ионов Ва 2+ с сульфат-ионами SO₄ 2+ приводит к образованию белого нерастворимого осадка BaSO₄. Это качественная реакция на сульфат-ион.

Окислительно – восстановительные свойства

В разбавленной H₂SO₄ окислителями являются ионы водорода Н + , а в концентрированной – сульфат-ионы SO₄ 2+ . Ионы SO₄ 2+ являются более сильными окислителями, чем ионы Н + (см.схему).

В разбавленной серной кислоте растворяются металлы, которые в электрохимическом ряду напряжений находятся до водорода. При этом образуются сульфаты металлов и выделяется водород:

Металлы, которые в электрохимическом ряду напряжений находятся после водорода, не реагируют с разбавленной серной кислотой:

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем, особенно при нагревании. Она окисляет многие металлы, неметаллы и некоторые органические вещества.

При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами, которые в электрохимическом ряду напряжений находятся после водорода (Cu, Ag, Hg), образуются сульфаты металлов, а также продукт восстановления серной кислоты – SO₂.

Реакция серной кислоты с цинком

Более активными металлами (Zn, Al, Mg) концентрированная серная кислота может восстанавливаться до свободной серы или сероводорода. Например, при взаимодействии серной кислоты с цинком, магнием, алюминием в зависимости от концентрации кислоты одновременно могут образовываться различные продукты восстановления серной кислоты – SO₂, S, H₂S:

На холоде концентрированная серная кислота пассивирует некоторые металлы, например алюминий и железо, поэтому ее перевозят в железных цистернах:

Концентрированная серная кислота окисляет некоторые неметаллы (серу, углерод и др.), восстанавливаясь до оксида серы (IV) SO₂:

Получение и применение

Реакция серной кислоты с сахаром

В промышленности серную кислоту получают контактным способом. Процесс получения происходит в три стадии:

1. Получение SO₂ путем обжига пирита:

1. Окисление SO₂ в SO₃ в присутствии катализатора – оксида ванадия (V):

1. Растворение SO₃ в серной кислоте:

Полученный олеум перевозят в железных цистернах. Из олеума получают серную кислоту нужной концентрации, приливая его в воду. Это можно выразить схемой:

Серная кислота находит разнообразное применение в самых различных областях народного хозяйства. Ее используют для осушки газов, в производстве других кислот, для получения удобрений, различных красителей и лекарственных средств.

Соли серной кислоты

Железный купорос

Большинство сульфатов хорошо растворимы в воде (малорастворим CaSO₄, еще менее PbSO₄ и практически нерастворим BaSO₄). Некоторые сульфаты, содержащие кристаллизационную воду, называются купоросами:

CuSO₄ ∙ 5H₂O медный купорос

FeSO₄ ∙ 7H₂O железный купорос

Соли серной кислоты имеют все общие свойства солей. Особенным является их отношение к нагреванию.

Сульфаты активных металлов (Na, K, Ba) не разлагаются даже при 1000 о С, а других (Cu, Al, Fe) – распадаются при небольшом нагревании на оксид металла и SO₃:

Скачать рефераты по другим темам можно здесь

*на изображении записи фотография медного купороса