|
SO2 (сернистый ангидрид; сернистый газ)
Физические свойства
Бесцветный газ с резким запахом; хорошо растворим в воде (в 1 объёме H2O растворяется
40 объёмов SO2 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.
Получение
1) При сжигании серы в кислороде:
S + O2 → SO2
2) Окислением сульфидов:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
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
Химические свойства
1) Сернистый ангидрид — кислотный оксид.
взаимодействие с водой
При растворении в воде образуется слабая и неустойчивая сернистая
кислота H2SO3 (существует только в водном растворе)
SO2 + H2O ↔ H2SO3
Сернистая кислота диссоциирует ступенчато:
H2SO3 ↔ H+ + HSO3— (первая ступень, образуется
гидросульфит – анион)
HSO3— ↔ H+ + SO32- (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:
Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 ↑+
H2O
2H+ + SO32- → SO2 ↑+
H2O
Свойства сернистой кислоты
Раствор сернистой кислоты H2SO3 обладает
восстановительными свойствами. Сернистая кислота взаимодействует
с раствором йода, обесцвечивая его. При этом образуются йодоводородная и
серная кислоты.
H2SO3 + I2 + H2O =
H2SO4 + 2НI
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.
· взаимодействие со
щелочами
Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3↓(сульфит
бария) + H2O
Ba(OH)2 +
2SO2 (избыток)→ Ba(HSO3)2(гидросульфит бария)
· взаимодействие с
основными оксидами
SO2 + CaO = CaSO3
2) Реакции окисления, SO2 — восстановитель (S+4 – 2ē → S+6)
2 SO2 + O2 → 2 SO3 (катализатор
– V2O5)
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 +
2HBr
5SO2 +
2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 +
2MnSO4 + 2H2SO4
Водные растворы сульфитов щелочных металлов окисляются на воздухе:
2Na2SO3 +
O2 → 2Na2SO4;
2SO32- +
O2 → 2SO42-
3) Реакции восстановления, SO2 — окислитель (S+4 + 4ē → S0)
SO2 + С → S + СO2 (при нагревании)
SO2 + 2H2S → 3S
+ 2H2O
|
Оксид
серы (VI).
Оксид серы (VI), ангидрид серной кислоты
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.
2SO2
+ O2
↔ 2SO3
Сернистый
газ окисляют и другие окислители, например, озон или оксид азота (IV):
SO2 + O3 → SO3 + O2
SO2 + NO2 → SO3 + NO
Еще
один способ получения оксида
серы (VI) – разложение сульфата железа (III):
Fe2(SO4)3
→ Fe2O3 + 3SO3
Химические свойства оксида серы (VI)
1. Оксид серы (VI) активно
поглощает влагу и реагирует с водой с образованием серной кислоты:
SO3
+ H2O
→ H2SO4
2. Серный ангидрид является
типичным кислотным оксидом,
взаимодействует с щелочами и основными оксидами.
Например, оксид серы (VI) взаимодействует с гидроксидом натрия. При этом
образуются средние или кислые соли:
SO3 + 2NaOH(избыток) → Na2SO4 + H2O
SO3 + NaOH(избыток) → NaHSO4
Еще пример: оксид серы (VI)
взаимодействует с оксидом
оксидом (при сплавлении):
SO3
+ MgO → MgSO4
3. Серный ангидрид – очень сильный окислитель, так как
сера в нем имеет максимальную степень окисления (+6). Он энергично
взаимодействует с такими восстановителями, как йодид калия, сероводород или
фосфор:
SO3 + 2KI → I2 + K2SO3
3SO3 + H2S → 4SO2 + H2O
5SO3 +
2P → P2O5 + 5SO2
4. Растворяется в концентрированной серной кислоте,
образуя олеум –
раствор SO3 в H2SO4.

|