Doğada ve insan yaşamında kükürt oksit. Kükürt oksit

15.10.2019

Bölüm I

1. Hidrojen sülfür.
1) Molekül yapısı:

2) Fiziksel özellikler: keskin çürük yumurta kokusuna sahip, havadan ağır, renksiz bir gaz.

3) Kimyasal özellikler(reaksiyon denklemlerini tamamlayın ve denklemleri TED ışığında veya oksidasyon-redüksiyon açısından düşünün).

4) Doğada hidrojen sülfür: volkanik gazlarda bileşikler halinde - sülfürler, serbest formda -.

2. Kükürt (IV) oksit – SO2
1) Endüstride elde edilir. Reaksiyon denklemlerini yazın ve bunları oksidasyon-indirgeme açısından düşünün.

2) Laboratuvarda elde edilmiştir. Reaksiyon denklemini yazın ve TED'in ışığında düşünün:

3) Fiziksel özellikler: keskin, boğucu bir kokuya sahip gaz.

4) Kimyasal özellikler.

3. Kükürt oksit (VI) - SO3.
1) Sülfür oksitten (IV) sentez yoluyla hazırlama:

2) Fiziksel özellikler: sudan daha ağır, sülfürik asit - oleum ile karıştırılmış sıvı.

3) Kimyasal özellikler. Asit oksitlerin tipik özelliklerini sergiler:

Bölüm II

1. Sülfür oksit (VI) sentezine yönelik reaksiyonu tüm sınıflandırma kriterlerine göre karakterize edin.

a) katalitik
b) tersine çevrilebilir
c) OVR
d) bağlantılar
e) ekzotermik
e) yanma

2. Sülfür oksitin (IV) su ile reaksiyonunu tüm sınıflandırma kriterlerine göre karakterize edin.

a) geri dönüşümlü
b) bağlantılar
c) OVR değil
d) ekzotermik
e) katalitik olmayan

3. Hidrojen sülfürün neden güçlü indirgeyici özellikler sergilediğini açıklayın.

4. Kükürt (IV) oksidin neden hem oksitleyici hem de indirgeyici özellikler gösterebileceğini açıklayın:

Bu tezi karşılık gelen reaksiyonların denklemleriyle doğrulayın.

5. Volkanik kökenli kükürt, kükürt dioksit ve hidrojen sülfürün etkileşimi sonucu oluşur. Reaksiyon denklemlerini yazın ve bunları oksidasyon-indirgeme açısından düşünün.

6. Bilinmeyen formülleri çözerek geçiş reaksiyonlarının denklemlerini yazın:

7. “Kükürt dioksit” konulu bir senkron yazınız.
1) Kükürt dioksit
2) Boğucu ve sert
3) Asit oksit, OVR
4) SO3 üretmek için kullanılır
5) Sülfürik asit H2SO4

8. İnternet dahil ek bilgi kaynaklarını kullanarak, hidrojen sülfürün toksisitesi (karakteristik kokusuna dikkat edin!) ve bu gazla zehirlenmede ilk yardım hakkında bir mesaj hazırlayın. Mesaj planınızı özel bir not defterine yazın.

Hidrojen sülfür
Çürük yumurta kokusuna sahip renksiz gaz. Havada küçük konsantrasyonlarda bile koku ile tespit edilir. Doğada maden kaynaklarından, denizlerden ve volkanik gazlardan elde edilen sularda bulunur. Proteinlerin oksijene erişimi olmadan ayrışması sırasında oluşur. Pek çok kimya endüstrisinde havaya salınabilir. tekstil endüstrisi Petrol üretimi ve rafine edilmesi sırasında kanalizasyondan.
Hidrojen sülfür, akut ve kronik zehirlenmelere neden olan güçlü bir zehirdir. Yerel tahriş edici ve genel toksik etkiye sahiptir. 1,2 mg/l konsantrasyonda zehirlenme yıldırım hızında gelişir, doku solunum süreçlerinin akut inhibisyonu nedeniyle ölüm meydana gelir. Maruz kalma durdurulduğunda, şiddetli zehirlenmelerde bile mağdur hayata döndürülebilir.
0,02-0,2 mg/l konsantrasyonunda baş ağrısı, baş dönmesi, göğüste sıkışma, bulantı, kusma, ishal, bilinç kaybı, kasılmalar, göz mukozasında hasar, konjonktivit, fotofobi gözlenir. Koku kaybı nedeniyle zehirlenme riski artar. Kalp zayıflığı ve solunum yetmezliği, koma giderek artar.
İlk yardım - mağduru kirli atmosferden uzaklaştırmak, oksijen solumak, suni teneffüs; Solunum merkezini uyararak vücudu ısıttığı anlamına gelir. Glikoz, vitamin ve demir takviyeleri de önerilir.
Önleme - yeterli havalandırma, bazı üretim işlemlerinin sızdırmazlığı. İşçileri hidrojen sülfür içeren kuyulara ve konteynerlere indirirken gaz maskeleri ve halatlı cankurtaran kemerleri kullanmaları gerekiyor. Madenlerde, üretim sahalarında ve petrol işleme tesislerinde gaz kurtarma hizmeti zorunludur.

SO2 molekülünün yapısı

SO2 molekülünün yapısı ozon molekülünün yapısına benzer. Sülfür atomu sp2 hibridizasyonu durumundadır, yörüngelerin şekli düzenli bir üçgendir ve molekülün şekli açısaldır. Kükürt atomunun yalnız bir elektron çifti vardır. S–O bağ uzunluğu 0,143 nm ve bağ açısı 119,5°'dir.

Yapı aşağıdaki rezonans yapılarına karşılık gelir:

Ozondan farklı olarak S-O bağının çokluğu 2'dir, yani asıl katkı birinci rezonans yapısından sağlanır. Molekül yüksek termal stabilite ile karakterize edilir.

Kükürt bileşikleri +4 – redoks dualitesi sergiler, ancak indirgeyici özelliklerin baskınlığıyla.

1. SO2'nin oksijenle etkileşimi

2S+4O2 + Ç 2 S+6O

2. SO2, hidrojen sülfit asitten geçirildiğinde kükürt oluşur.

S+4O2 + 2H2S-2 → 3So + 2 H2O

4 S+4 + 4 → So 1 - oksitleyici madde (indirgeme)

S-2 - 2 → So 2 - indirgeyici madde (oksidasyon)

3. Sülfürik asit, atmosferik oksijen tarafından yavaşça sülfürik asite oksitlenir.

2H2S+4O3 + 2O → 2H2S+6O

4 S+4 - 2 → S+6 2 - indirgeyici madde (oksidasyon)

O + 4 → 2O-2 1 - oksitleyici madde (indirgeme)

Fiş:

1) endüstride kükürt (IV) oksit:

kükürt yanması:

pirit ateşlemesi:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3

laboratuvarda:

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O

Kükürt dioksit Fermantasyonu önler, kirleticilerin, patojenik mikroflora içeren üzüm dokusu artıklarının çökelmesini kolaylaştırır ve verimi artırmak için saf maya kültürleri üzerinde alkol fermantasyonu yapılmasına olanak tanır. etil alkol ve diğer alkollü fermantasyon ürünlerinin bileşiminin iyileştirilmesi.

Kükürt dioksitin rolü bu nedenle çevreyi iyileştiren antiseptik etkilerle sınırlı değildir, aynı zamanda çevreyi iyileştirmeye de uzanır. teknolojik koşullarşarabın fermantasyonu ve depolanması.

Bu koşullar doğru kullanım kükürt dioksit (hava ile temas dozajını ve süresini sınırlayarak), şarap ve meyve sularının kalitesinde, aromasında, tadında ve ayrıca şarabın ve meyve suyunun bulanıklığa karşı direnciyle ilişkili şeffaflık ve renk özelliklerinde artışa yol açar.

Kükürt dioksit en yaygın hava kirleticidir. Fosil yakıtların yakılması sırasında tüm enerji santralleri tarafından açığa çıkar. Kükürt dioksit aynı zamanda metalurji tesisleri (kaynak: koklaşabilir taş kömürü) ve bir dizi kimya endüstrisi (örneğin sülfürik asit üretimi) tarafından da salınabilir. Kömür, petrol ve bitümlü şist birikintilerini oluşturan eski bitkilerin proteinlerinin bir parçası olan kükürt içeren amino asitlerin ayrışması sırasında oluşur.

Uygulamayı bulur endüstride çeşitli ürünlerin ağartılmasında kullanılır: kumaş, ipek, kağıt hamuru, tüy, saman, balmumu, kıllar, at kılı, gıda ürünleri, meyvelerin ve konserve yiyeceklerin vb. dezenfeksiyonu için. Bir dizi endüstride yan ürün olarak kükürt dioksit oluşur ve çalışma alanlarının havasına salınır: sülfürik asit, selüloz, kükürt metalleri içeren cevherlerin kavrulması sırasında, metal fabrikalarındaki dekapaj odaları Cam, lacivert vb. üretiminde, kükürt içeren kömürlerin yanması sırasında oluştuğu kazan daireleri ve kül odalarının havasında kükürt sıklıkla bulunur.

Suda çözündüğünde zayıf ve kararsız sülfürik asit H2SO3 (yalnızca sulu çözeltide bulunur)

SO2 + H2O ↔ H2SO3

Sülfürik asit adım adım ayrışır:

H2SO3 ↔ H+ + HSO3- (ilk aşamada hidrosülfit anyonu oluşur)

HSO3- ↔ H+ + SO32- (ikinci aşama, sülfit anyonu oluşur)

H2SO3, orta (sülfitler) ve asidik (hidrosülfitler) olmak üzere iki dizi tuz oluşturur.

Sülfürik asit tuzlarına kalitatif bir reaksiyon, tuzun keskin bir kokuya sahip SO2 gazı açığa çıkaran güçlü bir asitle etkileşimidir:

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

Kükürt (IV) oksit özellikler sergiliyor

1) sadece bazik oksit

2) amfoterik oksit

3) asit oksit

4) tuz oluşturmayan oksit

Cevap: 3

Açıklama:

Kükürt(IV) oksit SO2, kükürtün +4 yüküne sahip olduğu bir asidik oksittir (metal olmayan oksit). Bu oksit, H2S03 ile sülfürik asit tuzları oluşturur ve su ile etkileşime girdiğinde sülfürik asidin kendisi H2S03'ü oluşturur.

Tuz oluşturmayan oksitler (asidik, bazik veya amfoterik özellikler göstermeyen ve tuz oluşturmayan oksitler) NO, SiO, N2O (azot oksit), CO'yu içerir.

Bazik oksitler +1, +2 oksidasyon durumlarındaki metal oksitlerdir. Bunlar, birinci grubun ana alt grubunun metal oksitlerini içerir ( alkali metaller) Li-Fr, ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve toprak alkali metaller) Mg-Ra ve düşük oksidasyon durumlarında geçiş metali oksitleri.

Amfoterik oksitler, koşullara bağlı olarak bazik veya asidik özellikler sergileyen (yani amfoteriklik sergileyen) tuz oluşturan oksitlerdir. Geçiş metallerinden oluşur. Amfoterik oksitlerdeki metaller, ZnO, BeO, SnO, PbO hariç, genellikle +3 ila +4 arasında bir oksidasyon durumu sergiler.

Asidik ve bazik oksitler sırasıyla

2) CO2 ve Al203

Cevap: 1

Açıklama:

Asidik oksitler, asidik özellikler sergileyen ve karşılık gelen oksijen içeren asitleri oluşturan oksitlerdir. Sunulan listeden bunlar şunları içerir: SO 2, SO 3 ve CO 2. Su ile etkileşime girdiğinde aşağıdaki asitleri oluştururlar:

S02 + H2O = H2S03 (sülfürlü asit)

S03 + H2O = H2S04 (sülfürik asit)

C02 + H20 = H2C03 (karbonik asit)

Bazik oksitler +1, +2 oksidasyon durumlarındaki metal oksitlerdir. Bunlar arasında birinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (alkali metaller) Li-Fr, ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve alkalin toprak metalleri) Mg-Ra ve düşük oksidasyon durumlarında geçiş metallerinin oksitleri bulunur. Sunulan listeden ana oksitler şunları içerir: MgO, FeO.

Kükürt oksit (VI) iki maddenin her biriyle reaksiyona girer:

1) su ve hidroklorik asit

2) oksijen ve magnezyum oksit

3) kalsiyum oksit ve sodyum hidroksit

Cevap: 3

Açıklama:

Sülfür oksit (VI) S03 (kükürt oksidasyon durumu +6), karşılık gelen sülfürik asit H2S04'ü oluşturmak için suyla reaksiyona giren asidik bir oksittir (kükürt oksidasyon durumu da +6'dır):

S03 + H20 = H2S04

Asidik bir oksit olarak SO3 asitlerle reaksiyona girmez, yani HCl ile reaksiyon oluşmaz.

SO3'teki kükürt, en yüksek oksidasyon durumunu +6 (elementin grup numarasına eşit) gösterir, bu nedenle SO3 oksijenle reaksiyona girmez (oksijen, kükürdü +6 oksidasyon durumuna oksitlemez).

Ana oksit MgO ile karşılık gelen tuz oluşur - magnezyum sülfat MgS04:

MgO + SO3 = MgS04

SO3 oksit asidik olduğundan bazik oksitler ve bazlarla reaksiyona girerek karşılık gelen tuzları oluşturur:

MgO + SO3 = MgS04

NaOH + S03 = NaHSO4 veya 2NaOH +S03 = Na2S04 + H20

Yukarıda belirtildiği gibi, S03 su ile reaksiyona girerek sülfürik asit oluşturur.

CuSO 3 geçiş metali ile etkileşime girmez.

Karbon (IV) monoksit iki maddenin her biriyle reaksiyona girer:

1) su ve kalsiyum oksit

2) oksijen ve kükürt oksit (IV)

3) potasyum sülfat ve sodyum hidroksit

4) fosforik asit ve hidrojen

Cevap: 1

Açıklama:

Karbon monoksit (IV) CO2 asidik bir oksittir, bu nedenle su ile reaksiyona girerek kararsız karbonik asit H2C03 ve kalsiyum oksit ile kalsiyum karbonat CaC03 oluşturur:

C02 + H20 = H2C03

CO2 + CaO = CaCO3

Karbondioksit CO2 oksijenle reaksiyona girmez çünkü oksijen, içindeki elementi oksitleyemez. en yüksek derece oksidasyon (karbon için bulunduğu grubun sayısına göre +4'tür).

Reaksiyon kükürt oksit (IV) S02 ile gerçekleşmez, çünkü asidik bir oksit olan CO2, aynı zamanda asidik özelliklere sahip olan oksit ile etkileşime girmez.

Karbondioksit C02, tuzlarla (örneğin, potasyum sülfat K2S04 ile) reaksiyona girmez, ancak temel özelliklere sahip olduğu için alkalilerle etkileşime girer. Reaksiyon, reaktiflerin fazlalığına veya eksikliğine bağlı olarak asidik veya orta derecede tuz oluşumuyla ilerler:

NaOH + C02 = NaHC03 veya 2NaOH + C02 = Na2C03 + H20

Asidik bir oksit olan CO2, asidik oksitler veya asitlerle reaksiyona girmez; karbondioksit ve fosforik asit H3P04 oluşmaz.

CO2 hidrojen tarafından metan ve suya indirgenir:

C02 + 4H2 = CH4 + 2H20

Ana özellikler elementin en yüksek oksidi ile sergilenir

Cevap: 3

Açıklama:

Ana özellikler bazik oksitler - +1 ve +2 oksidasyon durumlarında metal oksitler tarafından sergilenir. Bunlar şunları içerir:

Sunulan seçeneklerden yalnızca baryum oksit BaO ana oksitlere aittir. Diğer tüm kükürt, nitrojen ve karbon oksitleri ya asidiktir ya da tuz oluşturmayandır: CO, NO, N2O.

Oksidasyon durumu +6 ve daha yüksek olan metal oksitler

1) tuz oluşturmayan

2) ana

3) amfoterik

Cevap: 4

Açıklama:

- birinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (alkali metaller) Li - Fr;
- ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve toprak alkali metaller) Mg - Ra;
- düşük oksidasyon durumlarında geçiş metallerinin oksitleri.

Asidik oksitler (anhidritler), asidik özellikler sergileyen ve karşılık gelen oksijen içeren asitleri oluşturan oksitlerdir. Tipik ametaller ve bazı geçiş elementlerinden oluşur. Asidik oksitlerdeki elementler tipik olarak +4 ila +7 arasında değişen oksidasyon durumları sergiler. Sonuç olarak, +6 oksidasyon durumundaki metal oksit asidik özelliklere sahiptir.

Asidik özellikler, formülü aşağıdaki gibi olan bir oksit tarafından sergilenir:

Cevap: 1

Açıklama:

Asidik oksitler (anhidritler), asidik özellikler sergileyen ve karşılık gelen oksijen içeren asitleri oluşturan oksitlerdir. Tipik ametaller ve bazı geçiş elementlerinden oluşur. Asidik oksitlerdeki elementler tipik olarak +4 ila +7 arasında değişen oksidasyon durumları sergiler. Sonuç olarak, +6 silikon yüküne sahip silikon oksit Si02 asidik özelliklere sahiptir.

Tuz oluşturmayan oksitler N2O, NO, SiO, CO'dur. CO tuz oluşturmayan bir oksittir.

Bazik oksitler +1 ve +2 oksidasyon durumlarındaki metal oksitlerdir. Bunlar şunları içerir:

- birinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (alkali metaller) Li - Fr;

- ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve toprak alkali metaller) Mg - Ra;

- düşük oksidasyon durumlarında geçiş metallerinin oksitleri.

BaO bazik oksitlere aittir.

Amfoterik bileşiklerinde kromun oksidasyon durumu eşittir

Cevap: 3

Açıklama:

Krom, 4. periyodun 6. grubunun ikincil alt grubunun bir elementidir. 0, +2, +3, +4, +6 oksidasyon durumları ile karakterize edilir. Oksidasyon durumu +2, temel özelliklere sahip olan CrO oksite karşılık gelir. Oksidasyon durumu +3, amfoterik oksit Cr203 ve hidroksit Cr(OH)3'e karşılık gelir. Bu, kromun en kararlı oksidasyon durumudur. +6 oksidasyon durumu, asidik krom (VI) oksit CrO3'e ve en basitleri kromik H2CrO4 ve dikromik H2Cr207 olan bir dizi asitlere karşılık gelir.

Amfoterik oksitler şunları içerir:

Cevap: 3

Açıklama:

Tuz oluşturmayan oksitler N2O, NO, SiO, CO'dur.

Bazik oksitler +1 ve +2 oksidasyon durumlarındaki metal oksitlerdir. Bunlar şunları içerir:

- birinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (alkali metaller) Li - Fr (potasyum oksit K2O bu gruba aittir);

- ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve toprak alkali metaller) Mg - Ra;

- düşük oksidasyon durumlarında geçiş metallerinin oksitleri.

Asidik oksitler (anhidritler), asidik özellikler sergileyen ve karşılık gelen oksijen içeren asitleri oluşturan oksitlerdir. Tipik ametaller ve bazı geçiş elementlerinden oluşur. Asidik oksitlerdeki elementler tipik olarak +4 ila +7 arasında değişen oksidasyon durumları sergiler. Bu nedenle S03, sülfürik asit H2S04'e karşılık gelen asidik bir oksittir.

7FDBA3 Aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A. Bazik oksitler, bazların karşılık geldiği oksitlerdir.

B. Sadece metaller bazik oksitler oluşturur.

1) yalnızca A doğrudur

2) yalnızca B doğrudur

3) her iki ifade de doğrudur

4) her iki ifade de yanlış

Cevap: 3

Açıklama:

Bazik oksitler +1 ve +2 oksidasyon durumlarındaki metal oksitlerdir. Bunlar şunları içerir:

- birinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (alkali metaller) Li - Fr;

- ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve toprak alkali metaller) Mg - Ra;

- düşük oksidasyon durumlarında geçiş metallerinin oksitleri.

Bazlar, hidroksitler olarak bazik oksitlere karşılık gelir.

Her iki ifade de doğrudur.

Normal koşullar altında suyla reaksiyona girer

1) nitrik oksit (II)

2) demir (II) oksit

3) demir (III) oksit

Cevap: 4

Açıklama:

Nitrik oksit (II) NO, tuz oluşturmayan bir oksittir ve bu nedenle su veya bazlarla reaksiyona girmez.

Demir (II) oksit FeO, suda çözünmeyen bazik bir oksittir. Su ile reaksiyona girmez.

Demir (III) oksit Fe203, suda çözünmeyen bir amfoterik oksittir. Ayrıca su ile reaksiyona girmez.

Azot oksit (IV) NO 2 asidik bir oksittir ve suyla reaksiyona girerek nitrik (HNO 3 ; N +5) ve nitröz (HNO 2 ; N +3) asitler oluşturur:

2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

Madde listesinde: ZnO, FeO, CrO 3, CaO, Al 2 O 3, Na 2 O, Cr 2 O 3
ana oksitlerin sayısı eşittir

Cevap: 3

Açıklama:

Bazik oksitler +1 ve +2 oksidasyon durumlarındaki metal oksitlerdir. Bunlar şunları içerir:

- birinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (alkali metaller) Li - Fr;
- ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve toprak alkali metaller) Mg - Ra;
- düşük oksidasyon durumlarında geçiş metallerinin oksitleri.

Önerilen seçeneklerden ana oksit grubu FeO, CaO, Na2O'yu içerir.

Amfoterik oksitler arasında ZnO, Al203, Cr203 bulunur.

Asidik oksitler (anhidritler), asidik özellikler sergileyen ve karşılık gelen oksijen içeren asitleri oluşturan oksitlerdir. Tipik ametaller ve bazı geçiş elementlerinden oluşur. Asidik oksitlerdeki elementler tipik olarak +4 ila +7 arasında değişen oksidasyon durumları sergiler. Bu nedenle CrO3, kromik asit H2CrO4'e karşılık gelen asidik bir oksittir.

382482

Potasyum oksit ile reaksiyona girer

Cevap: 3

Açıklama:

Potasyum oksit (K 2 O) bazik bir oksittir. Bazik bir oksit olarak K 2 O, amfoterik oksitlerle etkileşime girebilir, çünkü hem asidik hem de bazik özellikler sergileyen oksitler (ZnO). ZnO amfoterik bir oksittir. Bazik oksitlerle (CaO, MgO, Li 2 O) reaksiyona girmez.

Reaksiyon şu şekilde ilerler:

K 2 O + ZnO = K 2 ZnO 2

Bazik oksitler +1 ve +2 oksidasyon durumlarındaki metal oksitlerdir. Bunlar şunları içerir:

- birinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (alkali metaller) Li - Fr;

- ikinci grubun ana alt grubunun metal oksitleri (Mg ve toprak alkali metaller) Mg - Ra;

- düşük oksidasyon durumlarında geçiş metallerinin oksitleri.

Ayrıca tuz oluşturmayan oksitler N2O, NO, SiO, CO da vardır. Tuz oluşturmayan oksitler, asidik, bazik veya amfoterik özellikler göstermeyen ve tuz oluşturmayan oksitlerdir.

Silikon(IV) oksit iki maddenin her biriyle reaksiyona girer

2) H 2 SO 4 ve BaCl 2

Cevap: 3

Açıklama:

Silikon oksit (SiO2) asidik bir oksittir, bu nedenle alkaliler ve bazik oksitlerle reaksiyona girer:

SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H20

Kükürt yaygındır yer kabuğu diğer unsurların arasında on altıncı sırada yer alıyor. Hem özgür bir durumda hem de bağlı form. Metalik olmayan özellikler bunun karakteristik özelliğidir kimyasal element. Latince adı "Kükürt"tür ve S sembolüyle gösterilir. Element, oksijen ve/veya hidrojen içeren çeşitli iyon bileşiklerinin bir parçasıdır; asitler, tuzlar ve çeşitli oksitler sınıfına ait birçok madde oluşturur ve bunların her biri adlandırılabilir. değerliliği gösteren ilave sembollerle birlikte kükürt oksit. Sergilediği oksidasyon durumları çeşitli bağlantılar+6, +4, +2, 0, −1, −2. Değişen derecelerde oksidasyona sahip kükürt oksitler bilinmektedir. En yaygın olanları kükürt dioksit ve kükürt trioksittir. Daha az bilinenler kükürt monoksitin yanı sıra bu elementin daha yüksek (SO3 hariç) ve daha düşük oksitleridir.

Kükürt monoksit

Sülfür oksit II, SO adı verilen inorganik bir bileşik dış görünüş bu madde renksiz bir gazdır. Suyla temas ettiğinde çözünmez, ancak onunla reaksiyona girer. Bu yalnızca seyrekleştirilmiş gaz ortamında bulunan çok nadir bir bileşiktir. SO molekülü termodinamik olarak kararsızdır ve başlangıçta S2O2'ye (disülfür gazı veya kükürt peroksit denir) dönüşür. Kükürt monoksitin atmosferimizde nadir bulunması ve molekülün stabilitesinin düşük olması nedeniyle bu maddenin tehlikelerini tam olarak belirlemek zordur. Ancak yoğunlaştırılmış veya daha konsantre formda oksit, nispeten toksik ve yakıcı olan peroksite dönüşür. Bu bileşik aynı zamanda son derece yanıcıdır (bu özelliği metanı andırır), yandığında zehirli bir gaz olan kükürt dioksit üretir; Kükürt oksit 2, Io yakınlarında (Venüs'ün atmosferlerinden biri ve yıldızlararası ortamda keşfedildi. Io'da volkanik ve fotokimyasal süreçlerle üretildiğine inanılıyor. Ana fotokimyasal reaksiyonlar şu şekildedir: O + S2 → S + SO ve SO2 → SO + O.

Kükürt dioksit

Kükürt oksit IV veya kükürt dioksit (SO2), boğucu, keskin bir kokuya sahip renksiz bir gazdır. Eksi 10 C sıcaklıkta şuna dönüşür: sıvı hal ve eksi 73 C sıcaklıkta sertleşir. 20°C sıcaklıkta 1 litre suda yaklaşık 40 hacim SO2 çözünür.

Suda çözünen bu kükürt oksit, anhidriti olduğu için sülfürik asit oluşturur: SO2 + H2O ↔ H2SO3.

Bazlar ve 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O ve SO2 + CaO → CaSO3 ile etkileşime girer.

Kükürt dioksit, hem oksitleyici bir maddenin hem de bir indirgeyici maddenin özellikleriyle karakterize edilir. Bir katalizör varlığında atmosferik oksijen ile sülfürik anhidrite oksitlenir: SO2 + O2 → 2SO3. Hidrojen sülfit gibi güçlü indirgeyici maddelerle oksitleyici madde rolünü oynar: H2S + SO2 → S + H2O.

Kükürt dioksit endüstride esas olarak sülfürik asit üretmek için kullanılır. Kükürt dioksit, kükürt veya demir piritlerin yakılmasıyla üretilir: 11O2 + 4FeS2 → 2Fe2O3 + 8SO2.

Sülfürik anhidrit

Kükürt oksit VI veya kükürt trioksit (SO3) bir ara üründür ve bağımsız anlam sahip değil. Görünüşte renksiz bir sıvıdır. 45 C sıcaklıkta kaynar ve 17 C'nin altında beyaz kristal bir kütleye dönüşür. Bu kükürt (kükürt atomunun oksidasyon durumu + 6 ile) son derece higroskopiktir. Suyla birlikte sülfürik asit oluşturur: SO3 + H2O ↔ H2SO4. Suda çözünerek açığa çıkar büyük sayıısı ve büyük miktarda oksit yavaş yavaş değil, bir anda eklenirse patlama meydana gelebilir. Kükürt trioksit, oleum oluşturmak üzere konsantre sülfürik asitte iyi çözünür. Oleumdaki SO3 içeriği %60'a ulaşır. Bu kükürt bileşiği tüm özelliklere sahiptir

Daha yüksek ve daha düşük kükürt oksitler

Kükürtler bir gruptur kimyasal bileşikler SO3 + x formülüyle, burada x, 0 veya 1 olabilir. Monomerik oksit SO4, bir perokso grubu (O-O) içerir ve SO3 oksit gibi, kükürt +6'nın oksidasyon durumuyla karakterize edilir. Bu kükürt oksit şu şekilde elde edilebilir: düşük sıcaklıklar(78 K'nin altında) SO3'ün reaksiyonu ve/veya SO3'ün ozonlu bir karışım içinde fotolizi sonucu.

Düşük kükürt oksitler aşağıdakileri içeren bir grup kimyasal bileşiktir:

SO (kükürt oksit ve dimer S2O2);
kükürt monoksitler SnO (kükürt atomlarının oluşturduğu halkalardan oluşan siklik bileşiklerdir ve n, 5 ila 10 arasında olabilir);
S7O2;
polimer kükürt oksitler.

Düşük kükürt oksitlere olan ilgi arttı. Bunun nedeni, içeriklerinin karasal ve dünya dışı atmosferlerde incelenmesi ihtiyacıdır.

Redoks proseslerinde kükürt dioksit hem oksitleyici hem de indirgeyici bir ajan olabilir çünkü bu bileşikteki atomun ara oksidasyon durumu +4'tür.

SO 2, aşağıdakiler gibi daha güçlü indirgeyici maddelerle nasıl reaksiyona girer:

SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O

İndirgeyici madde SO2, daha güçlü oksitleyici maddelerle, örneğin bir katalizör varlığında vb. ile nasıl reaksiyona girer:

2SO2 + O2 = 2SO3

S02 + Cl2 + 2H20 = H2S03 + 2HCl

Fiş

1) Kükürt yandığında kükürt dioksit oluşur:

2) Endüstride piritin kavrulmasıyla elde edilir:

3) Laboratuvarda kükürt dioksit elde edilebilir:

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

Başvuru

Sülfür dioksit tekstil endüstrisinde ağartma amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. çeşitli ürünler. Ayrıca, kullanılır tarım seralarda ve bodrumlarda zararlı mikroorganizmaların yok edilmesi için. Sülfürik asit üretmek için büyük miktarlarda SO2 kullanılır.

Kükürt oksit (VI) – BU YÜZDEN 3 (sülfürik anhidrit)

Sülfürik anhidrit SO3, 17 o C'nin altındaki sıcaklıklarda beyaz kristal bir kütleye dönüşen renksiz bir sıvıdır. Nemi çok iyi emer (higroskopik).

Kimyasal özellikler

Asit-baz özellikleri

Tipik bir asit oksit olan sülfürik anhidrit nasıl tepki verir:

S03 + CaO = CaS04

c) su ile:

S03 + H20 = H2S04

SO3'ün özel bir özelliği, sülfürik asitte iyi çözünme kabiliyetidir. S03'ün sülfürik asit içindeki çözeltisine oleum adı verilir.

Oleum oluşumu: H 2 SO 4 + N SO 3 = H 2 SO 4 ∙ N SO3

Redoks özellikleri

Kükürt oksit (VI), güçlü oksitleyici özelliklerle karakterize edilir (genellikle SO2'ye indirgenir):

3SO3 + H2S = 4SO2 + H2O

Alma ve kullanma

Sülfürik anhidrit, kükürt dioksitin oksidasyonu ile oluşur:

2SO2 + O2 = 2SO3

Saf formunda sülfürik anhidritin pratik bir önemi yoktur. Sülfürik asit üretiminde ara ürün olarak elde edilir.

H2SO4

Sülfürik asitten ilk kez Arap ve Avrupalı simyacılar arasında bahsedildi. Havada kalsinasyonla elde edildi demir sülfat(FeSO 4 ∙7H 2 O): 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 veya aşağıdakilerle bir karışım: 6KNO 3 + 5S = 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2 ve açığa çıkan sülfürik anhidrit buharları, yoğunlaştırılmış. Nemi emerek oleuma dönüştüler. Hazırlama yöntemine bağlı olarak H2SO4'e vitriol yağı veya kükürt yağı adı verildi. 1595 yılında simyacı Andreas Liebavius her iki maddenin de kimliğini belirledi.

Uzun süre vitriol yağı bulunamadı geniş uygulama. 18. yüzyıldan sonra ona olan ilgi büyük ölçüde arttı. İndigodan stabil bir mavi boya olan indigo karmin elde etme süreci keşfedildi. Sülfürik asit üretimine yönelik ilk fabrika 1736 yılında Londra yakınlarında kuruldu. İşlem, dibine su dökülen kurşun haznelerinde gerçekleştirildi. Odanın üst kısmında erimiş güherçile ve kükürt karışımı yakıldı, ardından içine hava verildi. Prosedür, kabın tabanında gerekli konsantrasyonda bir asit oluşana kadar tekrarlandı.

19. yüzyılda yöntem geliştirildi: güherçile yerine nitrik asit kullanmaya başladılar (odada ayrıştığında verir). Nitröz gazları sisteme geri döndürmek için, tüm sürece - kule işlemi - adını veren özel kuleler inşa edildi. Kule yöntemiyle çalışan fabrikalar günümüzde de varlığını sürdürmektedir.

Sülfürik asit ağır yağlı bir sıvıdır, renksiz ve kokusuzdur, higroskopiktir; suda iyi çözünür. Konsantre sülfürik asit suda çözüldüğünde büyük miktarda ısı açığa çıkar, bu nedenle dikkatlice suya dökülmeli (tersi değil!) ve çözelti karıştırılmalıdır.

H2S04 içeriği %70'ten az olan sudaki bir sülfürik asit çözeltisine genellikle seyreltik sülfürik asit adı verilir ve %70'in üzerinde bir çözelti, konsantre sülfürik asittir.

Kimyasal özellikler

Asit-baz özellikleri

Seyreltik sülfürik asit tüm karakteristik özellikleri sergiler güçlü asitler. Tepki veriyor:

H2S04 + NaOH = Na2S04 + 2H20

H2S04 + BaCl2 = BaS04 ↓ + 2HCl

Ba2+ iyonlarının SO42+ sülfat iyonları ile etkileşimi süreci, beyaz çözünmeyen bir BaS04 çökeltisinin oluşumuna yol açar. Bu niteliksel reaksiyon iyonu sülfatlamak.

Redoks özellikleri

Seyreltik H2S04'te oksitleyici maddeler H+ iyonlarıdır ve konsantre H2S04'te oksitleyici maddeler S042+ sülfat iyonlarıdır. SO 4 2+ iyonları H + iyonlarından daha güçlü oksitleyici maddelerdir (şemaya bakınız).

İÇİNDE seyreltik sülfürik asit elektrokimyasal voltaj serisindeki metaller çözülür hidrojene. Bu durumda metal sülfatlar oluşur ve aşağıdakiler açığa çıkar:

Zn + H2S04 = ZnS04 + H2

Elektrokimyasal voltaj serisinde hidrojenden sonra bulunan metaller seyreltik sülfürik asitle reaksiyona girmez:

Cu + H2S04 ≠

Konsantre sülfürik asitözellikle ısıtıldığında güçlü bir oksitleyici maddedir. Pek çok ve bazı organik maddeleri oksitler.

Konsantre sülfürik asit, elektrokimyasal voltaj serisinde (Cu, Ag, Hg) hidrojenden sonra bulunan metallerle etkileşime girdiğinde, metal sülfatların yanı sıra sülfürik asit - SO2'nin indirgenme ürünü oluşur.

Sülfürik asidin çinko ile reaksiyonu

Daha aktif metaller (Zn, Al, Mg) ile konsantre sülfürik asit, serbest sülfürik asite indirgenebilir. Örneğin, sülfürik asit, asit konsantrasyonuna bağlı olarak reaksiyona girdiğinde, sülfürik asidin çeşitli indirgeme ürünleri - SO2, S, H2S - aynı anda oluşturulabilir:

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnS04 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H2S04 = 3ZnS04 + S↓ + 4H2O

4Zn + 5H2S04 = 4ZnS04 + H2S + 4H2O

Soğukta, konsantre sülfürik asit bazı metalleri pasifleştirir ve böylece demir tanklarda taşınır:

Fe + H 2 SO 4 ≠

Konsantre sülfürik asit, bazı metal olmayanları (vb.) oksitleyerek sülfür oksit (IV) SO2'ye indirger:

S + 2H2S04 = 3SO2 + 2H20

C + 2H2S04 = 2SO2 + C02 + 2H20

Alma ve kullanma

Endüstride sülfürik asit temas yöntemiyle üretilir. Elde etme süreci üç aşamada gerçekleşir:

Piritin kavrulmasıyla SO2 elde edilmesi:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe203 + 8SO2

Bir katalizör - vanadyum (V) oksit varlığında SO2'nin SO3'e oksidasyonu:

2SO2 + O2 = 2SO3

SO3'ün sülfürik asitte çözünmesi:

H2SO4+ N SO 3 = H 2 SO 4 ∙ N SO3

Ortaya çıkan oleum demir tanklarda taşınır. Gerekli konsantrasyondaki sülfürik asit, oleumdan suya ilave edilerek elde edilir. Bu diyagramla ifade edilebilir:

H2SO4∙ N S03 + H20 = H2S04

Sülfürik asitin çok çeşitli uygulamalarda çeşitli kullanımları vardır. ulusal ekonomi. Gazların kurutulmasında, diğer asitlerin üretiminde, gübre, çeşitli boya ve ilaç üretiminde kullanılır.

Sülfürik asit tuzları

Çoğu sülfat suda yüksek oranda çözünür (CaS04 az çözünür, PbS04 daha da az çözünür ve BaS04 pratik olarak çözünmez). Kristalizasyon suyu içeren bazı sülfatlara vitriol adı verilir:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O bakır sülfat

FeS04 ∙ 7H20 demir sülfat

Herkesin sülfürik asit tuzları vardır. Isı ile ilişkileri özeldir.

sülfatlar aktif metaller( , ) 1000 o C'de bile bozunmazken, diğerleri (Cu, Al, Fe) hafif ısıtmayla metal oksit ve SO3'e ayrışır:

CuSO4 = CuO + SO3