Оксид серы (IV); Оксид серы (VI). Химия 9 класс

 

Оксиды серы

 

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.