Загальна характеристика підгрупи кисню. Сірка, сірководень, оксиди сірки. Виробництво і властивості сірчаної кислоти
Урок хімії 22 - Загальна характеристика підгрупи кисню. Сірка, сірководень, оксиди сірки. Виробництво і властивості сірчаної кислоти.
Підгрупу становлять елементи головної підгрупи VI групи періодичної таблиці: кисень, сірка, селен, телур, полоній. На зовнішньому енергетичному рівні у них по шість електронів - nS 2 nP 4. У підгрупі зверху вниз зростають металеві властивості і послаблюються неметалічні. полоній є радіоактивним металом. Характерні ступеня окислення для цих елементів: -2, 0, +4, +6. У вільному вигляді в природі зустрічаються кисень і сірка. У зв'язаному вигляді - кисень у воді, сірка у вигляді сполук: ZnS (цинкова обманка, сульфід цинку), PbS (Cвинцово блиск, сульфід свинцю), FeS2 (залізний колчедан. Сірчаний колчедан, пірит), СаSO4 · 2H2 O (гіпс), МgSO4 · 7H2 O (гірка сіль), Na2 SO4 · 10H2 O (глауберової сіль).
Сірка є, тверде крихке речовина жовтого кольору, яка існує у вигляді декількох аллотропних модифікацій - ромбічної, моноклінної і пластичної.
Отримання. Самородну сірку виплавляють з гірських порід спеціальними апаратами - автоклавами. Хімічним шляхом отримують по реакціях:
1.Разложеніе піриту: FeS2 → FeS + S
3.Пропусканіем через розчин сірководневої кислоти оксиду сірки (IV): 2H2 S + SO2 → 3S + 2H2 O.
1. Реакція з металами:
2. Реакція з неметалами:
3. Взаємодія з концентрованій розчинами сильних кислот:
Сірководень Н2S - отруйний безбарвний газ із запахом тухлих яєць. Отримують по реакції:
Водний розчин являє собою слабо діссоцірующую серовододную кислоту:
H2 S «H + + HS ~; HS ~ «H + + S 2.
Оксид сірки (IV) SO2 в лабораторії отримують дією на сульфіти сильних кислот, наприклад:
У промисловості отримують випалюванням сульфідів, сірки або залізного колчедану:
Оксид сірки є безбарвним газом з різким запахом гарячої сірки, добре розчиняється у воді. При цьому утворюється слабка сірчиста кислота:
Оксид сірки (IV) і сірчиста кислота мають всі властивості кислотних оксидів і кислот:
Солі сірчистої кислоти називаються сульфітами, наприклад, CaSO3 - сульфіт кальцію. Сa (HSO3) 2 - гідросульфіт кальцію.
Оксид сірки (VI) і сірчана кислота.
Оксид сірки (VI) SO3 - безбарвна рідина з температурою плавлення 16,8 ° С і температурою кипіння 44,8 о С.
Оксид сірки (VI) отримують окисленням SO2 під високим тиском у присутності каталізаторів (Pt, V2 O5):
Оксид сірки (VI) реагує з водою з утворенням сірчаної кислоти:
Розчин оксиду сірки (VI) в 100% - ної сірчаної кислоти називається олеумом.
Сірчана кислота H2 SO4 - важка безбарвна масляниста рідина, добре змішується з водою. Її розчин у воді є сильною кислотою, вона утворює два ряди солей: сульфати і гидросульфати.
Розбавлена сірчана кислота взаємодіє з металами, що стоять у ряді напруг до водню, з виділенням водню:
При реакції концентрованої сірчаної кислоти з металами, вона як правило відновлюється до SO2:
З оксидами металів:
Виробництво контактним способом.
Сірчану кислоту в промисловості отримують двома способами: контактним і нітрозним. Контактний полягає у виробництві SO2. окисленні його в SO3 і перетворенні останнього в Н2 SO4. SO2 одержують в основному випалюванням піриту. Отриманий SO2 піддають ретельному очищенню. Після очищення SO2 в суміші з повітрям надходить в контактний апарат, де під дією каталізатора V2 O5 окислюється в SO3. SO3 потім розчиняють в конц. Н2 SO4. отримуючи тим самим олеум:
При нітрозному способі SO2 окислюють оксидом азоту (IV). Кінцевий продукт містить 78% Н2 SO4. Концентрована Н2 SO4 є сильним окислювачем.
Це був урок хімії 22 - Загальна характеристика підгрупи кисню. Сірка, сірководень, оксиди сірки. Виробництво і властивості сірчаної кислоти.