L'ossido di zolfo (IV) ha proprietà acide, che si manifestano in reazioni con sostanze che mostrano proprietà di base. Le proprietà acide si manifestano quando si interagisce con l'acqua. In questo caso si forma una soluzione di acido solforico:

Lo stato di ossidazione dello zolfo in anidride solforosa (+4) determina le proprietà riducenti e ossidanti dell'anidride solforosa:

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

ott: S+4 + 4e => S0

Le proprietà riducenti si manifestano nelle reazioni con forti agenti ossidanti: ossigeno, alogeni, acido nitrico, permanganato di potassio e altri. Per esempio:

2SO2 + O2 = 2SO3

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

O20 + 4e => 2O-2 1

Con forti agenti riducenti, il gas mostra proprietà ossidanti. Ad esempio, se mescoli anidride solforosa e idrogeno solforato, interagiscono in condizioni normali:

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

L'acido solforoso esiste solo in soluzione. È instabile e si decompone in anidride solforosa e acqua. L'acido solforoso non è un acido forte. È un acido di media forza e si dissocia gradualmente. Quando l'alcali viene aggiunto all'acido solforico, si formano i sali. L'acido solforoso dà due serie di sali: medi - solfiti e acidi - idrosolfiti.

Ossido di zolfo (VI).

Il triossido di zolfo presenta proprietà acide. Reagisce violentemente con l'acqua e viene rilasciata una grande quantità di calore. Questa reazione viene utilizzata per ottenere il prodotto più importante industria chimica- acido solforico.

SO3 + H2O = H2SO4

Poiché lo zolfo nel triossido di zolfo ha il più alto stato di ossidazione, l'ossido di zolfo (VI) mostra proprietà ossidanti. Ad esempio ossida gli alogenuri, i non metalli a bassa elettronegatività:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

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

C0 - 4e => C+4 2

L'acido solforico reagisce tre tipi: acido-base, scambio ionico, redox. Interagisce attivamente anche con le sostanze organiche.

Reazioni acido-base

L'acido solforico mostra proprietà acide nelle reazioni con basi e ossidi basici. Queste reazioni vengono eseguite al meglio con acido solforico diluito. Nella misura in cui acido solforicoè dibasico, può formare sia sali medi (solfati) che acidi (idrosolfati).

Reazioni di scambio ionico

L'acido solforico è caratterizzato da reazioni di scambio ionico. Allo stesso tempo, interagisce con le soluzioni saline, formando un precipitato, un acido debole o rilasciando un gas. Queste reazioni procedono a una velocità maggiore quando si utilizza acido solforico al 45% o anche più diluito. Lo sviluppo di gas avviene nelle reazioni con sali di acidi instabili, che si decompongono per formare gas (carbonico, solforoso, acido solfidrico) o per formare acidi volatili, come il cloridrico.

Reazioni redox

L'acido solforico manifesta più chiaramente le sue proprietà nelle reazioni redox, poiché lo zolfo nella sua composizione ha il più alto stato di ossidazione di +6. Le proprietà ossidanti dell'acido solforico possono essere trovate nella reazione, ad esempio, con il rame.

Ci sono due elementi ossidanti in una molecola di acido solforico: un atomo di zolfo con S.O. +6 e ioni idrogeno H+. Il rame non può essere ossidato dall'idrogeno allo stato di ossidazione +1, ma lo zolfo può. Questa è la ragione dell'ossidazione di un metallo così inattivo come il rame con acido solforico.

L'anidride solforosa ha una struttura molecolare simile all'ozono. L'atomo di zolfo al centro della molecola è legato a due atomi di ossigeno. Questo prodotto gassoso dell'ossidazione dello zolfo è incolore, emette un odore pungente, si condensa facilmente in un liquido trasparente in condizioni mutevoli. La sostanza è altamente solubile in acqua, ha proprietà antisettiche. A grandi quantità ricevere SO 2 nell'industria chimica, in particolare nel ciclo di produzione di acido solforico. Il gas è ampiamente utilizzato per la lavorazione agricola e prodotti alimentari, candeggio tessuti nell'industria tessile.

Nomi sistematici e banali di sostanze

È necessario comprendere la varietà di termini relativi allo stesso composto. Nome ufficiale connessioni, Composizione chimica che riflette la formula SO 2 - anidride solforosa. IUPAC raccomanda l'uso di questo termine e del suo equivalente inglese, anidride solforosa. I libri di testo per scuole e università spesso menzionano un altro nome: ossido di zolfo (IV). Il numero romano tra parentesi indica la valenza dell'atomo S. L'ossigeno in questo ossido è bivalente e il numero di ossidazione dello zolfo è +4. La letteratura tecnica utilizza termini obsoleti come anidride solforosa, anidride solforosa (il prodotto della sua disidratazione).

Composizione e caratteristiche della struttura molecolare di SO 2

La molecola di SO 2 è formata da un atomo di zolfo e due atomi di ossigeno. C'è un angolo di 120° tra i legami covalenti. Nell'atomo di zolfo si verifica l'ibridazione sp2: le nuvole di elettroni uno s e due p sono allineate per forma ed energia. Sono coinvolti nell'istruzione. legame covalente tra zolfo e ossigeno. Nella coppia O–S, la distanza tra gli atomi è 0,143 nm. L'ossigeno è più elettronegativo dello zolfo, il che significa che le coppie di elettroni di legame si spostano dal centro verso gli angoli esterni. Anche l'intera molecola è polarizzata, il polo negativo è l'atomo O, quello positivo è l'atomo S.

Alcuni parametri fisici dell'anidride solforosa

Ossido di zolfo quadrivalente a velocità normali ambiente mantiene uno stato gassoso di aggregazione. La formula dell'anidride solforosa consente di determinarne il relativo molecolare e massa molare: Mr(SO 2) \u003d 64.066, M \u003d 64.066 g / mol (può essere arrotondato a 64 g / mol). Questo gas è quasi 2,3 volte più pesante dell'aria (M(aria) = 29 g/mol). Il biossido ha un forte odore specifico di zolfo bruciato, che è difficile da confondere con qualsiasi altro. È sgradevole, irrita le mucose degli occhi, provoca la tosse. Ma l'ossido di zolfo (IV) non è tossico come l'idrogeno solforato.

sotto pressione a temperatura ambiente l'anidride solforosa gassosa viene liquefatta. In basse temperature la sostanza è allo stato solido, fonde a -72 ... -75,5 ° C. Con un ulteriore aumento della temperatura, appare un liquido e a -10,1 ° C si forma nuovamente il gas. Le molecole di SO 2 sono termicamente stabili, la decomposizione in zolfo atomico e ossigeno molecolare avviene a temperature molto elevate (circa 2800 ºС).

Solubilità e interazione con l'acqua

L'anidride solforosa, quando disciolta in acqua, interagisce parzialmente con essa per formare un acido solforoso molto debole. Al momento della ricezione si decompone immediatamente in anidride e acqua: SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3. Infatti, nella soluzione non è presente acido solforoso, ma molecole di SO 2 idratate. Il biossido gassoso interagisce meglio con l'acqua fredda, la sua solubilità diminuisce con l'aumentare della temperatura. In condizioni normali può dissolversi in 1 volume d'acqua fino a 40 volumi di gas.

Anidride solforosa in natura

Volumi significativi di anidride solforosa vengono rilasciati con gas vulcanici e lava durante le eruzioni. Molte attività umane aumentano anche la concentrazione di SO 2 nell'atmosfera.

L'anidride solforosa viene fornita all'aria dagli impianti metallurgici, dove i gas di scarico non vengono catturati durante la torrefazione del minerale. Molti combustibili fossili contengono zolfo, con conseguente rilascio di quantità significative di anidride solforosa aria atmosferica quando si brucia carbone, petrolio, gas, carburante da essi ottenuto. L'anidride solforosa diventa tossica per l'uomo a concentrazioni nell'aria superiori allo 0,03%. Una persona inizia la mancanza di respiro, potrebbero esserci fenomeni simili a bronchite e polmonite. Una concentrazione molto elevata di anidride solforosa nell'atmosfera può portare a gravi avvelenamenti o morte.

Anidride solforosa - produzione in laboratorio e nell'industria

Metodi di laboratorio:

1. Quando lo zolfo viene bruciato in un pallone con ossigeno o aria, si ottiene biossido secondo la formula: S + O 2 \u003d SO 2.
2. Puoi agire sui sali dell'acido solforoso con acidi inorganici più forti, è meglio prendere il cloridrico, ma puoi diluire il solforico:

• Na 2 SO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 SO 3;
• Na 2 SO 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. Quando il rame interagisce con l'acido solforico concentrato, non viene rilasciato idrogeno, ma anidride solforosa:

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

Modi moderni produzione industriale diossido di zolfo:

1. Ossidazione dello zolfo naturale durante la sua combustione in appositi forni: S + O 2 = SO 2.
2. Pirite di ferro arrosto (pirite).

Proprietà chimiche di base dell'anidride solforosa

L'anidride solforosa è un composto chimicamente attivo. Nei processi redox, questa sostanza agisce spesso come agente riducente. Ad esempio, quando il bromo molecolare interagisce con l'anidride solforosa, i prodotti di reazione sono acido solforico e acido bromidrico. Le proprietà ossidanti della SO 2 si manifestano se questo gas viene fatto passare attraverso l'acqua di idrogeno solforato. Di conseguenza, viene rilasciato zolfo, si verifica l'auto-ossidazione-autoguarigione: SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S + 2H 2 O.

L'anidride solforosa presenta proprietà acide. Corrisponde a uno degli acidi più deboli e instabili: il solforoso. Questo composto non esiste nella sua forma pura, è possibile rilevare le proprietà acide di una soluzione di anidride solforosa utilizzando indicatori (il tornasole diventa rosa). L'acido solforoso fornisce sali medi - solfiti e acidi - idrosolfiti. Tra questi ci sono composti stabili.

Il processo di ossidazione dello zolfo in biossido allo stato esavalente in anidride solforica è catalitico. La sostanza risultante si dissolve vigorosamente in acqua, reagisce con le molecole di H 2 O. La reazione è esotermica, si forma acido solforico, o meglio, la sua forma idrata.

Uso pratico del gas acido

Il processo principale per la produzione industriale di acido solforico, che richiede l'elemento biossido, ha quattro fasi:

1. Ottenere anidride solforosa bruciando zolfo in forni speciali.
2. Purificazione dell'anidride solforosa risultante da ogni tipo di impurità.
3. Ulteriore ossidazione a zolfo esavalente in presenza di un catalizzatore.
4. Assorbimento di anidride solforosa da parte dell'acqua.

In precedenza, quasi tutta l'anidride solforosa necessaria per la produzione di acido solforico su scala industriale veniva ottenuta dalla tostatura della pirite come sottoprodotto della produzione dell'acciaio. Nuovi tipi di lavorazione delle materie prime metallurgiche utilizzano una minore combustione del minerale. Pertanto, il principale materiale di partenza per la produzione di acido solforico in l'anno scorso divenne zolfo naturale. Significative riserve mondiali di questa materia prima, la sua disponibilità consentono di organizzare lavorazioni su larga scala.

L'anidride solforosa è ampiamente utilizzata non solo nell'industria chimica, ma anche in altri settori dell'economia. Le fabbriche tessili usano questa sostanza ei prodotti della sua interazione chimica per candeggiare seta e tessuti di lana. Questo è uno dei tipi di candeggio senza cloro, in cui le fibre non vengono distrutte.

L'anidride solforosa ha eccellenti proprietà disinfettanti, che viene utilizzata nella lotta contro funghi e batteri. L'anidride solforosa viene utilizzata per la fumigazione di depositi agricoli, botti di vino e cantine. Utilizzato da SO 2 in Industria alimentare come agente conservante e antibatterico. Aggiungilo agli sciroppi, immergi la frutta fresca. Solfitizzazione
il succo di barbabietola da zucchero scolorisce e disinfetta le materie prime. In scatola purea di verdure e i succhi contengono anche anidride solforosa come agente antiossidante e conservante.

Lo stato di ossidazione +4 per lo zolfo è abbastanza stabile e si manifesta in SHal 4 tetraalogenuri, SOHal 2 oxodihalides, SO 2 diossido e i loro anioni corrispondenti. Conosceremo le proprietà dell'anidride solforosa e dell'acido solforoso.

1.11.1. Ossido di zolfo (IV) La struttura della molecola di so2

La struttura della molecola di SO 2 è simile alla struttura della molecola di ozono. L'atomo di zolfo è in uno stato di ibridazione sp 2, la forma degli orbitali è un triangolo regolare, la forma della molecola è angolare. L'atomo di zolfo ha una coppia di elettroni non condivisa. La lunghezza del legame SO è 0,143 nm, l'angolo di legame è 119,5°.

La struttura corrisponde alle seguenti strutture risonanti:

A differenza dell'ozono, la molteplicità del legame S–O è 2, cioè la prima struttura di risonanza fornisce il contributo principale. La molecola è caratterizzata da un'elevata stabilità termica.

Proprietà fisiche

In condizioni normali, l'anidride solforosa o l'anidride solforosa lo è gas incolore con un forte odore soffocante, punto di fusione -75 °C, punto di ebollizione -10 °C. Dissolviamo bene in acqua, a 20 °C in 1 volume d'acqua si sciolgono 40 volumi di anidride solforosa. Gas tossico.

Proprietà chimiche dell'ossido di zolfo (IV)

L'anidride solforosa è altamente reattiva. L'anidride solforosa è un ossido acido. È abbastanza solubile in acqua con formazione di idrati. Interagisce anche parzialmente con l'acqua, formando un acido solforoso debole, che non viene isolato individualmente:

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

Come risultato della dissociazione, si formano protoni, quindi la soluzione ha un ambiente acido.

Quando il gas di anidride solforosa viene fatto passare attraverso una soluzione di idrossido di sodio, si forma solfito di sodio. Il solfito di sodio reagisce con l'eccesso di anidride solforosa per formare idrosolfito di sodio:

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

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

L'anidride solforosa è caratterizzata dalla dualità redox, ad esempio, mostrando proprietà riducenti, scolorisce l'acqua di bromo:

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

e soluzione di permanganato di potassio:

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

ossidato dall'ossigeno ad anidride solforica:

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

Esibisce proprietà ossidanti quando interagisce con forti agenti riducenti, ad esempio:

SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (a 500 ° C, in presenza di Al 2 O 3);

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

Produzione di ossido di zolfo (IV)

Zolfo bruciante nell'aria

S + O 2 \u003d SO 2.

Ossidazione del solfuro

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

L'azione degli acidi forti sui solfiti metallici

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

1.11.2. Acido solforico e suoi sali

Quando l'anidride solforosa viene disciolta in acqua, si forma un acido solforoso debole, la maggior parte della SO 2 disciolta è sotto forma di una forma idrata di SO 2 H 2 O, dopo il raffreddamento viene rilasciato anche un idrato cristallino, solo una piccola parte delle molecole di acido solforoso si dissocia in ioni solfito e idrosolfito. Nello stato libero, l'acido non è isolato.

Essendo dibasico, forma due tipi di sali: medi - solfiti e acidi - idrosolfiti. Solo i solfiti di metalli alcalini e gli idrosolfiti di metalli alcalini e alcalino terrosi si dissolvono in acqua.

4.doc

Zolfo. Solfuro di idrogeno, solfuri, idrosolfuri. Ossidi di zolfo (IV) e (VI). Acidi solforosi e solforici e loro sali. Esteri dell'acido solforico. Tiosolfato di sodio

4.1. Zolfo

Lo zolfo è uno dei pochi elementi chimici che le persone usano da diversi millenni. È ampiamente distribuito in natura e si trova sia allo stato libero (zolfo nativo) che nei composti. I minerali contenenti zolfo possono essere suddivisi in due gruppi: solfuri (piriti, lucidi, miscele) e solfati. Lo zolfo nativo si trova in grandi quantità in Italia (l'isola di Sicilia) e negli Stati Uniti. Nella CSI ci sono giacimenti di zolfo autoctono nella regione del Volga, negli Stati Uniti Asia centrale, in Crimea e in altre regioni.

I minerali del primo gruppo includono lucentezza del piombo PbS, lucentezza del rame Cu 2 S, lucentezza dell'argento - Ag 2 S, miscela di zinco - ZnS, miscela di cadmio - CdS, pirite o pirite di ferro - FeS 2, calcopirite - CuFeS 2, cinabro - HgS .

I minerali del secondo gruppo includono gesso CaSO 4 2H 2 O, mirabilite (sale di Glauber) - Na 2 SO 4 10H 2 O, ki-serite - MgSO 4 H 2 O.

Lo zolfo si trova negli organismi di animali e piante, poiché fa parte delle molecole proteiche. I composti organici dello zolfo si trovano nell'olio.

Ricevuta

1. Quando si riceve zolfo da composti naturali, ad esempio, dalle piriti di zolfo, viene riscaldato ad alte temperature. La pirite di zolfo si decompone con la formazione di solfuro di ferro (II) e zolfo:

2. Lo zolfo può essere ottenuto dall'ossidazione dell'idrogeno solforato con mancanza di ossigeno secondo la reazione:

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

3. Attualmente, è comune ottenere zolfo mediante riduzione del carbonio dell'anidride solforosa SO 2 - un sottoprodotto nella fusione dei metalli dai minerali di zolfo:

SO 2 + C \u003d CO 2 + S

4. I gas di scarico provenienti da forni metallurgici e da cokeria contengono una miscela di anidride solforosa e acido solfidrico. Questa miscela viene fatta passare ad alta temperatura su un catalizzatore:

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

^ Proprietà fisiche

Lo zolfo è un solido fragile limone giallo. È praticamente insolubile in acqua, ma altamente solubile in disolfuro di carbonio CS 2 anilina e alcuni altri solventi.

Cattivo conduttore di calore e elettricità. Lo zolfo forma diverse modificazioni allotropiche:

1 . ^ Zolfo rombico (il più stabile), i cristalli hanno la forma di ottaedri.

Quando lo zolfo viene riscaldato, il suo colore e la sua viscosità cambiano: prima si forma il giallo chiaro, quindi, all'aumentare della temperatura, si scurisce e diventa così viscoso da non defluire dalla provetta, con un ulteriore riscaldamento la viscosità diminuisce di nuovo, e a 444,6 ° C lo zolfo bolle.

2. ^ Zolfo monoclino - modificazione sotto forma di cristalli aghiformi giallo scuro, ottenuta per lento raffreddamento dello zolfo fuso.

3. Zolfo plastico formato quando viene versato lo zolfo riscaldato a ebollizione acqua fredda. Si allunga facilmente come la gomma (vedi fig. 19).

Lo zolfo naturale è costituito da una miscela di quattro isotopi stabili: 32 16 S, 33 16 S, 34 16 S, 36 16 S.

^ Proprietà chimiche

L'atomo di zolfo, avente un esterno incompiuto livello di energia, può aggiungere due elettroni e mostrare un grado

Ossidazione -2. Lo zolfo mostra questo grado di ossidazione nei composti con metalli e idrogeno (Na 2 S, H 2 S). Quando si danno o si estraggono elettroni a un atomo di un elemento più elettronegativo, lo stato di ossidazione dello zolfo può essere +2, +4, +6.

Al freddo, lo zolfo è relativamente inerte, ma con l'aumentare della temperatura aumenta la sua reattività. 1. Con i metalli, lo zolfo mostra proprietà ossidanti. Durante queste reazioni si formano solfuri (non reagisce con oro, platino e iridio): Fe + S = FeS

2. In condizioni normali, lo zolfo non interagisce con l'idrogeno e a 150-200 ° C si verifica una reazione reversibile:

3. Nelle reazioni con metalli e idrogeno, lo zolfo si comporta come un tipico agente ossidante e in presenza di forti agenti ossidanti mostra proprietà riducenti.

S + 3F 2 \u003d SF 6 (non reagisce con lo iodio)

4. La combustione dello zolfo in ossigeno avviene a 280°C, e in aria a 360°C. Questo forma una miscela di SO 2 e SO 3:

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

5. Quando riscaldato senza accesso all'aria, lo zolfo si combina direttamente con il fosforo, il carbonio, mostrando proprietà ossidanti:

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

6. Quando si interagisce con sostanze complesse lo zolfo si comporta principalmente come agente riducente:

7. Lo zolfo è capace di reazioni di sproporzione. Quindi, quando la polvere di zolfo viene bollita con alcali, si formano solfiti e solfuri:

Applicazione

Lo zolfo è ampiamente utilizzato nell'industria e nell'agricoltura. Circa la metà della sua produzione viene utilizzata per produrre acido solforico. Lo zolfo viene utilizzato per vulcanizzare la gomma, che trasforma la gomma in gomma.

Sotto forma di un colorante zolfo (polvere fine), lo zolfo viene utilizzato per combattere le malattie della vigna e del cotone. Si usa per ottenere polvere da sparo, fiammiferi, composizioni luminose. In medicina, gli unguenti allo zolfo vengono preparati per il trattamento delle malattie della pelle.

4.2. Solfuro di idrogeno, solfuri, idrosolfuri

L'idrogeno solforato è analogo all'acqua. La sua formula elettronica

Lo dimostra nell'istruzione Obbligazioni H-S-H due elettroni p coinvolti livello esterno atomo di zolfo. La molecola H 2 S ha una forma angolare, quindi è polare.

^ Essere nella natura

L'idrogeno solforato si trova naturalmente nei gas vulcanici e nelle acque di alcune sorgenti minerali, come Pyatigorsk, Matsesta. Si forma durante il decadimento di sostanze organiche contenenti zolfo di vari resti animali e vegetali. Questo spiega la caratteristica puzza Acque reflue, pozzi neri e discariche.

Ricevuta

1. L'idrogeno solforato può essere ottenuto combinando direttamente lo zolfo con l'idrogeno quando riscaldato:

2. Ma di solito si ottiene per azione dell'acido cloridrico o solforico diluito sul solfuro di ferro (III):

2HCl+FeS=FeCl 2 +H 2 S 2H + +FeS=Fe 2+ +H 2 S Questa reazione è spesso condotta in un apparato di Kipp.

^ Proprietà fisiche

In condizioni normali, l'idrogeno solforato è un gas incolore con un forte odore caratteristico di uova marce. Molto tossico, se inalato si lega all'emoglobina, provocando paralisi, che non è rara.

Ko conduce alla morte. Meno pericoloso a basse concentrazioni. Devi lavorare con lui Cappa aspirante o con dispositivi ermeticamente chiusi. Contenuto consentito di H 2 S in locali industrialiè 0,01 mg per 1 litro di aria.

L'acido solfidrico è relativamente ben solubile in acqua (a 20°C, 2,5 volumi di idrogeno solforato si dissolvono in 1 volume di acqua).

Una soluzione di idrogeno solforato in acqua è chiamata acqua di idrogeno solforato o acido idrosolfuro (esibisce le proprietà di un acido debole).

^ Proprietà chimiche

1, con un forte riscaldamento, l'idrogeno solforato si decompone quasi completamente con la formazione di zolfo e idrogeno.

2. L'idrogeno solforato gassoso brucia nell'aria con una fiamma blu per formare ossido di zolfo (IV) e acqua:

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

Con una mancanza di ossigeno si formano zolfo e acqua: 2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

3. L'acido solfidrico è un agente riducente abbastanza forte. Questa importante proprietà chimica di esso può essere spiegata come segue. In una soluzione di H 2 S, è relativamente facile donare elettroni alle molecole di ossigeno dell'aria:

Allo stesso tempo, l'ossigeno dell'aria ossida l'idrogeno solforato in zolfo, il che rende l'acqua solfidrica torbida:

2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

Ciò spiega anche il fatto che l'idrogeno solforato non si accumula in natura in grandi quantità durante il decadimento delle sostanze organiche: l'ossigeno atmosferico lo ossida in zolfo libero.

4, l'acido solfidrico reagisce vigorosamente con soluzioni alogene, ad esempio:

H 2 S+I 2 =2HI+S Viene rilasciato zolfo e la soluzione di iodio si colora.

5. Vari agenti ossidanti reagiscono vigorosamente con l'acido solfidrico: sotto l'azione acido nitrico si forma zolfo libero.

6. Una soluzione di idrogeno solforato ha una reazione acida a causa delle dissociazioni:

H 2 SH + +HS - HS - H + +S -2

Di solito domina il primo stadio. È un acido molto debole: più debole del carbonico, che solitamente soppianta l'H 2 S dai solfuri.

Solfuri e idrosolfuri

L'acido solforico, come dibasico, forma due serie di sali:

Medio - solfuri (Na 2 S);

Acido - idrosolfuri (NaHS).

Questi sali possono essere ottenuti: - per interazione di idrossidi con acido solfidrico: 2NaOH + H 2 S = Na 2 S + 2H 2 O

Per interazione diretta dello zolfo con i metalli:

Reazione di scambio dei sali con H 2 S o tra sali:

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 +

Quasi tutti gli idrosolfuri sono altamente solubili in acqua.

Anche i solfuri di metalli alcalini e alcalino terrosi sono facilmente solubili in acqua, incolori.

I solfuri di metalli pesanti sono praticamente insolubili o leggermente solubili in acqua (FeS, MnS, ZnS); alcuni di essi non si dissolvono negli acidi diluiti (CuS, PbS, HgS).

Come sali di un acido debole, i solfuri in soluzioni acquose sono altamente idrolizzati. Ad esempio, solfuri metalli alcalini quando disciolti in acqua, hanno una reazione alcalina:

Na 2 S+HOHNaHS+NaOH

Tutti i solfuri, come lo stesso idrogeno solforato, sono agenti riducenti energetici:

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

Alcuni solfuri hanno un colore caratteristico: CuS e PbS - nero, CdS - giallo, ZnS - bianco, MnS - rosa, SnS - marrone, Al 2 S 3 - arancione. L'analisi qualitativa dei cationi si basa sulla diversa solubilità dei solfuri e sui diversi colori di molti di essi.

^ 4.3. Ossido di zolfo (IV) e acido solforoso

Ossido di zolfo (IV), o anidride solforosa, in condizioni normali, un gas incolore dall'odore pungente e soffocante. Una volta raffreddato a -10°C, si liquefa in un liquido incolore.

Ricevuta

1. In condizioni di laboratorio, l'ossido di zolfo (IV) si ottiene dai sali dell'acido solforoso dall'azione di acidi forti su di essi:

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 + \u003d 2SO 2 +2H 2 O

2. Inoltre, l'anidride solforosa è formata dall'interazione dell'acido solforico concentrato quando riscaldato con metalli a bassa attività:

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. L'ossido di zolfo (IV) si forma anche quando lo zolfo viene bruciato in aria o ossigeno:

4. In condizioni industriali, SO 2 si ottiene tostando pirite FeS 2 o minerali solforosi di metalli non ferrosi (miscela di zinco ZnS, piombo lucido PbS, ecc.):

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

Formula strutturale della molecola SO 2:

Quattro elettroni di zolfo e quattro elettroni di due atomi di ossigeno prendono parte alla formazione dei legami nella molecola di SO 2. La repulsione reciproca delle coppie di elettroni di legame e della coppia di elettroni non condivisi di zolfo conferisce alla molecola una forma angolare.

Proprietà chimiche

1. L'ossido di zolfo (IV) presenta tutte le proprietà degli ossidi acidi:

Interazione con l'acqua

Interazione con alcali,

Interazione con ossidi basici.

2. L'ossido di zolfo (IV) è caratterizzato da proprietà riducenti:

S +4 O 2 +O 0 2 2S +6 O -2 3 (in presenza di un catalizzatore, quando riscaldato)

Ma in presenza di forti agenti riducenti, SO 2 si comporta come un agente ossidante:

La dualità redox dell'ossido di zolfo (IV) è spiegata dal fatto che lo zolfo ha uno stato di ossidazione di +4 in esso, e quindi può, dando 2 elettroni, essere ossidato a S +6 e ricevendo 4 elettroni, essere ridotto a S°. La manifestazione di queste o altre proprietà dipende dalla natura del componente che reagisce.

L'ossido di zolfo (IV) è altamente solubile in acqua (40 volumi di SO 2 vengono sciolti in 1 volume a 20 ° C). In questo caso, l'acido solforoso esiste solo in una soluzione acquosa:

SO 2 + H 2 OH 2 SO 3

La reazione è reversibile. In una soluzione acquosa sono presenti ossido di zolfo (IV) e acido solforoso equilibrio chimico, che può essere spostato. Quando si lega H 2 SO 3 (neutralizzazione dell'acido

Si) la reazione procede verso la formazione di acido solforoso; durante la rimozione di SO 2 (soffiaggio attraverso una soluzione di azoto o riscaldamento), la reazione procede verso i materiali di partenza. In una soluzione di acido solforoso c'è sempre ossido di zolfo (IV), che gli conferisce un odore pungente.

L'acido solforoso ha tutte le proprietà degli acidi. Nella soluzione, si dissocia in passaggi:

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

Termicamente instabile, volatile. L'acido solforoso, come acido dibasico, forma due tipi di sali:

Medio - solfiti (Na 2 SO 3);

Acido - idrosolfiti (NaHSO 3).

I solfiti si formano quando un acido viene completamente neutralizzato con un alcali:

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

Gli idrosolfiti si ottengono con una mancanza di alcali:

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

L'acido solforoso e i suoi sali hanno proprietà sia ossidanti che riducenti, che sono determinate dalla natura del partner di reazione.

1. Quindi, sotto l'azione dell'ossigeno, i solfiti vengono ossidati in solfati:

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

L'ossidazione dell'acido solforoso con bromo e permanganato di potassio procede ancora più facilmente:

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

2. In presenza di agenti riducenti più energici, i solfiti presentano proprietà ossidanti:

I sali dell'acido solforoso dissolvono quasi tutti gli idrosolfiti e i solfiti dei metalli alcalini.

3. Poiché H 2 SO 3 è un acido debole, l'azione degli acidi sui solfiti e sugli idrosolfiti rilascia SO 2. Questo metodo viene solitamente utilizzato quando si ottiene SO 2 in condizioni di laboratorio:

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

4. I solfiti idrosolubili sono facilmente idrolizzati, per cui la concentrazione di ioni OH - - aumenta nella soluzione:

Na 2 SO 3 + NOHNaHSO 3 + NaOH

Applicazione

L'ossido di zolfo (IV) e l'acido solforoso decolorano molti coloranti, formando con essi composti incolori. Quest'ultimo può decomporsi nuovamente se riscaldato o alla luce, a seguito del quale viene ripristinato il colore. Pertanto, l'azione sbiancante di SO 2 e H 2 SO 3 differisce dall'azione sbiancante del cloro. Solitamente, l'ossido di zolfo (IV) sbianca lana, seta e paglia.

L'ossido di zolfo (IV) uccide molti microrganismi. Pertanto, per distruggere i funghi della muffa, fumigano cantine umide, cantine, botti di vino, ecc. Viene anche utilizzato nel trasporto e nella conservazione di frutta e bacche. In grandi quantità, l'ossido di zolfo IV) viene utilizzato per produrre acido solforico.

Applicazione importante trova una soluzione di idrosolfito di calcio CaHSO 3 (liquore solfito), che viene utilizzato per trattare il legno e la pasta di carta.

^ 4.4. Ossido di zolfo (VI). Acido solforico

L'ossido di zolfo (VI) (vedi tabella 20) è un liquido incolore che solidifica a una temperatura di 16,8 ° C in una massa cristallina solida. Assorbe l'umidità molto fortemente, formando acido solforico: SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Tabella 20. Proprietà degli ossidi di zolfo

La dissoluzione degli ossidi di zolfo (VI) in acqua è accompagnata dal rilascio di una notevole quantità di calore.

L'ossido di zolfo (VI) è molto solubile in acido solforico concentrato. Una soluzione di SO3 in acido anidro è chiamata oleum. Gli oleum possono contenere fino al 70% di SO 3 .

Ricevuta

1. L'ossido di zolfo (VI) è prodotto dall'ossidazione dell'anidride solforosa con ossigeno atmosferico in presenza di catalizzatori ad una temperatura di 450 ° C (vedi. Ottenere acido solforico):

2SO 2 +O 2 \u003d 2SO 3

2. Un altro modo per ossidare SO 2 in SO 3 è usare l'ossido nitrico (IV) come agente ossidante:

L'ossido nitrico risultante (II) quando interagisce con l'ossigeno atmosferico si trasforma facilmente e rapidamente in ossido nitrico (IV): 2NO + O 2 \u003d 2NO 2

Che ancora una volta può essere utilizzato nell'ossidazione di SO 2 . Pertanto, l'NO 2 funge da vettore di ossigeno. Questo metodo di ossidazione di SO 2 in SO 3 è chiamato nitroso. La molecola di SO 3 ha la forma di un triangolo, al centro del quale

L'atomo di zolfo si trova:

Questa struttura è dovuta alla repulsione reciproca delle coppie di elettroni di legame. L'atomo di zolfo ha fornito sei elettroni esterni per la loro formazione.

Proprietà chimiche

1. SO 3 è un tipico ossido acido.

2. L'ossido di zolfo (VI) ha le proprietà di un forte agente ossidante.

Applicazione

L'ossido di zolfo (VI) viene utilizzato per produrre acido solforico. Valore più alto Esso ha metodo di contatto ricevere

Acido solforico. Con questo metodo, puoi ottenere H 2 SO 4 di qualsiasi concentrazione, oltre a oleum. Il processo si compone di tre fasi: ottenere SO 2 ; ossidazione di SO 2 a SO 3; ottenendo H 2 SO 4 .

SO 2 si ottiene cuocendo la pirite FeS 2 in forni speciali: 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

Per accelerare la cottura, la pirite viene preliminarmente frantumata e per una combustione più completa dello zolfo viene introdotta molta più aria (ossigeno) di quella richiesta dalla reazione. Il gas in uscita dal forno è costituito da ossido di zolfo (IV), ossigeno, azoto, composti dell'arsenico (dalle impurità nelle piriti) e vapore acqueo. Si chiama gas di tostatura.

Il gas di tostatura viene pulito a fondo, poiché anche un piccolo contenuto di composti di arsenico, oltre a polvere e umidità, avvelena il catalizzatore. Il gas viene purificato dai composti dell'arsenico e dalle polveri facendolo passare attraverso appositi elettrofiltri e una torre di lavaggio; l'umidità viene assorbita dall'acido solforico concentrato nella torre di essiccazione. Il gas purificato contenente ossigeno viene riscaldato in uno scambiatore di calore fino a 450°C ed entra nell'apparato di contatto. All'interno dell'apparato di contatto sono presenti ripiani a traliccio riempiti con un catalizzatore.

In precedenza, come catalizzatore veniva utilizzato platino metallico finemente suddiviso. Successivamente, è stato sostituito da composti di vanadio: ossido di vanadio (V) V 2 O 5 o solfato di vanadilico VOSO 4, che sono più economici del platino e avvelenano più lentamente.

La reazione di ossidazione da SO 2 a SO 3 è reversibile:

2SO 2 + O 2 2SO 3

Aumentando il contenuto di ossigeno nel gas di tostatura si aumenta la resa in ossido di zolfo (VI): ad una temperatura di 450°C, raggiunge normalmente il 95% o più.

L'ossido di zolfo (VI) risultante viene quindi alimentato in controcorrente nella torre di assorbimento, dove viene assorbito dall'acido solforico concentrato. Quando si satura, si forma prima l'acido solforico anidro e poi l'oleum. Successivamente, l'oleum viene diluito al 98% di acido solforico e fornito ai consumatori.

Formula strutturale dell'acido solforico:

^ Proprietà fisiche

L'acido solforico è un liquido oleoso incolore pesante che cristallizza a + 10,4°C, quasi il doppio ( \u003d 1,83 g / cm 3) è più pesante dell'acqua, inodore, non volatile. Estremamente gigroscopico. Assorbe l'umidità con il rilascio di una grande quantità di calore, quindi non è possibile aggiungere acqua all'acido solforico concentrato: l'acido schizzerà. Per volte-

Le aggiunte di acido solforico devono essere aggiunte in piccole porzioni all'acqua.

L'acido solforico anidro dissolve fino al 70% di ossido di zolfo (VI). Quando riscaldato, si separa SO 3 fino a formare una soluzione con una frazione di massa di H 2 SO 4 98,3%. Anidro H 2 SO 4 quasi non conduce elettricità.

^ Proprietà chimiche

1. Si mescola con l'acqua in qualsiasi proporzione e forma idrati di varia composizione:

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

2. L'acido solforico concentrato carbonizza le sostanze organiche: zucchero, carta, legno, fibre, prelevando da esse elementi d'acqua:

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

Il carbone risultante interagisce parzialmente con l'acido:

L'essiccazione dei gas si basa sull'assorbimento di acqua da parte dell'acido solforico.

Come un acido forte non volatile H 2 SO 4 sposta altri acidi dai sali secchi:

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

Tuttavia, se si aggiunge H 2 SO 4 alle soluzioni saline, lo spostamento degli acidi non si verifica.

H 2 SO 4 - acido dibasico forte: H 2 SO 4 H + + HSO - 4 HSO - 4 H + + SO 2- 4

Ha tutte le proprietà degli acidi forti non volatili.

L'acido solforico diluito è caratterizzato da tutte le proprietà degli acidi non ossidanti. Vale a dire: interagisce con i metalli che si trovano nella serie elettrochimica delle tensioni dei metalli fino all'idrogeno:

L'interazione con i metalli è dovuta alla riduzione degli ioni idrogeno.

6. L'acido solforico concentrato è un forte agente ossidante. Quando riscaldato, ossida la maggior parte dei metalli, compresi quelli che si trovano nella serie elettrochimica di tensioni dopo l'idrogeno.Non reagisce solo con platino e oro. A seconda dell'attività del metallo, S -2 , S° e S +4 possono essere utilizzati come prodotti di riduzione.

Al freddo, l'acido solforico concentrato non interagisce con metalli così forti come alluminio, ferro, cromo. Ciò è dovuto alla passivazione dei metalli. Questa caratteristica è ampiamente utilizzata quando lo si trasporta in un contenitore di ferro.

Tuttavia, una volta riscaldato:

Pertanto, l'acido solforico concentrato interagisce con i metalli riducendo gli atomi dell'agente che forma l'acido.

Una reazione qualitativa allo ione solfato SO 2- 4 è la formazione di un precipitato cristallino bianco BaSO 4, insolubile in acqua e acidi:

SO 2- 4 + Ba +2 BaSO 4 

Applicazione

L'acido solforico lo è il prodotto più importante la principale industria chimica impegnata nella produzione di

acidi organici, alcali, sali, fertilizzanti minerali e cloro.

In termini di varietà di applicazioni, l'acido solforico occupa il primo posto tra gli acidi. Il numero più grande viene utilizzato per ottenere fertilizzanti a base di fosforo e azoto. Essendo non volatile, l'acido solforico viene utilizzato per ottenere altri acidi: cloridrico, fluoridrico, fosforico e acetico.

Molto va alla purificazione dei prodotti petroliferi - benzina, cherosene, oli lubrificanti - da impurità nocive. Nell'ingegneria meccanica, l'acido solforico viene utilizzato per pulire la superficie metallica dagli ossidi prima del rivestimento (nichelatura, cromatura, ecc.). L'acido solforico viene utilizzato nella produzione di esplosivi, fibre artificiali, coloranti, plastica e molti altri. Serve per riempire le batterie.

I sali dell'acido solforico sono importanti.

^ Solfato di sodio Na 2 SO 4 cristallizza da soluzioni acquose sotto forma di Na 2 SO 4 10H 2 O idrato, che è chiamato sale di Glauber. Usato in medicina come lassativo. Il solfato di sodio anidro viene utilizzato nella produzione di soda e vetro.

^ Solfato di ammonio(NH 4) 2 SO 4 - fertilizzante azotato.

solfato di potassio K 2 SO 4 - fertilizzante di potassio.

solfato di calcio CaSO 4 si trova in natura sotto forma del minerale di gesso CaSO 4 2H 2 O. Quando riscaldato a 150 ° C, perde parte dell'acqua e si trasforma in un idrato della composizione 2CaSO 4 H 2 O, chiamato gesso bruciato, o alabastro. L'alabastro, quando mescolato con acqua in una massa pastosa, dopo un po' si indurisce di nuovo, trasformandosi in CaSO 4 2H 2 O. Il gesso è ampiamente utilizzato nelle costruzioni (intonaco).

^ Solfato di magnesio MgSO 4 si trova nell'acqua di mare, causandone il sapore amaro. L'idrato cristallino, chiamato sale amaro, è usato come lassativo.

vetriolo- il nome tecnico dei solfati cristallini dei metalli Fe, Cu, Zn, Ni, Co (i sali disidratati non sono vetriolo). vetriolo blu CuSO 4 5H 2 O - sostanza velenosa di colore blu. Le piante vengono spruzzate con una soluzione diluita e i semi vengono conciati prima della semina. calamaio FeSO 4 7H 2 O è una sostanza verde chiaro. Utilizzato per il controllo dei parassiti delle piante, la preparazione di inchiostri, vernici minerali, ecc. Zinco vetriolo ZnSO 4 7H 2 O è utilizzato nella produzione di vernici minerali, nella stampa chintz e nella medicina.

^ 4.5. Esteri dell'acido solforico. Tiosolfato di sodio

Gli esteri dell'acido solforico includono i dialchil solfati (RO 2) SO 2 . Questi sono liquidi altobollenti; quelli inferiori sono solubili in acqua; in presenza di alcali formano alcool e sali di acido solforico. I dialchil solfati inferiori sono agenti alchilanti.

dietil solfato(C 2 H 5) 2 SO 4 . Punto di fusione -26°C, punto di ebollizione 210°C, solubile in alcoli, insolubile in acqua. Ottenuto dall'interazione di acido solforico con etanolo. È un agente etilante in sintesi organica. Penetra attraverso la pelle.

dimetilsolfato(CH 3) 2 SO 4 . Punto di fusione -26,8°C, punto di ebollizione 188,5°C. Dissolviamo negli alcoli, è cattivo - nell'acqua. Reagisce con l'ammoniaca in assenza di solvente (esplosivamente); solfona alcuni composti aromatici, come gli esteri fenolici. Ottenuto dall'interazione di oleum al 60% con metanolo a 150° C. È un agente metilante in sintesi organica. Cancerogeno, colpisce gli occhi, la pelle, gli organi respiratori.

^ Tiosolfato di sodio Na 2 S 2 O 3

Sale dell'acido tiosolforico, in cui due atomi di zolfo hanno diversi stati di ossidazione: +6 e -2. Sostanza cristallina, altamente solubile in acqua. Viene prodotto sotto forma di Na 2 S 2 O 3 5H 2 O idrato cristallino, comunemente chiamato iposolfito. Ottenuto dall'interazione del solfito di sodio con lo zolfo durante l'ebollizione:

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

Come l'acido tiosolforico, è un forte agente riducente, facilmente ossidabile dal cloro ad acido solforico:

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

L'uso del tiosolfato di sodio per assorbire il cloro (nelle prime maschere antigas) si basava su questa reazione.

Il tiosolfato di sodio viene ossidato in modo leggermente diverso da agenti ossidanti deboli. In questo caso si formano sali dell'acido tetrationico, ad esempio:

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

Il tiosolfato di sodio è un sottoprodotto nella produzione di NaHSO 3 , coloranti allo zolfo, nella purificazione dei gas industriali dallo zolfo. Viene utilizzato per rimuovere tracce di cloro dopo lo sbiancamento dei tessuti, per estrarre l'argento dai minerali; è un fissativo in fotografia, un reagente in iodometria, un antidoto per l'avvelenamento con arsenico, composti del mercurio e un agente antinfiammatorio.

Ossido di zolfo (IV) e acido solforoso

Ossido di zolfo (IV), o anidride solforosa, in condizioni normali, un gas incolore dall'odore pungente e soffocante. Una volta raffreddato a -10°C, si liquefa in un liquido incolore.

Ricevuta

1. In condizioni di laboratorio, l'ossido di zolfo (IV) si ottiene dai sali dell'acido solforoso dall'azione di acidi forti su di essi:

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 + \u003d 2SO 2 + 2H2O

2. Inoltre, l'anidride solforosa è formata dall'interazione dell'acido solforico concentrato quando riscaldato con metalli a bassa attività:

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. L'ossido di zolfo (IV) si forma anche quando lo zolfo viene bruciato in aria o ossigeno:

4. In condizioni industriali, SO 2 si ottiene tostando pirite FeS 2 o minerali solforosi di metalli non ferrosi (miscela di zinco ZnS, piombo lucido PbS, ecc.):

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

Formula strutturale della molecola SO 2:

Quattro elettroni di zolfo e quattro elettroni di due atomi di ossigeno prendono parte alla formazione dei legami nella molecola di SO 2. La repulsione reciproca delle coppie di elettroni di legame e della coppia di elettroni non condivisi di zolfo conferisce alla molecola una forma angolare.

Proprietà chimiche

1. L'ossido di zolfo (IV) presenta tutte le proprietà degli ossidi acidi:

Interazione con l'acqua

Interazione con alcali,

Interazione con ossidi basici.

2. L'ossido di zolfo (IV) è caratterizzato da proprietà riducenti:

S +4 O 2 + O 0 2 "2S +6 O -2 3 (in presenza di un catalizzatore, quando riscaldato)

Ma in presenza di forti agenti riducenti, SO 2 si comporta come un agente ossidante:

La dualità redox dell'ossido di zolfo (IV) è spiegata dal fatto che lo zolfo ha uno stato di ossidazione di +4 in esso, e quindi può, dando 2 elettroni, essere ossidato a S +6 e ricevendo 4 elettroni, essere ridotto a S°. La manifestazione di queste o altre proprietà dipende dalla natura del componente che reagisce.

L'ossido di zolfo (IV) è altamente solubile in acqua (40 volumi di SO 2 vengono sciolti in 1 volume a 20 ° C). In questo caso, l'acido solforoso esiste solo in una soluzione acquosa:

SO 2 + H 2 O "H 2 SO 3

La reazione è reversibile. In una soluzione acquosa, l'ossido di zolfo (IV) e l'acido solforoso sono in equilibrio chimico, che può essere spostato. Quando si lega H 2 SO 3 (neutralizzazione dell'acido

u) la reazione procede verso la formazione di acido solforoso; durante la rimozione di SO 2 (soffiaggio attraverso una soluzione di azoto o riscaldamento), la reazione procede verso i materiali di partenza. La soluzione di acido solforico contiene sempre ossido di zolfo (IV), che gli conferisce un odore pungente.

L'acido solforoso ha tutte le proprietà degli acidi. Si dissocia gradualmente in soluzione:

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

Termicamente instabile, volatile. L'acido solforoso, come acido dibasico, forma due tipi di sali:

Medio - solfiti (Na 2 SO 3);

Acido - idrosolfiti (NaHSO 3).

I solfiti si formano quando un acido viene completamente neutralizzato con un alcali:

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

Gli idrosolfiti si ottengono con una mancanza di alcali:

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

L'acido solforoso e i suoi sali hanno proprietà sia ossidanti che riducenti, che sono determinate dalla natura del partner di reazione.

1. Quindi, sotto l'azione dell'ossigeno, i solfiti vengono ossidati in solfati:

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

L'ossidazione dell'acido solforoso con bromo e permanganato di potassio procede ancora più facilmente:

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

2. In presenza di agenti riducenti più energici, i solfiti presentano proprietà ossidanti:

I sali dell'acido solforoso dissolvono quasi tutti gli idrosolfiti e i solfiti dei metalli alcalini.

3. Poiché H 2 SO 3 è un acido debole, l'azione degli acidi sui solfiti e sugli idrosolfiti rilascia SO 2. Questo metodo viene solitamente utilizzato per ottenere SO 2 in laboratorio:

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

4. I solfiti idrosolubili sono facilmente idrolizzati, per cui la concentrazione di ioni OH - - aumenta nella soluzione:

Na 2 SO 3 + NON "NaHSO 3 + NaOH

Applicazione

L'ossido di zolfo (IV) e l'acido solforoso decolorano molti coloranti, formando con essi composti incolori. Quest'ultimo può decomporsi nuovamente se riscaldato o alla luce, a seguito del quale viene ripristinato il colore. Pertanto, l'effetto sbiancante di SO 2 e H 2 SO 3 è diverso dall'effetto sbiancante del cloro. Solitamente, l'ossido di zolfo (IV) sbianca lana, seta e paglia.

L'ossido di zolfo (IV) uccide molti microrganismi. Pertanto, per distruggere i funghi della muffa, fumigano cantine umide, cantine, botti di vino, ecc. Viene anche utilizzato nel trasporto e nella conservazione di frutta e bacche. In grandi quantità, l'ossido di zolfo IV) viene utilizzato per produrre acido solforico.

Un'applicazione importante è la soluzione di idrosolfito di calcio CaHSO 3 (liquore solfito), che viene utilizzato per trattare legno e pasta di carta.