Embedded Files
Рассмотрим соединения серы в степени окисления +6: это оксид серы (IV) SO3 и серная кислота H2SO4.
SO3
SO3
SO3 называют серным ангидридом. Ангидриды - это химические соединения, полученные из другого соединения путем удаления воды. Если из формулы H2SO4 отнять Н2О, то получится SO3 - серный ангидрид серной кислоты.
SO3 - бесцветная летучая маслянистая жидкость, которая дымит на воздухе.
ПОЛУЧЕНИЕ
ПОЛУЧЕНИЕ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
1) Окисление сернистого газа происходит при нагревании и с катализатором оксидом ванадия (V) V2O5.
2SO2 + O2 = 2SO3
2) Разложение сульфатов при нагревании:
Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3SO3
1) Взаимодействие с водой:
SO3 + H2O = H2SO4
2) Взаимодействие с щелочами:
2NaOH + SO3 = Na2SO4 + H2O
При избытке кислотного оксида образуются кислые соли гидросульфаты:
NaOH + SO3 (избыток) = NaHSO4
3) Взаимодействие с основными оксидами:
Na2O + SO3 = Na2SO4
H2SO4
H2SO4
H2SO4 - тяжелая маслянистая жидкость, при растворении в воде выделяется большое количество тепла (энергии), обладает водоотнимающими свойствами. До ХХ века кислоту называли "купоросным маслом".
Серная кислота - очень едкое и токсичное вещество. При попадании на кожу оставляет ожоги, поэтому при работе с ней необходимо быть аккуратным. Важно знать правило растворения кислоты в воде: КИСЛОТУ ДОБАВЛЯЮТ В ВОДУ, А НЕ НАОБОРОТ. Кислоту наливают в стакан с водой тоненькой струйкой и маленькими порциями. Если провести растворение наоборот, кислота начнет бурно кипеть и может выплеснуться из стакана. Это все равно, что налить воды в раскаленное масло.
Опыт "Как нельзя растворять серную кислоту"
Химия – Просто: "Льем воду в кислоту"
Данные реакции самостоятельно не проводить!
ПОЛУЧЕНИЕ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
ПОЛУЧЕНИЕ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
Для получение серной кислоты на производстве используют "Контактный способ", который включает в себя 3 стадии. Рассмотри каждый из них:
I) В первой стадии контактного способа происходит обжиг соединений, имеющие в себе элемент S. Для этого можно использовать различные сульфиды, самородки серы, но чаще всего на производстве обжигают пирит . Первоначально минерал пирит измельчают и помещают в печь, где его нагревают с доступом воздуха. В печь постоянно подают новые порции кислорода.
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2↑
В результате реакции образуется огарок (это различные оксиды железа, которые далее можно использовать для получения чистого железа) и сернистый газ, который переходит в другой отсек, где он охлаждается и очищается от примесей.
II) Во второй стадии процесса сернистый газ переходит в контактный аппарат. В данном аппарате смесь сернистого газа и кислорода нагревается при 500°С и образуется серный ангидрид. Данную реакцию проводят при катализаторе оксид ванадия (V) V2O5 для ускорения реакции. Можно, конечно, использовать платину в качестве катализатора, но она слишком дороговата для промышленного производства.
2SO2 + O2 = 2SO3
III) Полученный серный ангидрид SO3 отправляют в поглотительную башню. Его растворяют в концентрированной серной кислоте, в результате чего образуется олеум - смесь серной кислоты и серного ангидрида.
Данное уравнение можно записать, как SO3 + H2O = H2SO4, однако оно является не совсем точным. Воду использовать нельзя из-за образования тумана.
nSO3 + H2SO4(конц) → (H2SO4 • nSO3) (олеум)
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
H2SO4 - сильная двухосновная кислота, поэтому она хорошо диссоциирует по двум ступеням:
H2SO4→ H+ + HSO4- (с образованием гидросульфат–иона)
HSO4- → H+ + SO42- (с образованием сульфат–иона)
1) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
2) Взаимодействие с основаниями - реакции нейтрализации
С щелочами: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Если кислота в избытке, то образуется кислая соль гидросульфат:
H2SO4 + NaOH = NaНSO4 + H2O
С нерастворимыми основаниями: H2SO4 + Cu(OH)2↓ = CuSO4 + 2H2O
3) Взаимодействие с солями: данные реакция являются реакциями обмена, поэтому в результате должен образоваться осадок.
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl (осадок белого цвета)
Качественная реакция на сульфат-ионы SO42- - добавление вещества, содержащего ионы Ва2+. Образуется осадок белого цвета.
4) Взаимодействие с металлами:
Разбавленная серная кислота растворяет только металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода:
Zn + H2SO4(разб) → ZnSO4 + H2↑
Однако, концентрированная серная кислота реагирует с металлами по иному. Правила взаимодействия смотрите здесь.
СУЛЬФАТЫ
СУЛЬФАТЫ
FеSО4•7Н2O - Железный купорос
CuSO4•5Н2O - Медный купорос
Nа2SO4•10Н2O - Глауберова соль (мирабилит)
СаSO4•2Н2O - Гипс
В природе серная кислота встречается в вулканических озерах. В кратере вулкана Иджен находится кислотное озеро, образованное от окисления залежей серы, добывающих на вулкане. Сера окисляется до сернистого газа SO2, который, в свою очередь, окисляется до серного ангидрида SO3. Серный ангидрид растворяется в воде озера, образуя серную кислоту H2SO4. Если в такое озеро окунуть алюминиевую банку, то ее стенки станут значительно тоньше, а с течением времени она вовсе может раствориться.
Google Sites
Report abuse