Kén-oxid a természetben és az emberi életben. Kén-oxid

15.10.2019

I. rész

1. Hidrogén-szulfid.
1) Molekula szerkezete:

2) Fizikai tulajdonságok: színtelen gáz, szúrós rohadt tojásszaggal, nehezebb a levegőnél.

3) Kémiai tulajdonságok(fejtse ki a reakcióegyenleteket, és vegye figyelembe az egyenleteket a TED fényében vagy az oxidáció-redukció szempontjából).

4) Hidrogén-szulfid a természetben: vegyületek formájában - szulfidok, szabad formában - vulkáni gázokban.

2. Kén(IV)-oxid – SO2
1) Iparban szerezték be. Írja fel a reakcióegyenleteket, és vizsgálja meg őket az oxidáció-redukció szempontjából!

2) Laboratóriumban szerezték be. Írja fel a reakcióegyenletet, és vegye figyelembe a TED fényében:

3) Fizikai tulajdonságok: szúrós fullasztó szagú gáz.

4) Kémiai tulajdonságok.

3. Kén-oxid (VI) - SO3.
1) Előállítás szintézissel kén-oxidból (IV):

2) Fizikai tulajdonságok: folyékony, a víznél nehezebb, kénsavval keverve - óleum.

3) Kémiai tulajdonságok. A savas oxidok jellemző tulajdonságait mutatja:

rész II

1. Jellemezze a kén-oxid (VI) szintézisének reakcióját az összes osztályozási kritérium szerint!

a) katalitikus
b) visszafordítható
c) OVR
d) kapcsolatok
e) exoterm
e) égés

2. Jellemezze a kén-oxid (IV) reakcióját vízzel az összes osztályozási kritérium szerint.

a) visszafordítható
b) kapcsolatok
c) nem OVR
d) exoterm
e) nem katalitikus

3. Magyarázza meg, hogy a hidrogén-szulfid miért mutat erős redukáló tulajdonságokat!

4. Magyarázza meg, hogy a kén(IV)-oxid miért mutathat oxidáló és redukáló tulajdonságokat is:

Erősítse meg ezt a tézist a megfelelő reakciók egyenleteivel!

5. A kén-dioxid és a kénhidrogén kölcsönhatása következtében vulkáni eredetű kén keletkezik. Írja fel a reakcióegyenleteket, és vizsgálja meg őket az oxidáció-redukció szempontjából!

6. Írja fel az átmeneti reakciók egyenleteit, fejtse meg az ismeretlen képleteket!

7. Írjon szinkvint a „Kén-dioxid” témában.
1) Kén-dioxid
2) Fullasztó és durva
3) Sav-oxid, OVR
4) SO3 előállítására használják
5) Kénsav H2SO4

8. További információforrások, köztük az Internet segítségével készítsen üzenetet a hidrogén-szulfid mérgező hatásáról (figyeljen jellegzetes szagára!) és elsősegélynyújtás e gázzal való mérgezés esetén. Írja le üzenettervét egy speciális jegyzetfüzetbe.

Hidrogén-szulfid
Színtelen gáz rothadt tojás szagával. A levegőben szaglás útján már kis koncentrációban is kimutatható. A természetben ásványvízforrásokból, tengerekből és vulkáni gázokból származó vízben található. A fehérjék oxigénhez való hozzáférése nélkül történő lebomlása során keletkezik. Számos vegyiparban kerülhet a levegőbe, textilipar, olajtermelés és -finomítás során, csatornázásból.
A hidrogén-szulfid egy erős méreg, amely akut és krónikus mérgezést okoz. Helyi irritáló és általános mérgező hatása van. 1,2 mg/l koncentrációnál villámgyorsan alakul ki a mérgezés, a szöveti légzési folyamatok akut gátlása miatt a halál következik be. Ha az expozíciót leállítják, még a mérgezés súlyos formái esetén is, az áldozat újra életre kelt.
0,02-0,2 mg/l koncentrációban fejfájás, szédülés, mellkasi szorító érzés, hányinger, hányás, hasmenés, eszméletvesztés, görcsök, a szem nyálkahártyájának károsodása, kötőhártya-gyulladás, fényfóbia figyelhető meg. A szaglás elvesztése miatt nő a mérgezés kockázata. A szívgyengeség és a légzési elégtelenség, a kóma fokozatosan fokozódik.
Elsősegélynyújtás - az áldozat eltávolítása a szennyezett légkörből, oxigén belélegzése, mesterséges lélegeztetés; azt jelenti, hogy serkenti a légzőközpontot, felmelegíti a testet. Glükóz, vitaminok és vas-kiegészítők is javasoltak.
Megelőzés - elegendő szellőztetés, egyes gyártási műveletek lezárása. Amikor a dolgozókat hidrogén-szulfidot tartalmazó kutakba és tartályokba engedik le, gázálarcot és kötélen mentőövet kell használniuk. A gázmentő szolgálat kötelező a bányákban, a termelőhelyeken és az olajfeldolgozó üzemekben.

Az SO2 molekula szerkezete

Az SO2 molekula szerkezete hasonló az ózonmolekula szerkezetéhez. A kénatom sp2 hibridizációs állapotban van, a pályák alakja szabályos háromszög, a molekula alakja szögletes. A kénatomnak egy magányos elektronpárja van. Az S-O kötés hossza 0,143 nm, a kötésszöge 119,5°.

A szerkezet a következő rezonáns struktúráknak felel meg:

Az ózontól eltérően az S–O kötés multiplicitása 2, vagyis a fő hozzájárulást az első rezonanciastruktúra adja. A molekulát nagy termikus stabilitás jellemzi.

A +4 kénvegyületek redox kettősséget mutatnak, de túlnyomórészt redukáló tulajdonságokkal.

1. SO2 kölcsönhatása oxigénnel

2S+4O2 + O 2 S+6O

2. Ha SO2-t vezetünk át hidrogén-szulfidon, kén képződik.

S+4O2 + 2H2S-2 → 3So + 2 H2O

4 S+4 + 4 → So 1 - oxidálószer (redukció)

S-2 - 2 → So 2 - redukálószer (oxidáció)

3. A kénsavat a légköri oxigén lassan kénsavvá oxidálja.

2H2S+4O3 + 2O → 2H2S+6O

4 S+4 - 2 → S+6 2 - redukálószer (oxidáció)

O + 4 → 2O-2 1 - oxidálószer (redukció)

Nyugta:

1) kén(IV)-oxid az iparban:

kénégetés:

pirit égetés:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3

a laboratóriumban:

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O

A kén-dioxid, megakadályozza az erjedést, elősegíti a szennyező anyagok kicsapódását, a kórokozó mikroflórával rendelkező szőlőszövet törmelékek kicsapódását és lehetővé teszi az alkoholos erjesztést tiszta élesztőkultúrákon a hozam növelése érdekében etilalkoholés egyéb alkoholos fermentációs termékek összetételének javítása.

A kén-dioxid szerepe tehát nem korlátozódik a környezetet javító antiszeptikus hatásokra, hanem kiterjed a környezet javítására is technológiai feltételek a bor erjesztése és tárolása.

Ezek a feltételek helyes használat A kén-dioxid (korlátozza az adagolást és a levegővel való érintkezés idejét) a borok és gyümölcslevek minőségének, aromájának, ízének, valamint átlátszóságának és színének javulásához vezet - a bor és a gyümölcslé zavarossági ellenállásával kapcsolatos tulajdonságok.

A kén-dioxid a leggyakoribb légszennyező anyag. Fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor minden erőmű felszabadítja. A kén-dioxidot a kohászati ipari vállalkozások (forrás: kokszszén), valamint számos vegyipar (például kénsav gyártása) is kibocsáthatják. A kéntartalmú aminosavak lebomlása során keletkezik, amelyek az ősi növények fehérjéinek részét képezték, amelyek szén-, olaj- és olajpala-lerakódásokat képeztek.

Alkalmazást talál az iparban különféle termékek fehérítésére: szövet, selyem, papírpép, toll, szalma, viasz, sörték, lószőr, élelmiszer termékek, gyümölcsök és konzervek fertőtlenítésére, stb. Melléktermékként kén-dioxid képződik és kerül a munkaterületek levegőjébe számos iparágban: kénsav, cellulóz, kénes fémeket tartalmazó ércek pörkölése során, pácoló helyiségek fémüzemeknél Az üveg, ultramarin stb. előállítása során a kén gyakran megtalálható a kazánházak és hamutermek levegőjében, ahol a kéntartalmú szenek elégetése során keletkezik.

Vízben oldva gyenge és instabil kénsav H2SO3 (csak vizes oldatban létezik)

SO2 + H2O ↔ H2SO3

A kénsav fokozatosan disszociál:

H2SO3 ↔ H+ + HSO3- (első lépés, hidroszulfit anion képződik)

HSO3- ↔ H+ + SO32- (második szakasz, szulfit anion képződik)

A H2SO3 két sósorozatot képez - közepes (szulfitok) és savas (hidroszulfitok).

A kénsav sóira adott minőségi reakció a só és egy erős sav kölcsönhatása, amely szúrós szagú SO2 gázt szabadít fel:

Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O 2H+ + SO32- → SO2 + H2O

A kén(IV)-oxid tulajdonságokat mutat

1) csak bázikus oxid

2) amfoter oxid

3) savas oxid

4) nem sóképző oxid

Válasz: 3

Magyarázat:

A kén(IV)-oxid SO2 egy savas oxid (nemfém-oxid), amelyben a kén töltése +4. Ez az oxid a kénsav sóit képezi H 2 SO 3-mal, és vízzel való kölcsönhatás során magát kénsav, H 2 SO 3 képződik.

A nem sóképző oxidok (olyan oxidok, amelyek nem mutatnak savas, bázikus vagy amfoter tulajdonságokat, és nem képeznek sókat) közé tartozik a NO, SiO, N2O (nitrogén-oxid), CO.

A bázikus oxidok +1, +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ide tartoznak az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai ( alkálifémek) Li-Fr, a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg-Ra és átmenetifém-oxidok alacsonyabb oxidációs állapotban.

Az amfoter oxidok sóképző oxidok, amelyek a körülményektől függően bázikus vagy savas tulajdonságokat mutatnak (azaz amfoteritást mutatnak). Átmeneti fémek alkotják. Az amfoter oxidokban lévő fémek általában +3 és +4 közötti oxidációs állapotot mutatnak, a ZnO, BeO, SnO, PbO kivételével.

A savas és bázikus oxidok rendre

2) CO 2 és Al 2 O 3

Válasz: 1

Magyarázat:

A savas oxidok olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. A bemutatott listából ezek a következők: SO 2, SO 3 és CO 2. Vízzel való kölcsönhatás során a következő savakat képezik:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 (kénsav)

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 (kénsav)

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 (szénsav)

A bázikus oxidok +1, +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ide tartoznak az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li-Fr, a második csoport (Mg és alkáliföldfémek) fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg-Ra), valamint az átmeneti fémek alacsonyabb oxidációs állapotú oxidjai. A bemutatott listából a fő oxidok a következők: MgO, FeO.

A kén-oxid (VI) két anyag mindegyikével reagál:

1) víz és sósav

2) oxigén és magnézium-oxid

3) kalcium-oxid és nátrium-hidroxid

Válasz: 3

Magyarázat:

A kén-oxid (VI) SO 3 (kén oxidációs állapota +6) egy savas oxid, amely vízzel reagálva megfelelő kénsav H 2 SO 4 képződik (a kén oxidációs állapota is +6):

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Savas oxidként az SO 3 nem lép kölcsönhatásba savakkal, azaz a reakció nem megy végbe HCl-lel.

Az SO 3-ban lévő kén a legmagasabb oxidációs fokot +6 (egyenlő az elem csoportszámával), ezért az SO 3 nem lép reakcióba az oxigénnel (a +6 oxidációs állapotban az oxigén nem oxidálja a ként).

A fő MgO oxiddal a megfelelő só képződik - magnézium-szulfát MgSO 4:

MgO + SO 3 = MgSO 4

Mivel az SO3-oxid savas, bázikus oxidokkal és bázisokkal reagál, és megfelelő sókat képez:

MgO + SO 3 = MgSO 4

NaOH + SO 3 = NaHS04 vagy 2NaOH + SO 3 = Na 2 SO 4 + H 2 O

Amint fentebb megjegyeztük, az SO 3 vízzel reagálva kénsavat képez.

A CuSO 3 nem lép kölcsönhatásba az átmenetifémmel.

A szén-monoxid (IV) két anyag mindegyikével reagál:

1) víz és kalcium-oxid

2) oxigén és kén-oxid (IV)

3) kálium-szulfát és nátrium-hidroxid

4) foszforsav és hidrogén

Válasz: 1

Magyarázat:

A szén-monoxid (IV) CO 2 egy savas oxid, ezért vízzel reagálva instabil szénsavat H 2 CO 3 , kalcium-oxiddal pedig kalcium-karbonátot CaCO 3 képződik:

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

CO 2 + CaO = CaCO 3

A szén-dioxid CO 2 nem lép reakcióba az oxigénnel, mivel az oxigén nem tudja oxidálni az elemet legmagasabb fokozat oxidáció (a szén esetében +4 a csoport száma szerint, amelyben található).

A reakció a kén-oxiddal (IV) SO 2 nem megy végbe, mivel savas oxid lévén a CO 2 nem lép kölcsönhatásba a szintén savas tulajdonságokkal rendelkező oxiddal.

A szén-dioxid CO 2 nem lép reakcióba sókkal (például K 2 SO 4 kálium-szulfáttal), hanem lúgokkal lép kölcsönhatásba, mivel bázikus tulajdonságokkal rendelkezik. A reakció savas vagy mérsékelt só képződésével megy végbe, a reagensek feleslegétől vagy hiányától függően:

NaOH + CO 2 = NaHCO 3 vagy 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

A CO2 savas oxidként nem lép reakcióba sem savas oxidokkal, sem savakkal, így a szén-dioxidés foszforsav H 3 PO 4 nem fordul elő.

A CO 2 hidrogén hatására metánná és vízzé redukálódik:

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O

A fő tulajdonságokat az elem legmagasabb oxidja mutatja

Válasz: 3

Magyarázat:

A fő tulajdonságokat a bázikus oxidok - a +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok - mutatják. Ezek tartalmazzák:

A bemutatott lehetőségek közül csak a bárium-oxid BaO tartozik a fő oxidok közé. Az összes többi kén-, nitrogén- és szén-oxid vagy savas vagy nem sóképző: CO, NO, N2O.

A + 6 vagy annál magasabb oxidációs állapotú fém-oxidok

1) nem sóképző

2) fő

3) amfoter

Válasz: 4

Magyarázat:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;
— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;
— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Következésképpen a +6 oxidációs állapotban lévő fém-oxid savas tulajdonságokkal rendelkezik.

A savas tulajdonságokat egy oxid mutatja, amelynek képlete:

Válasz: 1

Magyarázat:

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Következésképpen a +6 szilíciumtöltésű szilícium-oxid SiO 2 savas tulajdonságokkal rendelkezik.

A nem sóképző oxidok a N 2 O, NO, SiO, CO. A CO egy nem sóképző oxid.

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A BaO a bázikus oxidok közé tartozik.

A króm oxidációs állapota amfoter vegyületeiben egyenlő

Válasz: 3

Magyarázat:

A króm a 4. periódus 6. csoportjának másodlagos alcsoportjának eleme. 0, +2, +3, +4, +6 oxidációs fok jellemzi. A +2 oxidációs állapot a CrO-oxidnak felel meg, amely bázikus tulajdonságokkal rendelkezik. A +3 oxidációs állapot a Cr 2 O 3 amfoter oxidnak és a Cr(OH) 3 hidroxidnak felel meg. Ez a króm legstabilabb oxidációs állapota. A +6 oxidációs állapot a savas króm(VI)-oxid CrO 3-nak és számos savnak felel meg, amelyek közül a legegyszerűbb a króm H 2 CrO 4 és a dikróm H 2 Cr 2 O 7 .

Az amfoter oxidok közé tartoznak

Válasz: 3

Magyarázat:

A nem sóképző oxidok az N 2 O, NO, SiO, CO.

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr (ebbe a csoportba tartozik a K 2 O kálium-oxid);

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Ezért az SO 3 egy savas oxid, amely megfelel a H 2 SO 4 kénsavnak.

7FDBA3 Az alábbi állítások közül melyik igaz?

A. A bázikus oxidok olyan oxidok, amelyeknek bázisok felelnek meg.

B. Bázikus oxidokat csak fémek képeznek.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét állítás igaz

4) mindkét állítás helytelen

Válasz: 3

Magyarázat:

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A bázisok bázikus oxidoknak felelnek meg, mint hidroxidok.

Mindkét állítás igaz.

Normál körülmények között reagál vízzel

1) nitrogén-monoxid (II)

2) vas(II)-oxid

3) vas(III)-oxid

Válasz: 4

Magyarázat:

A nitrogén-monoxid (II) NO egy nem sóképző oxid, ezért nem lép reakcióba vízzel vagy bázisokkal.

A vas(II)-oxid A FeO egy bázikus oxid, amely vízben oldhatatlan. Nem lép reakcióba vízzel.

Vas(III)-oxid A Fe 2 O 3 egy amfoter oxid, vízben oldhatatlan. Vízzel sem lép reakcióba.

A nitrogén-oxid (IV) NO 2 egy savas oxid, és vízzel reagálva salétromsavat (HNO 3 ; N +5) és salétromsavat (HNO 2 ; N +3) képez:

2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

Az anyagok listájában: ZnO, FeO, CrO 3, CaO, Al 2 O 3, Na 2 O, Cr 2 O 3
a fő oxidok száma egyenlő

Válasz: 3

Magyarázat:

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;
— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;
— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A javasolt lehetőségek közül a fő oxidok csoportjába tartozik a FeO, CaO, Na 2 O.

Az amfoter oxidok közé tartozik a ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3.

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Ezért a CrO 3 egy savas oxid, amely megfelel a H 2 CrO 4 krómsavnak.

382482

A kálium-oxid reakcióba lép

Válasz: 3

Magyarázat:

A kálium-oxid (K 2 O) egy bázikus oxid. Bázikus oxidként a K 2 O kölcsönhatásba léphet amfoter oxidokkal, mert savas és bázikus tulajdonságokat is mutató oxidokkal (ZnO). A ZnO egy amfoter oxid. Bázikus oxidokkal (CaO, MgO, Li 2 O) nem lép reakcióba.

A reakció a következőképpen megy végbe:

K 2 O + ZnO = K 2 ZnO 2

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

Ezen kívül vannak nem sóképző oxidok N 2 O, NO, SiO, CO. A nem sóképző oxidok olyan oxidok, amelyek nem mutatnak sem savas, sem bázikus, sem amfoter tulajdonságokat, és nem képeznek sókat.

A szilícium(IV)-oxid mind a két anyaggal reagál

2) H 2 SO 4 és BaCl 2

Válasz: 3

Magyarázat:

A szilícium-oxid (SiO 2) savas oxid, ezért reakcióba lép lúgokkal és bázikus oxidokkal:

SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O

A kén gyakori itt földkéreg, többek között a tizenhatodik helyen áll. Szabad állapotban és benne egyaránt megtalálható kötött forma. A nem fémes tulajdonságok jellemzőek erre kémiai elem. Latin neve "Sulfur", amelyet S szimbólum jelöl. Az elem különféle oxigént és/vagy hidrogént tartalmazó ionvegyületek része, számos, a savak, sók és számos oxid osztályába tartozó anyagot képez, amelyek mindegyike ún. kén-oxid a vegyértéket jelző addíciós szimbólumokkal. Az oxidációs állapotok, amelyekben megjelenik különféle kapcsolatokat+6, +4, +2, 0, -1, -2. Változó oxidációs fokú kén-oxidok ismertek. A leggyakoribb a kén-dioxid és a trioxid. Kevésbé ismert a kén-monoxid, valamint ennek az elemnek a magasabb (SO3 kivételével) és alacsonyabb oxidjai.

Kén-monoxid

Egy szervetlen vegyület, az úgynevezett kén-oxid II, SO, által kinézet ez az anyag színtelen gáz. Vízzel érintkezve nem oldódik, hanem reagál vele. Ez egy nagyon ritka vegyület, amely csak ritka gázkörnyezetben található. A SO-molekula termodinamikailag instabil, és kezdetben S2O2-vé alakul (ezt nevezik kéngáznak vagy kén-peroxidnak). A kén-monoxid légkörünkben való ritka előfordulása és a molekula alacsony stabilitása miatt nehéz teljes mértékben meghatározni ennek az anyagnak a veszélyeit. De kondenzált vagy koncentráltabb formában az oxid peroxiddá alakul, amely viszonylag mérgező és maró hatású. Ez a vegyület nagyon gyúlékony is (ez a tulajdonsága a metánra emlékeztet), égéskor kén-dioxid, mérgező gáz keletkezik. A 2-es kén-oxidot az Io közelében fedezték fel (a Vénusz egyik atmoszférája és a csillagközi közegben. Az Io-n a feltételezések szerint vulkáni és fotokémiai folyamatok során keletkezik. A főbb fotokémiai reakciók a következők: O + S2 → S + SO ill. SO2 → SO + O.

A kén-dioxid

A IV. kén-oxid vagy kén-dioxid (SO2) színtelen, fullasztó, szúrós szagú gáz. Mínusz 10 C hőmérsékleten átalakul folyékony halmazállapot, és mínusz 73 C hőmérsékleten megkeményedik. 20 C-on körülbelül 40 térfogatrész SO2 oldódik fel 1 liter vízben.

Ez a kén-oxid vízben oldva kénsavat képez, mivel ez az anhidridje: SO2 + H2O ↔ H2SO3.

Bázisokkal és 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O és SO2 + CaO → CaSO3 kölcsönhatásba lép.

A kén-dioxidot mind az oxidálószer, mind a redukálószer tulajdonságai jellemzik. Légköri oxigén oxidálja kénsav-anhidriddé katalizátor jelenlétében: SO2 + O2 → 2SO3. Erős redukálószerekkel, például hidrogén-szulfiddal, oxidálószer szerepét tölti be: H2S + SO2 → S + H2O.

A kén-dioxidot az iparban elsősorban kénsav előállítására használják. A kén-dioxidot kén vagy vaspirit elégetésével állítják elő: 11O2 + 4FeS2 → 2Fe2O3 + 8SO2.

Kénsav-anhidrid

A kén-oxid VI, vagy kén-trioxid (SO3) egy köztes termék és független jelentése nem rendelkezik. Kinézetre színtelen folyadék. 45 C-on forr, 17 C alatt fehér kristályos masszává alakul. Ez a kén (a kénatom oxidációs állapotával + 6) rendkívül higroszkópos. Vízzel kénsavat képez: SO3 + H2O ↔ H2SO4. Vízben oldva felszabadul nagyszámú hő és ha nagy mennyiségű oxidot nem fokozatosan, hanem egyszerre ad hozzá, robbanás következhet be. A kén-trioxid jól oldódik tömény kénsavban, és óleumot képez. Az óleum SO3-tartalma eléri a 60%-ot. Ez a kénvegyület minden tulajdonsággal rendelkezik

Magasabb és alacsonyabb kéntartalmú oxidok

A kén egy csoport kémiai vegyületek SO3 + x képlettel, ahol x lehet 0 vagy 1. Az SO4 monomer oxid peroxocsoportot (O-O) tartalmaz, és az SO3 oxidhoz hasonlóan a kén +6 oxidációs állapota jellemzi. Ezt a kén-oxidot úgy lehet előállítani alacsony hőmérsékletek(78 K alatt) SO3 reakciója és/vagy SO3 fotolízise eredményeként ózonnal keverékben.

Az alacsonyabb kéntartalmú oxidok a kémiai vegyületek egy csoportja, amelyek magukban foglalják:

SO (kén-oxid és dimerje S2O2);
kén-monoxidok SnO (kénatomok által alkotott gyűrűkből álló ciklikus vegyületek, míg n értéke 5 és 10 között lehet);
S7O2;
polimer kén-oxidok.

Az alacsonyabb kéntartalmú oxidok iránti érdeklődés megnőtt. Ez annak köszönhető, hogy tartalmukat földi és földönkívüli légkörben kell tanulmányozni.

A redox folyamatokban a kén-dioxid oxidálószer és redukálószer is lehet, mivel ebben a vegyületben az atom köztes oxidációs foka +4.

Hogyan reagál az SO 2 erősebb redukálószerekkel, például:

SO 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 O

Hogyan lép reakcióba az SO 2 redukálószer erősebb oxidálószerekkel, például katalizátor jelenlétében, stb.:

2SO2 + O2 = 2SO3

SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O = H 2 SO 3 + 2HCl

Nyugta

1) A kén égésekor kén-dioxid keletkezik:

2) Az iparban pirit pörkölésével nyerik:

3) Laboratóriumban a kén-dioxid előállítható:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Alkalmazás

A kén-dioxidot széles körben használják a textiliparban fehérítésre különféle termékek. Ezenkívül használják mezőgazdaságüvegházakban és pincékben található káros mikroorganizmusok elpusztítására. A kénsav előállításához nagy mennyiségű SO 2 -t használnak fel.

kén-oxid (VI) – ÍGY 3 (kénsav-anhidrid)

A kénsav-anhidrid SO 3 színtelen folyadék, amely 17 o C alatti hőmérsékleten fehér kristályos masszává alakul. Nagyon jól felszívja a nedvességet (higroszkópos).

Kémiai tulajdonságok

Sav-bázis tulajdonságok

Hogyan reagál egy tipikus sav-oxid, a kénsav-anhidrid:

SO 3 + CaO = CaSO 4

c) vízzel:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Az SO 3 különleges tulajdonsága, hogy jól oldódik kénsavban. Az SO 3 kénsavban készült oldatát óleumnak nevezzük.

Az óleum képződése: H 2 SO 4 + n SO 3 = H 2 SO 4 ∙ n SO 3

Redox tulajdonságok

A kén-oxidot (VI) erős oxidáló tulajdonságok jellemzik (általában SO 2 -re redukálva):

3SO 3 + H 2 S = 4SO 2 + H 2 O

Átvétel és felhasználás

A kén-dioxid oxidációjával kénsav-anhidrid keletkezik:

2SO2 + O2 = 2SO3

A kénsav-anhidridnek tiszta formájában nincs gyakorlati jelentősége. Kénsav gyártás közbenső termékeként nyerik.

H2SO4

A kénsav említése először az arab és európai alkimisták körében történik. Levegőn történő kalcinációval nyerték tintakő(FeSO 4 ∙7H 2 O): 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 vagy keverék: 6KNO 3 + 5S = 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2, és a felszabaduló kénsav-anhidrid gőzök sűrítve. A nedvességet felszívva óleummá változtak. Az előállítás módjától függően a H 2 SO 4-et vitriololajnak vagy kénolajnak nevezték. 1595-ben Andreas Liebavius alkimista megállapította mindkét anyag azonosságát.

Hosszú ideig nem találtak vitriololajat széles körű alkalmazás. A 18. század után jelentősen megnőtt az érdeklődés iránta. Felfedezték az indigókármin, egy stabil kékfesték indigóból történő előállításának folyamatát. Az első kénsavgyártó gyárat 1736-ban alapították London közelében. Az eljárást ólomkamrákban végezték, amelyek aljára vizet öntöttek. A kamra felső részében olvadt salétrom és kén keveréket égettek el, majd levegőt vezettek be. Az eljárást addig ismételtük, amíg a kívánt koncentrációjú sav nem képződött az edény alján.

A 19. században a módszert továbbfejlesztették: salétromsavat kezdtek használni a salétromsav helyett (kamrában lebomolva ad). A nitrózus gázok visszavezetésére a rendszerbe speciális tornyokat építettek, amelyek az egész folyamatot nevezték el - toronyfolyamat. A toronymódszerrel működő gyárak ma is léteznek.

A kénsav nehéz olajos folyadék, színtelen és szagtalan, higroszkópos; vízben jól oldódik. A tömény kénsavat vízben oldva nagy mennyiségű hő szabadul fel, ezért óvatosan a vízbe kell önteni (és nem fordítva!), és az oldatot össze kell keverni.

A 70%-nál kisebb H 2 SO 4 tartalmú vizes kénsav oldatot általában híg kénsavnak, a 70%-nál nagyobb oldatot pedig tömény kénsavnak nevezik.

Kémiai tulajdonságok

Sav-bázis tulajdonságok

A hígított kénsav minden jellemző tulajdonsággal rendelkezik erős savak. Ő reagál:

H 2 SO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

A Ba 2+ ionok SO 4 2+ szulfát ionokkal való kölcsönhatása fehér, oldhatatlan BaSO 4 csapadék képződéséhez vezet. Ez kvalitatív reakció szulfát ionhoz.

Redox tulajdonságok

A híg H 2 SO 4-ben az oxidálószerek a H + ionok, a tömény H 2 SO 4-ben az oxidálószerek az SO 4 2+ szulfátionok. Az SO 4 2+ -ionok erősebb oxidálószerek, mint a H + ionok (lásd az ábrát).

BAN BEN híg kénsavat az elektrokémiai feszültségsorba tartozó fémek feloldódnak a hidrogénhez. Ebben az esetben fém-szulfátok képződnek, és a következők szabadulnak fel:

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2

Az elektrokémiai feszültségsorokban a hidrogén után elhelyezkedő fémek nem reagálnak híg kénsavval:

Cu + H 2 SO 4 ≠

Tömény kénsav erős oxidálószer, különösen hevítés közben. Sok és néhány szerves anyagot oxidál.

Amikor a koncentrált kénsav kölcsönhatásba lép az elektrokémiai feszültségsorokban (Cu, Ag, Hg) a hidrogén után elhelyezkedő fémekkel, fém-szulfátok képződnek, valamint a kénsav redukciós terméke - SO 2.

Kénsav reakciója cinkkel

Az aktívabb fémekkel (Zn, Al, Mg) a tömény kénsav szabad kénsavvá redukálható. Például, ha a kénsav reakcióba lép a sav koncentrációjától függően, a kénsav különböző redukciós termékei - SO 2, S, H 2 S - egyidejűleg képződhetnek:

Zn + 2H 2SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H 2SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Zn + 5H 2SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

A tömény kénsav hidegben passzivál egyes fémeket, így vastartályokban szállítják:

Fe + H 2 SO 4 ≠

A tömény kénsav oxidál néhány nemfémet (stb.), kén-oxiddá (IV) SO 2 redukálva:

S + 2H 2SO 4 = 3SO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2SO 4 = 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

Átvétel és felhasználás

Az iparban a kénsavat kontakt módszerrel állítják elő. A megszerzési folyamat három szakaszból áll:

SO 2 előállítása pirit pörkölésével:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2O 3 + 8SO 2

SO 2 SO 3 oxidációja katalizátor – vanádium (V) oxid – jelenlétében:

2SO2 + O2 = 2SO3

SO 3 feloldása kénsavban:

H2SO4+ n SO 3 = H 2 SO 4 ∙ n SO 3

A kapott óleumot vastartályokban szállítják. A kívánt koncentrációjú kénsavat óleumból nyerik vízhez adva. Ezt a diagrammal lehet kifejezni:

H2SO4∙ n SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

A kénsav számos felhasználási területtel rendelkezik nemzetgazdaság. Gázok szárítására, egyéb savak előállítására, műtrágyák, különböző színezékek és gyógyszerek előállítására használják.

Kénsav sók

A legtöbb szulfát jól oldódik vízben (a CaSO 4 kevéssé oldódik, a PbSO 4 még kevésbé, a BaSO 4 pedig gyakorlatilag oldhatatlan). Néhány kristályvizet tartalmazó szulfátot vitriolnak neveznek:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O réz-szulfát

FeSO 4 ∙ 7H 2 O vas-szulfát

Mindenkinek vannak kénsav sói. A meleghez való viszonyuk különleges.

Szulfátok aktív fémek( , ) még 1000 o C-on sem bomlik le, míg mások (Cu, Al, Fe) enyhe hevítés hatására fémoxiddá és SO 3 -dá bomlanak:

CuSO 4 = CuO + SO 3