Уравнение реакции сернистого газа с водой

Оксид серы (IV)

Оксид серы (IV) – это кислотный оксид . Бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде.

Cпособы получения оксида серы (IV)

1. Сжигание серы на воздухе :

2. Горение сульфидов и сероводорода:

2CuS + 3O₂ → 2SO₂ + 2CuO

3. Взаимодействие сульфитов с более сильными кислотами:

Например , сульфит натрия взаимодействует с серной кислотой:

4. Обработка концентрированной серной кислотой неактивных металлов.

Например , взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой:

Химические свойства оксида серы (IV)

Оксид серы (IV) – это типичный кислотный оксид. За счет серы в степени окисления +4 проявляет свойства окислителя и восстановителя .

1. Как кислотный оксид, сернистый газ реагирует с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов .

Например , оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом натрия. При этом образуется либо кислая соль (при избытке сернистого газа), либо средняя соль (при избытке щелочи):

SO_2(изб) + NaOH → NaHSO₃

Еще пример : оксид серы (IV) реагирует с основным оксидом натрия:

2. При взаимодействии с водой S O₂ образует сернистую кислоту. Реакция обратимая, т.к. сернистая кислота в водном растворе в значительной степени распадается на оксид и воду.

3. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO₂. При взаимодействии с окислителями степень окисления серы повышается.

Например , оксид серы окисляется кислородом на катализаторе в жестких условиях. Реакция также сильно обратимая:

Сернистый ангидрид обесцвечивает бромную воду:

Азотная кислота очень легко окисляет сернистый газ:

Озон также окисляет оксид серы (IV):

Качественная реакция на сернистый газ и на сульфит-ион – обесцвечивание раствора перманганата калия:

Оксид свинца (IV) также окисляет сернистый газ:

4. В присутствии сильных восстановителей SO₂ способен проявлять окислительные свойства.

Например , при взаимодействии с сероводородом сернистый газ восстанавливается до молекулярной серы:

Оксид серы (IV) окисляет угарный газ и углерод:

SO₂ + 2CO → 2СО₂ + S

Источник

Соединения серы +4: сернистый газ, сернистая кислота и её соли сульфиты.

Физические свойства сернистого газа:

Бесцветный газ с резким запахом; хорошо растворим в воде (в 1V H₂O растворяется 40V SO₂ при н.у.); t°пл. = -75,5°C; t°кип. = -10°С.

Обесцвечивает многие красители, убивает микроорганизмы.

Получение сернистого газа:

2) Окислением сульфидов:

3) Обработкой солей сернистой кислоты минеральными кислотами:

4) При окислении металлов концентрированной серной кислотой:

Химические свойства сернистого газа:

1) Сернистый ангидрид — кислотный оксид. При растворении в воде образуется слабая и неустойчивая сернистая кислота H₂SO₃ (существует только в водном растворе):

H₂SO₃ образует два ряда солей — средние (сульфиты) и кислые (гидросульфиты):

2) Реакции окисления (S +4 – 2ē → S +6 )

Водные растворы сульфитов щелочных металлов окисляются на воздухе:

3) Реакции восстановления (S +4 + 4ē → S 0 )

Химические свойства сульфитов

Растворимые сульфиты сильно гидролизуются :

Сернистая кислота и её соли проявляют ярко выраженные восстановительные свойства :

Водные растворы сульфитов щелочных металлов окисляются на воздухе :

Источник

Уравнение реакции сернистого газа с водой

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

величайшие завоевания разума будут сделаны

именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)

Таблица
Менделеева

Универсальная таблица растворимости

Коллекция таблиц к урокам по химии

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.

Источник

Сернистый газ, сернистая кислота

Сернистый газ SO₂ и сернистая кислота H₂SO₃ образуются атомом серы в степени окисления +4. Сернистый газ SO₂ растворяясь в воде, образует кислоту, которая является слабой и неустойчивой. При образовании сернистая кислота H₂SO₃ распадается на газ и воду.

Поэтому эта реакция является обратимой.

Сернистый газ SO₂ является токсичным веществом, вызывающий кашель и першение в горле. При более высоких концентрациях газ вызывает удушье и оттек легких. К примеру, сернистый газ является основным компонентов вулканических газов, которые являются наиболее опасными.

Бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички).

Молекула с ковалентно-полярными связями, хорошо растворяется в воде.

Так как молекула неустойчива, она может существовать только в разбавленном растворе. Слабая кислота. На данное время в свободном состоянии не выделена.

ПРОМЫШЛЕННЫЙ СПОСОБ

Сжигание пирита (дисульфида железа):

Способ является экономически выгодным, так как FeO затем отправляется на обработку для получения чистого железа.

ЛАБОРАТОРНЫЙ СПОСОБ

Взаимодействие сульфита с более сильной кислотой:

(образуется сернистая кислота, которая является неустойчивой)

КИСЛОТНЫЙ ОКСИД

1. Взаимодействие с водой:

2. Взаимодействие с щелочами:

При избытке кислоты образуются кислые соли гидросульфиты:

ВОССТАНОВИТЕЛЬ

2SO₂ + O₂ = 2SO₃ (Кислород O₂ окисляет до наивысшей степени окисления серы +6)

Качественная реакция на сульфит-анионы SO₃ 2- :

При добавлении на сульфат более сильную кислоту образуется бесцветный газ с резким запахом.

В результате химического производства ( к примеру, серной кислоты) одним из отходов может стать сернистый газ SO₂. Попадая в атмосферу, газ постепенно окисляется кислородом воздуха до оксида серы (VI), который растворяется в парах воды.

Образованная серная кислота вместе с дождем выпадает на поверхность земли. Конечно, ее концентрация не велика. Но ее хватает, чтобы оказать влияние на флору и фауну: гибель лесов, урожаев и растительности, а также разрушение зданий и памятников культуры, трубопроводов, понижается плодородие почвы.

Серьёзное загрязнение воздуха произошло в Лондоне в декабре 1952 года. Антициклон, принёсший холодную, безветренную погоду и загрязняющие вещества — в основном уголь — собрались над городом, образовав толстый слой смога. Это продолжалось около 5 дней.

В последующие недели количество смертей среди младенцев, престарелых и страдающих респираторными заболеваниями достигло четырёх тысяч человек; более 100 тысяч человек заболели.

Послевоенный британский уголь был, как правило, не очень качественным, содержащим серу, что увеличивало содержание сернистого газа в дыму. S + O₂ = SO₂

Источник

Серный ангидрид, серная кислота

Рассмотрим соединения серы в степени окисления +6: это оксид серы (IV) SO₃ и серная кислота H₂SO₄.

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.

1) Окисление сернистого газа происходит при нагревании и с катализатором оксидом ванадия (V) V₂O_5.

2) Разложение сульфатов при нагревании:

1) Взаимодействие с водой:

2) Взаимодействие с щелочами:

При избытке кислотного оксида образуются кислые соли гидросульфаты:

3) Взаимодействие с основными оксидами:

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.

Данные реакции самостоятельно не проводить!

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.

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.

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.

Источник