Pirit kén-oxid 4. Kén-dioxid - fizikai tulajdonságok, előállítás és alkalmazás

A kén-oxid (IV) savas tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek bázikus tulajdonságokat mutató anyagokkal való reakciókban nyilvánulnak meg. A savas tulajdonságok vízzel való kölcsönhatás során nyilvánulnak meg. Ebben az esetben kénsav oldat képződik:

A kén-dioxidban lévő kén oxidációs állapota (+4) határozza meg a kén-dioxid redukáló és oxidáló tulajdonságait:

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

okt: S+4 + 4e => S0

A redukáló tulajdonságok erős oxidálószerekkel való reakciókban nyilvánulnak meg: oxigén, halogének, salétromsav, kálium-permanganát és mások. Például:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Erős redukálószerekkel a gáz oxidáló tulajdonságokat mutat. Például, ha kén-dioxidot és hidrogén-szulfidot kever, normál körülmények között kölcsönhatásba lépnek egymással:

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

A kénsav csak oldatban létezik. Instabil és kén-dioxidra és vízre bomlik. A kénsav nem erős sav. Közepes erősségű sav, amely fokozatosan disszociál. Ha lúgot adunk a kénsavhoz, sók képződnek. A kénsav két sósorozatot ad: közepes - szulfitokat és savas - hidroszulfitokat.

Kén(VI)-oxid

A kén-trioxid savas tulajdonságokat mutat. Hevesen reagál vízzel, és nagy mennyiségű hő szabadul fel. Ezt a reakciót használják a legfontosabb termék előállítására vegyipar- kénsav.

SO3 + H2O = H2SO4

Mivel a kén-trioxidban lévő kén a legmagasabb oxidációs állapotú, a kén(VI)-oxid oxidáló tulajdonságokat mutat. Például halogenideket, alacsony elektronegativitású nemfémeket oxidál:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

A kénsav reagál három fajta: sav-bázis, ioncsere, redox. Aktívan kölcsönhatásba lép szerves anyagokkal is.

Sav-bázis reakciók

A kénsav savas tulajdonságokat mutat bázisokkal és bázikus oxidokkal való reakciókban. Ezeket a reakciókat legjobb híg kénsavval végrehajtani. Amennyiben kénsav kétbázisú, közepes sókat (szulfátok) és savas sókat (hidroszulfátokat) is képezhet.

Ioncsere reakciók

A kénsavat ioncserélő reakciók jellemzik. Ugyanakkor kölcsönhatásba lép a sóoldatokkal, csapadékot, gyenge savat képezve vagy gázt szabadít fel. Ezek a reakciók gyorsabban mennek végbe, ha 45%-os vagy még több híg kénsavat használunk. A gázfejlődés instabil savak sóival való reakciók során megy végbe, amelyek lebomlása során gázok keletkeznek (szénsav, kénsav, kénhidrogén) vagy illékony savak, például sósav.

Redox reakciók

A kénsav a legvilágosabban a redox reakciókban nyilvánítja meg tulajdonságait, mivel összetételében a kén a legmagasabb, +6 oxidációs állapotú. A kénsav oxidáló tulajdonságait például a rézzel való reakcióban találhatjuk meg.

A kénsavmolekulában két oxidáló elem van: egy kénatom S.O-val. +6 és hidrogénionok H+. A réz nem oxidálható hidrogénnel +1 oxidációs állapotig, a ként viszont igen. Ez az oka az ilyen inaktív fémek, például a réz kénsavval történő oxidációjának.

A kén-dioxid molekulaszerkezete hasonló az ózonhoz. A molekula közepén lévő kénatom két oxigénatomhoz kapcsolódik. A kén oxidációjának ez a gáznemű terméke színtelen, szúrós szagot bocsát ki, és változó körülmények között könnyen átlátszó folyadékká kondenzálódik. Az anyag jól oldódik vízben, antiszeptikus tulajdonságokkal rendelkezik. BAN BEN Nagy mennyiségű SO 2 -t kapnak a vegyiparban, nevezetesen a kénsav előállítási ciklusában. A gázt széles körben használják mezőgazdasági és élelmiszer termékek, fehérítő szövetek a textiliparban.

Szisztematikus és triviális anyagok nevei

Meg kell érteni az ugyanazon vegyülethez kapcsolódó kifejezések sokféleségét. Hivatalos név kapcsolatok, kémiai összetétel amely az SO 2 képletet tükrözi - kén-dioxid. Az IUPAC ennek a kifejezésnek és angol megfelelőjének, a Sulphur dioxide-nak a használatát javasolja. Az iskolai és egyetemi tankönyvek gyakran említenek egy másik nevet - kén-oxidot (IV). A zárójelben lévő római szám az S atom vegyértékét jelöli, az oxidban lévő oxigén kétértékű, a kén oxidációs száma +4. A szakirodalom olyan elavult kifejezéseket használ, mint a kén-dioxid, kénsav-anhidrid (a kiszáradás terméke).

A SO 2 molekulaszerkezetének összetétele és jellemzői

Az SO 2 molekulát egy kénatom és két oxigénatom alkotja. A kovalens kötések között 120°-os szög van. A kénatomban sp2 hibridizáció megy végbe - az egy s és két p elektron felhői alakjukban és energiájukban igazodnak. Részt vesznek az oktatásban. kovalens kötés kén és oxigén között. Az O–S párban az atomok közötti távolság 0,143 nm. Az oxigén elektronegatívabb, mint a kén, ami azt jelenti, hogy a kötő elektronpárok a középpontból a külső sarkok felé mozognak. Az egész molekula is polarizált, a negatív pólus az O atomok, a pozitív az S atom.

A kén-dioxid néhány fizikai paramétere

Négyértékű kén-oxid normál sebességgel környezet megtartja az aggregált gáz halmazállapotát. A kén-dioxid képlete lehetővé teszi annak relatív molekuláris és moláris tömeg: Mr (SO 2) \u003d 64,066, M = 64,066 g / mol (64 g / mol-ra kerekíthető). Ez a gáz csaknem 2,3-szor nehezebb a levegőnél (M(levegő) = 29 g/mol). A dioxidnak éles sajátos égő kénszag van, amelyet nehéz összetéveszteni mással. Kellemetlen, irritálja a szem nyálkahártyáját, köhögést okoz. De a kén-oxid (IV) nem olyan mérgező, mint a hidrogén-szulfid.

nyomás alatt at szobahőmérséklet gáznemű kén-dioxid cseppfolyósodik. Nál nél alacsony hőmérsékletek az anyag szilárd állapotban van, -72 ... -75,5 ° C-on olvad. A hőmérséklet további emelkedésével folyadék jelenik meg, és -10,1 ° C-on ismét gáz képződik. A SO 2 molekulák termikusan stabilak, igen magas hőmérsékleten (kb. 2800 ºС) bomlanak atomi kénné és molekuláris oxigénné.

Oldhatóság és kölcsönhatás vízzel

A kén-dioxid vízben oldva részlegesen kölcsönhatásba lép vele, és nagyon gyenge kénsav keletkezik. Átvételkor azonnal lebomlik anhidridre és vízre: SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3. Valójában nem kénsav van az oldatban, hanem hidratált SO 2 molekulák. A gáznemű dioxid jobban kölcsönhatásba lép a hideg vízzel, oldhatósága a hőmérséklet emelkedésével csökken. Normál körülmények között 1 térfogatrész vízben akár 40 térfogatrész gázt is fel tud oldani.

Kén-dioxid a természetben

A kitörések során jelentős mennyiségű kén-dioxid szabadul fel a vulkáni gázokkal és a lávával. Számos emberi tevékenység növeli a légkör SO 2 koncentrációját is.

A kén-dioxidot kohászati üzemek juttatják a levegőbe, ahol az ércpörkölés során a kipufogógázok nem kerülnek felfogásra. Sok fosszilis tüzelőanyag ként tartalmaz, ami jelentős mennyiségű kén-dioxid kibocsátását eredményezi légköri levegő szén, olaj, gáz, belőlük nyert tüzelőanyag elégetésekor. A kén-dioxid a levegőben 0,03% feletti koncentrációban mérgezővé válik az emberre. Egy személy légszomjat kezd, előfordulhatnak hörghuruthoz és tüdőgyulladáshoz hasonló jelenségek. A kén-dioxid nagyon magas koncentrációja a légkörben súlyos mérgezést vagy halált okozhat.

Kén-dioxid - gyártás laboratóriumban és iparban

Laboratóriumi módszerek:

Ha a ként egy lombikban oxigénnel vagy levegővel égetik, a dioxidot a következő képlet szerint kapják: S + O 2 \u003d SO 2.
A kénsav sóira erősebb szervetlen savakkal is hathat, jobb sósavat venni, de a kénsavat hígíthatja:

Na 2 SO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 SO 3;
Na 2SO 3 + H 2 SO 4 (diff.) \u003d Na 2 SO 4 + H 2 SO 3;
H 2 SO 3 \u003d H 2 O + SO 2.

3. Amikor a réz kölcsönhatásba lép tömény kénsavval, nem hidrogén, hanem kén-dioxid szabadul fel:

2H 2 SO 4 (tömény) + Cu \u003d CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2.

Modern módszerek ipari termelés kén-dioxid:

A természetes kén oxidációja égetésekor speciális kemencékben: S + O 2 = SO 2.
Pörkölés vaspirit (pirit).

A kén-dioxid alapvető kémiai tulajdonságai

A kén-dioxid kémiailag aktív vegyület. A redox folyamatokban ez az anyag gyakran redukálószerként működik. Például, amikor a molekuláris bróm kölcsönhatásba lép a kén-dioxiddal, a reakciótermékek kénsav és hidrogén-bromid. Az SO 2 oxidáló tulajdonságai akkor nyilvánulnak meg, ha ezt a gázt hidrogén-szulfidos vízen vezetik át. Ennek eredményeként kén szabadul fel, önoxidáció-öngyógyulás következik be: SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S + 2H 2 O.

A kén-dioxid savas tulajdonságokat mutat. Az egyik leggyengébb és leginstabilabb savnak felel meg - a kénes savnak. Ez a vegyület tiszta formájában nem létezik, a kén-dioxid-oldat savas tulajdonságait indikátorokkal lehet kimutatni (a lakmusz rózsaszínűvé válik). A kénsav közepes sókat - szulfitokat és savas - hidroszulfitokat ad. Ezek között vannak stabil vegyületek.

A kén oxidban történő oxidációja hat vegyértékű kénsav-anhidridben katalitikus. A keletkező anyag erőteljesen oldódik vízben, reakcióba lép H 2 O molekulákkal A reakció exoterm, kénsav képződik, vagy inkább hidratált formája.

A savanyú gáz gyakorlati alkalmazása

A kénsav ipari előállításának fő folyamata, amely elem-dioxidot igényel, négy szakaszból áll:

Kén-dioxid kinyerése kén speciális kemencékben történő elégetésével.
A keletkező kén-dioxid tisztítása mindenféle szennyeződéstől.
További oxidáció hat vegyértékű kénné katalizátor jelenlétében.
A kén-trioxid felszívódása víz által.

Korábban az ipari méretű kénsav előállításához szükséges kén-dioxid szinte teljes mennyiségét pirit pörkölésével nyerték az acélgyártás melléktermékeként. A kohászati nyersanyagok újfajta feldolgozásakor kevesebb ércet égetnek el. Ezért a kénsavgyártás fő kiindulási anyaga utóbbi évek természetes kén lett. Ennek az alapanyagnak a jelentős világtartalékai, elérhetősége lehetővé teszi a nagyüzemi feldolgozás megszervezését.

A kén-dioxidot nemcsak a vegyiparban használják széles körben, hanem a gazdaság más ágazataiban is. A textilgyárak ezt az anyagot és kémiai kölcsönhatása termékeit használják selyem- és gyapjúszövetek fehérítésére. Ez a klórmentes fehérítés egyik fajtája, amelyben a szálak nem pusztulnak el.

A kén-dioxid kiváló fertőtlenítő tulajdonságokkal rendelkezik, amelyet a gombák és baktériumok elleni küzdelemben használnak. A kén-dioxidot mezőgazdasági tárolók, boroshordók és pincék füstölésére használják. SO 2 in használt Élelmiszeripar tartósítószerként és antibakteriális szerként. Hozzáadjuk a szirupokhoz, áztatjuk benne a friss gyümölcsöket. Szulfitizálás
a cukorrépalé elszínezi és fertőtleníti az alapanyagokat. Konzervált zöldségpüré a gyümölcslevek pedig kén-dioxidot is tartalmaznak antioxidánsként és tartósítószerként.

A kén +4 oxidációs állapota meglehetősen stabil, és SHal 4 tetrahalogenidekben, SOHal 2 oxodihalogenidekben, SO 2 dioxidban és a megfelelő anionokban nyilvánul meg. Megismerkedünk a kén-dioxid és a kénes sav tulajdonságaival.

1.11.1. Kén-oxid (IV) A so2 molekula szerkezete

Az SO 2 molekula szerkezete hasonló az ózonmolekula szerkezetéhez. A kénatom sp 2 hibridizációs állapotban van, a pályák alakja szabályos háromszög, a molekula alakja szögletes. A kénatomnak van egy megosztott elektronpárja. 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 többszöröse 2, azaz a fő hozzájárulást az első rezonáns szerkezet adja. A molekulát nagy termikus stabilitás jellemzi.

Fizikai tulajdonságok

Normál körülmények között a kén-dioxid vagy kén-dioxid az színtelen gázéles fullasztó szagú, olvadáspontja -75 °C, forráspontja -10 °C. Vízben jól oldjuk fel, 20 °C-on 1 térfogatrész vízben 40 térfogatrész kén-dioxid oldódik fel. Mérgező gáz.

A kén-oxid (IV) kémiai tulajdonságai

A kén-dioxid nagyon reaktív. A kén-dioxid egy savas oxid. Vízben nagyon jól oldódik, hidrátok képződésével. Részben kölcsönhatásba lép a vízzel is, gyenge kénsavat képezve, amelyet nem különítenek el:

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3 \u003d H + + HSO 3 - \u003d 2H + + SO 3 2-.

A disszociáció következtében protonok képződnek, így az oldat savas környezetű.

Ha a kén-dioxid gázt nátrium-hidroxid oldaton vezetjük át, nátrium-szulfit képződik. A nátrium-szulfit a kén-dioxid feleslegével reagálva nátrium-hidroszulfitot képez:

2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O;

Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d 2 NaHSO 3.

A kén-dioxidot redox kettősség jellemzi, például redukáló tulajdonságokat mutatva elszínezi a brómos vizet:

SO 2 + Br 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HBr

és kálium-permanganát oldat:

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O \u003d 2KНSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4.

oxigénnel kénsav-anhidriddé oxidálva:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.

Oxidáló tulajdonságokat mutat, ha erős redukálószerekkel lép kölcsönhatásba, például:

SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (500 °C-on, Al 2 O 3 jelenlétében);

SO 2 + 2H 2 \u003d S + 2H 2 O.

Kén-oxid előállítása (IV)

Kén égetése a levegőben

S + O 2 \u003d SO 2.

Szulfid oxidáció

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2O 3 + 8SO 2.

Erős savak hatása fém-szulfitokra

Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 \u003d 2 NaHS04 + H 2 O + SO 2.

1.11.2. Kénsav és sói

A kén-dioxid vízben való feloldásakor gyenge kénsav képződik, az oldott SO 2 nagy része SO 2 H 2 O hidratált formában van, hűtés hatására kristályos hidrát is felszabadul, csak kis része. A kénsav molekulák szulfit és hidroszulfit ionokká disszociálnak. Szabad állapotban a sav nem izolálódik.

Mivel kétbázisú, kétféle sót képez: közepes - szulfitokat és savas - hidroszulfitokat. Csak az alkálifém-szulfitok és az alkáli- és alkáliföldfém-hidroszulfitok oldódnak vízben.

4.dok

Kén. Kénhidrogén, szulfidok, hidroszulfidok. Kén (IV) és (VI) oxidok. Kénsavak és kénsavak és sóik. A kénsav észterei. Nátrium-tioszulfát

4.1. Kén

A kén azon kevés kémiai elemek egyike, amelyeket az emberek évezredek óta használnak. A természetben széles körben elterjedt, szabad állapotban (natív kén) és vegyületekben egyaránt előfordul. A ként tartalmazó ásványok két csoportra oszthatók - szulfidokra (piritek, fények, keverékek) és szulfátok. A natív kén nagy mennyiségben található Olaszországban (Szicília szigetén) és az USA-ban. A FÁK-ban a Volga-vidéken, az államokban natív kénlelőhelyek találhatók Közép-Ázsia, a Krím-félszigeten és más régiókban.

Az első csoport ásványai közé tartozik az ólomfény PbS, rézfény Cu 2 S, ezüstfény - Ag 2 S, cink keverék - ZnS, kadmium keverék - CdS, pirit vagy vas-pirit - FeS 2, kalkopirit - CuFeS 2, cinóber - HgS .

A második csoport ásványai közé tartozik a gipsz CaSO 4 2H 2 O, mirabilit (Glauber-só) - Na 2 SO 4 10H 2 O, ki-szerit - MgSO 4 H 2 O.

A kén megtalálható az állatok és növények szervezeteiben, mivel a fehérjemolekulák része. Szerves kénvegyületek találhatók az olajban.

Nyugta

1. Amikor ként kapunk tőle természetes vegyületek például kén-piritekből magas hőmérsékletre hevítik. A kén-pirit vas(II)-szulfid és kén képződésével bomlik le:

2. A kén hidrogén-szulfid oxigénhiányos oxidációjával nyerhető a következő reakció szerint:

2H 2S + O 2 \u003d 2S + 2H 2O

3. Jelenleg elterjedt a ként a kén-dioxid SO 2 szén-dioxid redukciójával nyert ként - ez a fémek kénércekből történő olvasztásának mellékterméke:

SO 2 + C \u003d CO 2 + S

4. A kohászati és kokszolókemencékből származó füstgázok kén-dioxid és hidrogén-szulfid keverékét tartalmazzák. Ezt a keveréket magas hőmérsékleten katalizátoron vezetjük át:

H 2 S + SO 2 \u003d 2H 2 O + 3S

^ Fizikai tulajdonságok

A kén törékeny szilárd anyag citromsárga. Vízben gyakorlatilag nem oldódik, de jól oldódik szén-diszulfidban, CS 2 anilinben és néhány más oldószerben.

Rossz hővezető és elektromosság. A kén számos allotróp módosulatot képez:

1 . ^ Rombos kén (a legstabilabb), a kristályok oktaéderek.

A ként hevítve megváltozik a színe és a viszkozitása: először világossárga képződik, majd a hőmérséklet emelkedésével elsötétül és olyan viszkózus lesz, hogy nem folyik ki a kémcsőből, további melegítéssel a viszkozitás csökken. ismét, és 444,6 °C-on a kén felforr.

2. ^ Monoklin kén - módosulás sötétsárga tű alakú kristályok formájában, amelyet az olvadt kén lassú hűtésével nyernek.

3. Műanyag kén forrásig melegített ként öntve keletkezik hideg víz. Könnyen nyúlik, mint a gumi (lásd 19. ábra).

A természetes kén négy stabil izotóp keverékéből áll: 32 16 S, 33 16 S, 34 16 S, 36 16 S.

^ Kémiai tulajdonságok

A kénatom befejezetlen külsővel energia szint, tud két elektront hozzáadni és fokot mutatni

Oxidáció -2. A kén ilyen fokú oxidációt mutat fémekkel és hidrogénnel (Na 2 S, H 2 S) alkotott vegyületekben. Egy elektronegatívabb elem atomjának elektronokat adva vagy húzva a kén oxidációs állapota +2, +4, +6 lehet.

Hidegben a kén viszonylag közömbös, de a hőmérséklet emelkedésével nő a reakcióképessége. 1. Fémeknél a kén oxidáló tulajdonságokat mutat. E reakciók során szulfidok képződnek (nem lép reakcióba arannyal, platinával és irídiummal): Fe + S = FeS

2. Normál körülmények között a kén nem lép kölcsönhatásba a hidrogénnel, és 150-200 ° C-on reverzibilis reakció megy végbe:

3. Fémekkel és hidrogénnel való reakciókban a kén tipikus oxidálószerként viselkedik, erős oxidálószerek jelenlétében pedig redukáló tulajdonságokat mutat.

S + 3F 2 \u003d SF 6 (jóddal nem reagál)

4. A kén égése oxigénben 280°C-on, levegőben 360°C-on megy végbe. Ez SO 2 és SO 3 keverékét képezi:

S + O 2 \u003d SO 2 2S + 3O 2 \u003d 2SO 3

5. Levegő hozzáférés nélkül melegítve a kén közvetlenül egyesül foszforral, szénnel, oxidáló tulajdonságokat mutatva:

2P + 3S \u003d P 2 S 3 2S + C \u003d CS 2

6. Amikor interakcióba lép összetett anyagok A kén elsősorban redukálószerként viselkedik:

7. A kén aránytalanítási reakciókra képes. Tehát, ha a kénport lúgokkal forraljuk, szulfitok és szulfidok képződnek:

Alkalmazás

A ként széles körben használják az iparban és a mezőgazdaságban. Termelésének mintegy felét kénsav előállítására használják fel. A ként a gumi vulkanizálására használják, ami a gumit gumivá alakítja.

Kénszín (finom por) formájában a ként a szőlő és a gyapot betegségeinek leküzdésére szolgál. Puskapor, gyufa, világító kompozíciók előállítására szolgál. Az orvostudományban a kénes kenőcsöket bőrbetegségek kezelésére készítik.

4.2. Kénhidrogén, szulfidok, hidroszulfidok

A hidrogén-szulfid analóg a vízzel. Elektronikus képlete

Ezt mutatja az oktatásban H-S-H kötések két p-elektron vesz részt külső szint kénatom. A H 2 S molekula szögletes alakú, tehát poláris.

^ A természetben lenni

A hidrogén-szulfid természetesen előfordul vulkáni gázokban és egyes ásványforrások vizében, például Pjatigorszkban, Matsesztában. Különféle állati és növényi maradványok kéntartalmú szerves anyagainak bomlása során keletkezik. Ez magyarázza a jellemzőt rossz szag Szennyvíz, szemétgyűjtők és szeméttelepek.

Nyugta

1. A hidrogén-szulfid előállítható a kén és a hidrogén közvetlen elegyítésével hevítés közben:

2. Általában azonban híg sósav vagy kénsav vas(III)-szulfidon történő hatására nyerik:

2HCl+FeS=FeCl 2 +H 2 S 2H + +FeS=Fe 2+ +H 2 S Ezt a reakciót gyakran Kipp-készülékben hajtják végre.

^ Fizikai tulajdonságok

Normál körülmények között a hidrogén-szulfid színtelen gáz, amely a rothadt tojásra jellemző szagú. Nagyon mérgező, belélegezve a hemoglobinhoz kötődik, bénulást okozva, ami nem ritka.

Ko a halálba vezet. Alacsony koncentrációban kevésbé veszélyes. Dolgoznod kell vele páraelszívók vagy hermetikusan lezárt eszközökkel. Megengedett H 2 S tartalom in ipari helyiségek 0,01 mg/1 liter levegő.

A hidrogén-szulfid viszonylag jól oldódik vízben (20°C-on 2,5 térfogatrész hidrogén-szulfid oldódik 1 térfogat vízben).

A hidrogén-szulfid vizes oldatát hidrogén-szulfid-víznek vagy hidrogén-szulfidsavnak nevezik (gyenge sav tulajdonságait mutatja).

^ Kémiai tulajdonságok

1, Erős melegítés hatására a kénhidrogén szinte teljesen lebomlik kén és hidrogén képződésével.

2. A hidrogén-szulfid levegőben kék lánggal ég, és kén-oxidot (IV) és vizet képez:

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2SO 2 + 2H 2 O

Oxigénhiány esetén kén és víz képződik: 2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

3. A hidrogén-szulfid meglehetősen erős redukálószer. Ez a fontos kémiai tulajdonsága a következőképpen magyarázható. H 2 S oldatban viszonylag könnyen lehet elektronokat adományozni a levegő oxigénmolekuláinak:

Ugyanakkor a levegő oxigénje a hidrogén-szulfidot kénné oxidálja, ami zavarossá teszi a hidrogén-szulfidos vizet:

2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

Ez magyarázza azt is, hogy a hidrogén-szulfid nem halmozódik fel túl nagy mennyiségben a természetben a szerves anyagok bomlása során - a légköri oxigén szabad kénné oxidálja.

4, A hidrogén-szulfid erőteljesen reagál halogénoldatokkal, például:

H 2 S+I 2 =2HI+S Kén szabadul fel, és a jódoldat elszíneződik.

5. Különféle oxidálószerek heves reakcióba lépnek a kénhidrogénnel: hatás alatt salétromsav szabad kén keletkezik.

6. A hidrogén-szulfid oldat disszociáció következtében savas reakciót vált ki:

H 2 SH + +HS - HS - H + +S -2

Általában az első szakasz dominál. Ez egy nagyon gyenge sav: gyengébb, mint a szén, amely általában kiszorítja a H 2 S-t a szulfidokból.

Szulfidok és hidroszulfidok

A hidrogén-kénsav, mint kétbázisú, két sósorozatot képez:

Közeg - szulfidok (Na 2 S);

Savas - hidroszulfidok (NaHS).

Ezek a sók előállíthatók: - hidroxidok hidrogén-szulfiddal való kölcsönhatásával: 2NaOH + H 2 S = Na 2 S + 2H 2 O

A kén és fémek közvetlen kölcsönhatása révén:

Sók cseréje H 2 S-vel vagy sók között:

Pb(NO 3) 2 + Na 2 S \u003d PbS + 2NaNO 3

CuSO 4 +H 2 S=CuS+H 2 SO 4 Cu 2+ +H 2 S=CuS+2H +

Szinte minden hidroszulfid jól oldódik vízben.

Az alkáli- és alkáliföldfém-szulfidok vízben is könnyen oldódnak, színtelenek.

A nehézfém-szulfidok vízben gyakorlatilag nem vagy gyengén oldódnak (FeS, MnS, ZnS); egy részük nem oldódik híg savakban (CuS, PbS, HgS).

Gyenge sav sóiként a vizes oldatokban lévő szulfidok erősen hidrolizálódnak. Például szulfidok alkálifémek vízben oldva lúgos reakcióba lépnek:

Na 2 S+HOHNaHS+NaOH

Minden szulfid, akárcsak maga a hidrogén-szulfid, energikus redukálószer:

3PbS -2 + 8HN +5 O 3 (razb.) \u003d 3PbS +6 O 4 + 4H 2 O + 8N +2 O

Néhány szulfidnak jellegzetes színe van: CuS és PbS - fekete, CdS - sárga, ZnS - fehér, MnS - rózsaszín, SnS - barna, Al 2 S 3 - narancssárga. A kationok kvalitatív elemzése a szulfidok eltérő oldhatóságán és sokuk eltérő színén alapul.

^ 4.3. Kén(IV)-oxid és kénsav

Kén-oxid (IV), vagy kén-dioxid, normál körülmények között színtelen, szúrós fullasztó szagú gáz. -10°C-ra hűtve színtelen folyadékká válik.

Nyugta

1. Laboratóriumi körülmények között kén-oxidot (IV) nyernek kénsav sóiból erős savak hatására:

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + S0 2  + H 2 O 2NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2SO 2  + 2H 2 O 2HSO + 2HSO + 3 + \u003d 2SO 2 +2H 2 O

2. Ezenkívül kén-dioxid képződik tömény kénsav kölcsönhatása következtében, amikor alacsony aktivitású fémekkel hevítik:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2  + 2H 2 O

Cu + 4Н + + 2SO 2-4 \u003d Cu 2+ + SO 2-4 + SO 2  + 2H 2 O

3. Kén-oxid (IV) akkor is keletkezik, amikor a ként levegőben vagy oxigénben eléget:

4. Ipari körülmények között a SO 2-t pirit FeS 2 vagy nemvas fémek kénes érceinek pörkölésével nyerik (ZnS cinkkeverék, ólomfényű PbS stb.):

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

Az SO 2 molekula szerkezeti képlete:

A SO 2 molekulában a kötések kialakításában négy kénelektron és két oxigénatom négy elektronja vesz részt. A kötő elektronpárok és a nem megosztott kén elektronpárok kölcsönös taszítása szögletes alakot ad a molekulának.

Kémiai tulajdonságok

1. A kén-oxid (IV) a savas oxidok összes tulajdonságával rendelkezik:

Kölcsönhatás vízzel

kölcsönhatás lúgokkal,

Kölcsönhatás bázikus oxidokkal.

2. A kén-oxidot (IV) redukáló tulajdonságok jellemzik:

S +4 O 2 +O 0 2 2S +6 O -2 3 (katalizátor jelenlétében, melegítéskor)

De erős redukálószerek jelenlétében az SO 2 oxidálószerként viselkedik:

A kén-oxid (IV) redox kettőssége azzal magyarázható, hogy a kén oxidációs állapota +4, ezért 2 elektront adva S +6-ra oxidálható, 4 elektron befogadásával redukálható. S °. Ezeknek vagy más tulajdonságoknak a megnyilvánulása a reagáló komponens természetétől függ.

A kén-oxid (IV) jól oldódik vízben (20 °C-on 40 térfogat SO 2 1 térfogatban oldódik). Ebben az esetben a kénsav csak vizes oldatban létezik:

SO 2 + H 2 OH 2 SO 3

A reakció visszafordítható. Vizes oldatban kén-oxid (IV) és kénsav van benne Kémiai egyensúly, amely mozgatható. H 2 SO 3 kötésekor (a sav semlegesítése

Ön) a reakció a kénsav képződése felé halad; az SO 2 eltávolításakor (nitrogénoldat átfúvatása vagy melegítés) a reakció a kiindulási anyagok felé halad. A kénsav oldatában mindig van kén-oxid (IV), ami szúrós szagot ad.

A kénsav a savak összes tulajdonságával rendelkezik. Az oldatban lépésenként disszociál:

H 2 SO 3 H + + HSO - 3 HSO - 3 H + + SO 2- 3

Termikusan instabil, illékony. A kénsav, mint kétbázisú sav, kétféle sót képez:

Közeg - szulfitok (Na 2 SO 3);

Savas - hidroszulfitok (NaHSO 3).

Szulfitok képződnek, amikor egy savat lúggal teljesen semlegesítenek:

H 2 SO 3 + 2 NaOH \u003d Na 2 SO 3 + 2H 2 O

A hidroszulfitokat lúg hiányában állítják elő:

H 2 SO 3 + NaOH \u003d NaHS03 + H 2 O

A kénsav és sói oxidáló és redukáló tulajdonságokkal is rendelkeznek, amit a reakciópartner természete határoz meg.

1. Tehát oxigén hatására a szulfitok szulfátokká oxidálódnak:

2Na 2S +4 O 3 + O 0 2 \u003d 2Na 2 S + 6 O -2 4

A kénsav brómmal és kálium-permanganáttal történő oxidációja még könnyebben megy végbe:

5H 2 S + 4 O 3 + 2 KMn + 7 O 4 \u003d 2H 2 S + 6 O 4 + 2 Mn + 2 S + 6 O 4 + K 2 S + 6 O 4 + 3 H 2 O

2. Energikusabb redukálószerek jelenlétében a szulfitok oxidáló tulajdonságokat mutatnak:

A kénsav sói szinte minden hidrogén-szulfitot és alkálifém-szulfitot feloldanak.

3. Mivel a H 2 SO 3 gyenge sav, a savak szulfitokra és hidroszulfitokra gyakorolt hatására SO 2 szabadul fel. Ezt a módszert általában SO 2 kinyerésekor alkalmazzák laboratóriumi körülmények között:

NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + SO 2  + H 2 O

4. A vízben oldódó szulfitok könnyen hidrolizálódnak, aminek következtében az OH - - ionok koncentrációja megnő az oldatban:

Na 2 SO 3 + NOHNaHSO 3 + NaOH

Alkalmazás

A kén-oxid (IV) és a kénsav sok festéket elszíntelenít, színtelen vegyületeket képezve velük. Ez utóbbi hevítés vagy fény hatására újra lebomolhat, aminek hatására a szín visszaáll. Ezért a SO 2 és a H 2 SO 3 fehérítő hatása eltér a klór fehérítő hatásától. Általában a kén (IV) rxid fehéríti a gyapjút, a selymet és a szalmát.

A kén-oxid (IV) számos mikroorganizmust elpusztít. Ezért a penészgombák elpusztítására nedves pincéket, pincéket, boroshordókat stb. füstölnek ki. Gyümölcsök és bogyók szállítására és tárolására is használják. Nagy mennyiségben a IV) kén-oxidot használják kénsav előállítására.

Fontos alkalmazás talál kalcium-hidroszulfit CaHSO 3 (szulfitlúg) oldatot, amelyet fa- és papírpép kezelésére használnak.

^ 4.4. Kén(VI)-oxid. Kénsav

A kén-oxid (VI) (lásd a 20. táblázatot) színtelen folyadék, amely 16,8 ° C-on szilárd kristályos masszává szilárdul meg. Nagyon erősen felszívja a nedvességet, kénsavat képezve: SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

20. táblázat A kén-oxidok tulajdonságai

A kén-oxidok (VI) vízben való oldódása jelentős mennyiségű hő felszabadulásával jár.

A kén-oxid (VI) nagyon jól oldódik tömény kénsavban. Az SO3 vízmentes savban készült oldatát óleumnak nevezzük. Az óleumok legfeljebb 70% SO 3 -ot tartalmazhatnak.

Nyugta

1. A kén-oxidot (VI) úgy állítják elő, hogy a kén-dioxidot légköri oxigénnel oxidálják katalizátorok jelenlétében 450 °C hőmérsékleten (lásd. Kénsav beszerzése):

2SO 2 +O 2 \u003d 2SO 3

2. A SO 2 SO 3 -dá való oxidálásának másik módja a nitrogén-monoxid (IV) oxidálószerként történő alkalmazása:

A keletkező nitrogén-monoxid (II), amikor a légköri oxigénnel kölcsönhatásba lép, könnyen és gyorsan nitrogén-monoxiddá (IV) alakul: 2NO + O 2 \u003d 2NO 2

Ami ismét felhasználható a SO 2 oxidációjában. Ezért az NO 2 oxigénhordozóként működik. A SO 2 SO 3 -dá való oxidálásának ezt a módszerét nitrogénnek nevezik. Az SO 3 molekula háromszög alakú, amelynek középpontja

A kénatom a következő helyen található:

Ez a szerkezet a kötő elektronpárok kölcsönös taszításának köszönhető. A kénatom hat külső elektront biztosított a képződésükhöz.

Kémiai tulajdonságok

1. Az SO 3 egy tipikus savas oxid.

2. A kén-oxid (VI) erős oxidálószer tulajdonságokkal rendelkezik.

Alkalmazás

A kén-oxidot (VI) kénsav előállítására használják. Legmagasabb érték Megvan kapcsolattartási mód fogadása

Kénsav. Ezzel a módszerrel bármilyen koncentrációjú H 2 SO 4-et, valamint óleumot kaphat. A folyamat három szakaszból áll: SO 2 beszerzése; SO 2 oxidációja SO 3 -dá; H 2 SO 4 szerzése.

A SO 2-t FeS 2 pirit speciális kemencékben történő égetésével nyerik: 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

A tüzelés felgyorsítása érdekében a piritet előzetesen összetörik, és a kén teljesebb kiégéséhez sokkal több levegőt (oxigént) vezetnek be, mint amennyi a reakcióhoz szükséges. A kemencéből kilépő gáz kén-oxidból (IV), oxigénből, nitrogénből, arzénvegyületekből (a piritekben lévő szennyeződésekből) és vízgőzből áll. Pörkölőgáznak hívják.

A pörkölőgázt alaposan megtisztítják, mivel már kis mennyiségű arzénvegyület, valamint por és nedvesség is mérgezi a katalizátort. A gázt speciális elektromos szűrőkön és mosótornyon való átvezetéssel tisztítják az arzénvegyületektől és a portól; a nedvességet tömény kénsav szívja fel a szárítótoronyban. Az oxigént tartalmazó tisztított gázt egy hőcserélőben 450 °C-ra melegítik, és belép az érintkező berendezésbe. Az érintkező készülék belsejében katalizátorral töltött rácsos polcok vannak.

Korábban finom eloszlású fémplatinát használtak katalizátorként. Ezt követően vanádiumvegyületekkel - a vanádium (V) oxiddal V 2 O 5 vagy a VOSO 4 vanadil-szulfáttal - váltották fel, amelyek olcsóbbak, mint a platina, és lassabban mérgeznek.

Az SO 2 SO 3 -dá történő oxidációs reakciója reverzibilis:

2SO 2 + O 2 2SO 3

A pörkölőgáz oxigéntartalmának növelése növeli a kén-oxid (VI) hozamát: 450°C-os hőmérsékleten általában eléri a 95%-ot vagy még többet.

A kapott kén-oxidot (VI) ezután ellenáramban az abszorpciós toronyba táplálják, ahol tömény kénsav abszorbeálja. Telítődése során először vízmentes kénsav, majd óleum képződik. Ezt követően az óleumot 98%-os kénsavra hígítják, és eljuttatják a fogyasztókhoz.

A kénsav szerkezeti képlete:

^ Fizikai tulajdonságok

A kénsav nehéz, színtelen olajos folyadék, amely + 10,4 °C-on majdnem kétszer kristályosodik ( \u003d 1,83 g / cm 3) nehezebb, mint a víz, szagtalan, nem illékony. Rendkívül gigroszkópos. Nagy mennyiségű hő felszabadulásával felszívja a nedvességet, így nem lehet vizet adni a tömény kénsavhoz - a sav fröcsköl. Időnként-

A kénsavat kis részletekben kell hozzáadni a vízhez.

A vízmentes kénsav 70%-ig oldja a kén-oxidot (VI). Melegítéskor az SO 3 -t addig hasítja le, amíg oldat nem keletkezik 98,3%-os H 2 SO 4 tömeghányaddal. A vízmentes H 2 SO 4 szinte nem vezet elektromosságot.

^ Kémiai tulajdonságok

1. Bármilyen arányban keveredik vízzel, és különböző összetételű hidrátokat képez:

H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2H 2 O, H 2 SO 4 3 H 2 O, H 2 SO 4 4 H 2 O, H 2 SO 4 6,5 H 2 O

2. A tömény kénsav elszenesíti a szerves anyagokat - cukrot, papírt, fát, rostokat, vízelemeket vesz el belőlük:

C 12 H 22 O 11 + H 2 SO 4 \u003d 12C + H 2 SO 4 11 H 2 O

A keletkező szén részben kölcsönhatásba lép a savval:

A gázok szárítása a víz kénsav általi abszorpcióján alapul.

Hogyan vált ki egy erős, nem illékony sav H 2 SO 4 más savakat a száraz sókból:

NaNO 3 + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + HNO 3

Ha azonban H 2 SO 4-et adunk a sóoldatokhoz, akkor a savak kiszorítása nem következik be.

H 2 SO 4 - erős kétbázisú sav: H 2 SO 4 H + + HSO - 4 HSO - 4 H + + SO 2- 4

A nem illékony erős savak összes tulajdonságával rendelkezik.

A híg kénsavat a nem oxidáló savak összes tulajdonsága jellemzi. Nevezetesen: kölcsönhatásba lép azokkal a fémekkel, amelyek a fémek elektrokémiai feszültségsorában vannak egészen a hidrogénig:

A fémekkel való kölcsönhatás a hidrogénionok redukciójának köszönhető.

6. A tömény kénsav erőteljes oxidálószer. Hevítéskor a legtöbb fémet oxidálja, beleértve azokat is, amelyek a hidrogén utáni elektrokémiai feszültségsorokban állnak, de nem csak a platinával és az arannyal lép reakcióba. A fém aktivitásától függően S -2 , S° és S +4 használható redukciós termékként.

Hidegben a koncentrált kénsav nem lép kölcsönhatásba olyan erős fémekkel, mint az alumínium, vas, króm. Ennek oka a fémek passzivációja. Ezt a funkciót széles körben használják, ha vastartályban szállítják.

Melegítéskor azonban:

Így a tömény kénsav kölcsönhatásba lép a fémekkel a savképző szer atomjainak redukálásával.

A SO 2-4 szulfátionnal való minőségi reakció egy fehér kristályos BaSO 4 csapadék képződése, amely vízben és savakban oldhatatlan:

SO 2- 4 + Ba +2 BaSO 4 

Alkalmazás

A kénsav az a legfontosabb termék a fő vegyipar, amely nem

szerves savak, lúgok, sók, ásványi műtrágyákés klór.

Az alkalmazások sokféleségét tekintve a kénsav az első helyet foglalja el a savak között. A legnagyobb szám foszfor- és nitrogénműtrágyák előállítására használják. Mivel nem illékony, a kénsavat más savak – sósav, fluorsav, foszforsav és ecetsav – előállítására használják.

Ennek nagy része a kőolajtermékek - benzin, kerozin, kenőolajok - tisztítására megy. káros szennyeződéseket. A gépészetben kénsavat használnak a fémfelület oxidoktól való tisztítására bevonatolás előtt (nikkelezés, krómozás stb.). A kénsavat robbanóanyagok, mesterséges szálak, színezékek, műanyagok és sok más gyártásához használják. Az elemek töltésére szolgál.

A kénsav sói fontosak.

^ Nátrium-szulfát A Na 2 SO 4 vizes oldatokból Na 2 SO 4 10H 2 O hidrát formájában kristályosodik ki, amelyet Glauber-sónak neveznek. Az orvostudományban hashajtóként használják. A vízmentes nátrium-szulfátot szóda és üveg előállításához használják.

^ Ammónium-szulfát(NH 4) 2 SO 4 - nitrogén műtrágya.

kálium-szulfát K 2 SO 4 - hamuzsír műtrágya.

kalcium-szulfát A CaSO 4 a természetben CaSO 4 2H 2 O gipsz ásvány formájában fordul elő. 150 °C-ra melegítve elveszti a víz egy részét, és 2CaSO 4 H 2 O összetételű hidráttá alakul, amelyet égetett gipsznek neveznek, ill. alabástrom. Az alabástrom vízzel tésztaszerű masszává keverve egy idő után újra megkeményedik, CaSO 4 2H 2 O-vá alakul. A gipszet széles körben használják az építőiparban (vakolat).

^ Magnézium-szulfát A MgSO 4 a tengervízben található, ami keserű ízét okozza. A keserűsónak nevezett kristályos hidrátot hashajtóként használják.

vitriol- fémek kristályos szulfátjainak műszaki neve Fe, Cu, Zn, Ni, Co (a dehidratált sók nem vitriolok). kék vitriol CuSO 4 5H 2 O - mérgező anyag kék színű. A növényeket híg oldattal permetezzük, és a magokat vetés előtt csávázzuk. tintakő A FeSO 4 7H 2 O világoszöld anyag. Használható növényi kártevőirtásra, tinták, ásványi festékek, stb. készítésére. Cink vitriol A ZnSO 4 7H 2 O-t ásványi festékek gyártásában, chintznyomtatásban és gyógyászatban használják.

^ 4.5. A kénsav észterei. Nátrium-tioszulfát

A kénsav-észterek közé tartoznak a dialkil-szulfátok (RO 2)SO 2 . Ezek magas forráspontú folyadékok; az alacsonyabbak vízben oldódnak; lúgok jelenlétében alkoholt és kénsav sóit képeznek. A rövid szénláncú dialkil-szulfátok alkilezőszerek.

dietil-szulfát(C2H5)2SO4. Olvadáspont -26°C, forráspont 210°C, alkoholokban oldódik, vízben nem oldódik. Kénsav és etanol kölcsönhatásából nyerik. Ez egy etilezőszer a szerves szintézisben. Áthatol a bőrön.

dimetil-szulfát(CH 3) 2SO 4. Olvadáspont -26,8 °C, forráspont 188,5 °C. Oldjuk fel alkoholokban, rossz - vízben. Oldószer hiányában ammóniával reagál (robbanásveszélyesen); szulfonál néhány aromás vegyületet, például a fenol-észtereket. 60%-os óleum és metanol kölcsönhatásával nyerik 150°C-on.Metilálószer a szerves szintézisekben. Rákkeltő, hatással van a szemre, bőrre, légzőszervekre.

^ Nátrium-tioszulfát Na 2 S 2 O 3

Tiokénsav sója, amelyben két kénatom eltérő oxidációs állapotú: +6 és -2. Kristályos anyag, vízben jól oldódik. Na 2 S 2 O 3 5H 2 O kristályos hidrát formájában állítják elő, amelyet általában hiposzulfitnak neveznek. A nátrium-szulfit és a kén kölcsönhatása során keletkezik:

Na 2 SO 3 + S \u003d Na 2 S 2 O 3

A tiokénsavhoz hasonlóan erős redukálószer, klór hatására könnyen oxidálódik kénsavvá:

Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O \u003d 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl

Ezen a reakción alapult a nátrium-tioszulfát alkalmazása a klór elnyelésére (az első gázálarcokban).

A nátrium-tioszulfátot némileg eltérően oxidálják gyenge oxidálószerek. Ebben az esetben a tetrationsav sói képződnek, például:

2Na 2 S 2 O 3 + I 2 \u003d Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

A nátrium-tioszulfát a NaHSO 3, kénes színezékek gyártásánál, az ipari gázok kénből történő tisztításánál melléktermék. Használják a klórnyomok eltávolítására a szövetek fehérítését követően, az ezüst ércekből való kinyerésére; fixáló a fotózásban, reagens a jodometriában, arzén-, higanyvegyületekkel való mérgezés ellenszere és gyulladásgátló szer.

Kén(IV)-oxid és kénsav

Kén-oxid (IV), vagy kén-dioxid, normál körülmények között színtelen, szúrós fullasztó szagú gáz. -10°C-ra hűtve színtelen folyadékká válik.

Nyugta

1. Laboratóriumi körülmények között kén-oxidot (IV) nyernek kénsav sóiból erős savak hatására:

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + S0 2 + H 2 O 2NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O 2HSO - 3 + 2H + d \u0 2SO 2 + 2H2O

2. Ezenkívül kén-dioxid képződik tömény kénsav kölcsönhatása következtében, amikor alacsony aktivitású fémekkel hevítik:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Cu + 4Н + + 2SO 2-4 \u003d Cu 2+ + SO 2-4 + SO 2 + 2H 2 O

3. Kén-oxid (IV) akkor is keletkezik, amikor a ként levegőben vagy oxigénben eléget:

4. Ipari körülmények között a SO 2-t pirit FeS 2 vagy nemvas fémek kénes érceinek pörkölésével nyerik (ZnS cinkkeverék, ólomfényű PbS stb.):

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

Az SO 2 molekula szerkezeti képlete:

A SO 2 molekulában a kötések kialakításában négy kénelektron és két oxigénatomból négy elektron vesz részt. A kötő elektronpárok és a meg nem osztott kén elektronpárok kölcsönös taszítása szögletes alakot ad a molekulának.

Kémiai tulajdonságok

1. A kén-oxid (IV) a savas oxidok összes tulajdonságával rendelkezik:

Kölcsönhatás vízzel

kölcsönhatás lúgokkal,

Kölcsönhatás bázikus oxidokkal.

2. A kén-oxidot (IV) redukáló tulajdonságok jellemzik:

S +4 O 2 + O 0 2 "2S +6 O -2 3 (katalizátor jelenlétében, melegítéskor)

De erős redukálószerek jelenlétében az SO 2 oxidálószerként viselkedik:

A kén-oxid (IV) jól oldódik vízben (20 °C-on 40 térfogat SO 2 1 térfogatban oldódik). Ebben az esetben a kénsav csak vizes oldatban létezik:

SO 2 + H 2 O "H 2 SO 3

A reakció visszafordítható. Vizes oldatban a kén-oxid (IV) és a kénsav kémiai egyensúlyban van, ami kiszorítható. H 2 SO 3 kötésekor (a sav semlegesítése

u) a reakció a kénsav képződése felé halad; az SO 2 eltávolításakor (nitrogénoldat átfúvatása vagy melegítés) a reakció a kiindulási anyagok felé halad. A kénsav oldat mindig tartalmaz kén-oxidot (IV), ami szúrós szagot ad.

A kénsav a savak összes tulajdonságával rendelkezik. Az oldatban lépésenként disszociál:

H 2 SO 3 "H + + HSO - 3 HSO - 3" H + + SO 2- 3

Termikusan instabil, illékony. A kénsav, mint kétbázisú sav, kétféle sót képez:

Közeg - szulfitok (Na 2 SO 3);

Savas - hidroszulfitok (NaHSO 3).

Szulfitok képződnek, amikor egy savat lúggal teljesen semlegesítenek:

H 2 SO 3 + 2 NaOH \u003d Na 2 SO 3 + 2H 2 O

A hidroszulfitokat lúg hiányában állítják elő:

H 2 SO 3 + NaOH \u003d NaHS03 + H 2 O

A kénsav és sói oxidáló és redukáló tulajdonságokkal is rendelkeznek, amit a reakciópartner természete határoz meg.

1. Tehát oxigén hatására a szulfitok szulfátokká oxidálódnak:

2Na 2S +4 O 3 + O 0 2 \u003d 2Na 2 S + 6 O -2 4

A kénsav brómmal és kálium-permanganáttal történő oxidációja még könnyebben megy végbe:

5H 2 S + 4 O 3 + 2 KMn + 7 O 4 \u003d 2H 2 S + 6 O 4 + 2 Mn + 2 S + 6 O 4 + K 2 S + 6 O 4 + 3 H 2 O

2. Energikusabb redukálószerek jelenlétében a szulfitok oxidáló tulajdonságokat mutatnak:

A kénsav sói feloldják az alkálifémek szinte összes hidroszulfitját és szulfitját.

3. Mivel a H 2 SO 3 gyenge sav, a savak szulfitokra és hidroszulfitokra gyakorolt hatására SO 2 szabadul fel. Ezt a módszert általában a SO 2 laboratóriumi kinyerésekor alkalmazzák:

NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O

4. A vízben oldódó szulfitok könnyen hidrolizálódnak, aminek következtében az OH - - ionok koncentrációja megnő az oldatban:

Na 2 SO 3 + NON "NaHSO 3 + NaOH

Alkalmazás

Fontos alkalmazási terület a kalcium-hidroszulfit CaHSO 3 (szulfitlúg) oldata, amelyet fa- és papírpép kezelésére használnak.