али; литий; натрий;
2) Сумата от коефициентите в уравнението за реакцията на висш серен хидроксид с калиев хидроксид е: 4; 6; 5; 8;
неметални свойства на простото вещество:
1) хлор 2) сяра 3) силиций 4) калций
3.номер на групата в периодичната таблицасе равнява:
1) по-високата валентност на атома 2) броя на електроните в атома 3) броя на протоните в ядрото 4) броя електронни слоеве
4. По-високият азотен хидроксид реагира с:
1) калциев хидроксид 2) солна киселина 3) бариев сулфат 4) силициев оксид
5. Най-изразените метални свойства на простото вещество: 1) натрий 2) магнезий 3) калций 4) калий
За всички реакции ще е необходимо да се запишат пълните и кратките йонни уравнения. 1. Калий → калиев хидроксид → калиев сулфат →бариев сулфат
2. Фосфор → фосфорен (III) оксид → фосфорен (V) оксид → фосфорна киселина → калциев фосфат
3. Цинк → цинков хлорид → цинков хидроксид → цинков оксид
4. Сяра → серен диоксид → по-висок серен оксид → сярна киселина → алуминиев сулфат.
5. Литий → литиев хидроксид → литиев хлорид → сребърен хлорид
6. Азот → азотен оксид (II) → азотен оксид (IV) → азотна киселина → натриев нитрат
7. Сяра → калциев сулфид → калциев оксид → калциев карбонат → въглероден диоксид
8. Въглероден диоксид → натриев карбонат → калциев карбонат → калциев оксид
9. Желязо → железен (II) оксид → железен (III) оксид → железен (III) сулфат
10. Барий → бариев оксид → бариев хлорид → бариев сулфат
1) Простото вещество мед се споменава в израза: A) жицата е направена от мед B) медта е част от меден оксид C) медта е част от малахит D) mедното е част от бронза 2) В периодите на периодичната система с увеличаване на заряда на ядрата не се променя: А) масата на атома Б) броят на енергийните нива В) общ бройелектрони D) броят на електроните във външното енергийно ниво 3) Формули на по-висшите оксиди на сярата, азота, хлора, съответно: A) SO3, N2O5, Cl2O7 B) SO2, N2O5, Cl2O7 C) SO3, N2O3, ClO2 D) SO2, NO2, Cl2O5 4) Йонният тип връзка и кристална решетка има: A) натриев флуорид B) вода C) сребро D) бром 5) Формулите на разтворимата основа и амфотерния хидроксид, съответно: A) BaO, Cu ( OH) 2 B) Ba (OH) 2, Al (OH) 3 C) Zn (OH) 2, Ca (OH) 2 D) Fe (OH) 3, KOH ) 4 7) Взаимодействие на солна киселинаи меден оксид (II) се отнася до реакциите: A) разлагане B) съединения C) заместване D) обмен 8) Количеството топлина, освободено при изгарянето на 2 g въглища (уравнение на термохимична реакция C + O2 = CO2 + 393 kJ ) е равно на: A ) 24 kJ B) 32,75 kJ C) 65,5 kJ D) 393 kJ 9) При повишени температури кислородът реагира с всички вещества от групата: A) CuO, H2, Fe B) P, H2, Mg C) Cu, H2, Au D) S, CH4, H2O 10) Реагира както с водород, така и с кислород при повишени температури: A) мед (II) оксид B) злато C) сяра D) азотна киселина 11) Разредена сярна киселина може да реагира с: A ) Mg и Cu (OH) 2 B) CO2 и NaOH C) FeO и H2S D) P и CuCl2 12) Серният оксид (IV) не реагира с: A) O2 B) HCl C) H2O D) NaOH 13) Формули на веществата "X" и "Y" в схемата на преобразувания CaO x Ca(OH)2 y CaCl2 A) X - H2; Y - HCl B) X - H2O; Y - HCl B) X - H2; Y – Cl2 D) X – H2O; Y-Cl2 14) Масова фракциясярата в серен оксид (IV) е: a) 20% b) 25% c) 33% d) 50% 15) Разтвор, съдържащ 19,6 g сярна киселина, се неутрализира с излишък от магнезиев оксид. Количеството вещество на образуваната сол е: а) 0,2 mol b) 2 mol c) 0,1 mol d) 1 mol 16) Броят на напълно запълнените енергийни нива в натриевия атом: A) 2 B) 3 C) 4 D ) 5 17 ) Съотношението на химичната активност на елементите в двойката е правилно посочено: A) Li Na B) Na K C) Li K D) Na Li 18) Метални свойства в редицата Li Na K Cs A) увеличава B) намалява C ) не се променя D) се променя периодично 19) Електронната формула на външното енергийно ниво на бромния атом: A) 2s22p5 B) 3s13p6 C) 4s14p7 D) 4s24p5 20) Атомът има електронна формула 1s22s22p63s23p5: A) йод B) бром C) хлор D) флуор 21 ) Свойства на метала химични елементив поредицата I Br Cl F A) увеличава се B) намалява C) се променя периодично D) не се променя 22) Формула на вещество с ковалентна неполярна връзка: A) SO3 B) Br2 C) H2O D) NaCl 23) Кристална решетка от въглерод от твърд оксид (IV): A) йонен B) атомен C) молекулен D) метален 24) Вещество с йонна връзка: A) серен оксид (VI) B) хлор C) сероводород D) натрий хлорид 25) Поредица от числа 2, 8, 5 съответства на разпределението на електроните по енергийните нива на атома: A) алуминий B) азот C) фосфор D) хлор 26) Електронната формула на външното енергийно ниво 2s22p4 съответства на атомът: а) сяра B) въглерод C) силиций D) кислород 27) четири електрона на външно енергийно ниво имат атом: A) хелий B) берилий C) въглерод D) кислород
Характеристика на сярата: 1) Позицията на елемента в Периодичната система D.I Характеристика на сярата: 1) Позицията на елемента в Периодичната системаД. И. Менделеев и структурата на неговите атоми 2) Природата на простото вещество (метал, неметал) 3) Сравнение на свойствата на простото вещество със свойствата прости вещества, образуван от елементи, съседни в подгрупа 4) Сравнение на свойствата на простото вещество със свойствата на простите вещества, образувани от елементи, съседни в даден период 5) Съставът на висшия оксид, неговия характер (основен, кисел, амфотерен) амфотерен хидроксид) 7) състава на летливото водородно съединение (за неметали)
Степента на окисление +4 за сярата е доста стабилна и се проявява в SHal 4 тетрахалиди, SOHal 2 оксодихалиди, SO 2 диоксид и съответните им аниони. Ще се запознаем със свойствата на серния диоксид и сярната киселина.
1.11.1. Серен оксид (IV) Структурата на молекулата so2
Структурата на SO 2 молекулата е подобна на структурата на молекулата на озона. Серният атом е в състояние на sp 2 хибридизация, формата на орбиталите е правилен триъгълник, формата на молекулата е ъглова. Серният атом има несподелена електронна двойка. Дължината на S-O връзката е 0,143 nm, ъгълът на свързване е 119,5°.
Структурата съответства на следните резонансни структури:
За разлика от озона, кратността на S-O връзката е 2, т.е. първата резонансна структура има основния принос. Молекулата се характеризира с висока термична стабилност.
Физически свойства
При нормални условия серен диоксид или серен диоксид е безцветен газ с остра задушлива миризма, точка на топене -75 °C, точка на кипене -10 °C. Нека се разтварят добре във вода, при 20 °C в 1 обем вода се разтварят 40 обема серен диоксид. Токсичен газ.
Химични свойства на серен оксид (IV)
Серният диоксид е силно реактивен. серен диоксид - киселинен оксид. Той е доста разтворим във вода с образуването на хидрати. Той също така частично взаимодейства с вода, образувайки слаба сярна киселина, която не е изолирана поотделно:
SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 = H + + HSO 3 - \u003d 2H + + SO 3 2-.
В резултат на дисоциацията се образуват протони, така че разтворът има кисела среда.
Когато газообразният серен диоксид се пропуска през разтвор на натриев хидроксид, се образува натриев сулфит. Натриевият сулфит реагира с излишък от серен диоксид, за да образува натриев хидросулфит:
2NaOH + SO2 = Na2S03 + H2O;
Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d 2NaHSO 3.
Серният диоксид се характеризира с редокс двойственост, например, той, показвайки редуциращи свойства, обезцветява бромната вода:
SO 2 + Br 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HBr
и разтвор на калиев перманганат:
5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O \u003d 2KНSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4.
окислен от кислород до серен анхидрид:
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.
Той проявява окислителни свойства при взаимодействие със силни редуциращи агенти, например:
SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (при 500 ° C, в присъствието на Al 2 O 3);
SO 2 + 2H 2 \u003d S + 2H 2 O.
Производство на серен оксид (IV)
Изгаряне на сяра във въздуха
S + O 2 \u003d SO 2.
Сулфидно окисление
4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.
Действието на силните киселини върху металните сулфити
Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 = 2NaHSO 4 + H 2 O + SO 2.
1.11.2. Сярна киселина и нейните соли
Когато серен диоксид се разтваря във вода, се образува слаба сярна киселина, по-голямата част от разтворения SO 2 е под формата на хидратирана форма на SO 2 H 2 O, при охлаждане също се отделя кристален хидрат, само малка част от молекулите на сярната киселина се дисоциира на сулфитни и хидросулфитни йони. В свободно състояние киселината не се изолира.
Тъй като е двуосновен, той образува два вида соли: средни - сулфити и киселинни - хидросулфити. Само сулфити на алкални метали и хидросулфити на алкални и алкалоземни метали се разтварят във вода.
В тази статия ще намерите информация за това какво е серен оксид. Ще бъдат разгледани основните му свойства от химическо и физическо естество, съществуващите форми, методи за тяхното приготвяне и разликите помежду си. Областите на приложение и биологична роляна този оксид в различните му форми.
Какво е вещество
Серният оксид е съединение от прости вещества, сяра и кислород. Има три форми на серни оксиди, които се различават една от друга по степента на проявена валентност S, а именно: SO (моноксид, серен оксид), SO 2 (серен диоксид или серен диоксид) и SO 3 (серен триоксид или анхидрид). Всички изброени вариации на серните оксиди имат сходни химични и физични характеристики.
Обща информация за серен оксид
Двувалентният серен оксид или по друг начин серен оксид е неорганично вещество, състоящо се от две прости елементи- сяра и кислород. Формула - ТАКА. При нормални условия това е безцветен газ, но с остра и специфична миризма. Реагира с воден разтвор. Доста рядко съединение земната атмосфера. Той е неустойчив на влиянието на температури, съществува в димерна форма - S 2 O 2. Понякога той е способен, взаимодействайки с кислорода, в резултат на реакцията да образува серен диоксид. Солта не се образува.
Серен оксид (2) обикновено се получава чрез изгаряне на сяра или разлагане на нейния анхидрид:
- 2S2+O2 = 2SO;
- 2SO2 = 2SO+O2.
Веществото се разтваря във вода. В резултат на това серен оксид образува тио сярна киселина:
- S 2 O 2 + H 2 O \u003d H 2 S 2 O 3.
Общи данни за кисел газ
Серният оксид е друга форма на серни оксиди с химическа формула SO 2 . Има неприятна специфична миризма и няма цвят. Когато е подложен на натиск, той може да се запали при стайна температура. Когато се разтваря във вода, образува нестабилна сярна киселина. Може да се разтваря в разтвори на етанол и сярна киселина. Той е компонент на вулканичния газ.
В промишлеността се получава чрез изгаряне на сяра или печене на нейните сулфиди:
- 2FeS 2 + 5O 2 \u003d 2FeO + 4SO 2.
В лабораториите, като правило, SO 2 се получава с помощта на сулфити и хидросулфити, излагайки ги на силна киселина, както и на действието на метали с ниска степен на активност, концентриран H 2 SO 4 .
Подобно на други серни оксиди, SO 2 е кисел оксид. Взаимодействайки с алкали, образувайки различни сулфити, той реагира с вода, създавайки сярна киселина.
SO 2 е изключително активен и това е ясно изразено в неговите редукционни свойства, където степента на окисление на серен оксид се увеличава. Може да прояви окислителни свойства, когато е атакуван от силен редуциращ агент. Последната характеристика се използва за производството на хипофосфорна киселина или за отделяне на S от газовете на металургичното поле.
Серният оксид (4) се използва широко от хората за производство на сярна киселина или нейни соли - това е основната му област на приложение. А също така той участва в процесите на винопроизводство и действа там като консервант (E220), понякога маринова зеленчукови магазини и складове, тъй като унищожава микроорганизмите. Материалите, които не могат да бъдат избелени с хлор, се обработват със серен оксид.
SO 2 е доста токсично съединение. Характерни симптомикоито показват отравяне с него е кашлица, поява на проблеми с дишането, обикновено под формата на хрема, дрезгав глас, поява на необичаен послевкус и възпалено гърло. Вдишването на такъв газ може да причини задушаване, нарушена говорна способност на индивида, повръщане, затруднено преглъщане, както и остър белодробен оток. Максимално допустимата концентрация на това вещество в работното помещение е 10 mg/m 3 . Въпреки това, различни хоратялото може също да покаже различна чувствителност към серен диоксид.
Обща информация за серен анхидрид
Сярен газ или, както го наричат, серен анхидрид, е най-високият серен оксид с химическа формула SO 3 . Течност със задушаваща миризма, силно летлива при стандартни условия. Способен да се втвърдява, образувайки смеси от кристален тип от неговите твърди модификации, при температури от 16,9 ° C и по-ниски.
Подробен анализ на висшия оксид
Когато SO 2 се окислява от въздуха под въздействието на високи температури, необходимо условиее наличието на катализатор, например V2O5, Fe2O3, NaVO3 или Pt.
Термично разлагане на сулфати или взаимодействието на озона и SO 2:
- Fe 2 (SO 4) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3SO 3;
- SO 2 + O 3 \u003d SO 3 + O 2.
Окисление на SO 2 с NO 2:
- SO 2 + NO 2 \u003d SO 3 + NO.
Физическите качествени характеристики включват: наличието на плоска структура в газово състояние, тригонален тип и D 3 h симетрия, по време на прехода от газ към кристал или течност, той образува тример с цикличен характер и зигзагообразна верига, има ковалентна полярна връзка.
В твърда форма SO 3 се среща в алфа, бета, гама и сигма форми и има съответно различна точка на топене, степен на полимеризация и разнообразие от кристални форми. Съществуването на такъв брой видове SO 3 се дължи на образуването на донорно-акцепторни връзки.
Свойствата на серния анхидрид включват много от неговите качества, основните са:
Възможност за взаимодействие с основи и оксиди:
- 2KHO + SO 3 \u003d K 2 SO 4 + H 2 O;
- CaO + SO 3 \u003d CaSO 4.
По-високият серен оксид SO 3 има достатъчно висока активност и създава сярна киселина чрез взаимодействие с вода:
- SO 3 + H 2 O \u003d H2SO 4.
Той влиза в реакции с хлороводород и образува хлоросулфатна киселина:
- SO 3 + HCl \u003d HSO 3 Cl.
Серният оксид се характеризира с проява на силни окислителни свойства.
Серният анхидрид намира своето приложение в производството на сярна киселина. Малко количество се освобождава в заобикаляща средапо време на използването на серни пулове. SO 3, образувайки сярна киселина след взаимодействие с мокра повърхност, унищожава различни опасни организмикато гъбички.
Обобщаване
Серен оксид може да се намери в различни агрегатни състоянияот течна в твърда форма. В природата се среща рядко и има доста начини за получаването му в индустрията, както и в области, където може да се използва. Самият оксид има три форми, в които проявява различна степен на валентност. Може да бъде много токсичен и да причини сериозни здравословни проблеми.
При окислително-редукционните процеси, серен диоксид може да бъде както окислител, така и редуциращ агент, тъй като атомът в това съединение има междинно окислително състояние от +4.
Как окислителят SO 2 реагира с по-силни редуциращи агенти, например с:
SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S ↓ + 2H 2 O
Как реагира редукторът SO 2 с по-силни окислители, например с в присъствието на катализатор, с и т.н.:
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 3 + 2HCl
Разписка
1) При изгарянето на сярата се образува серен диоксид:
2) В промишлеността се получава чрез изпичане на пирит:
3) В лабораторията може да се получи серен диоксид:
Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Приложение
Серният диоксид се използва широко в текстилната индустрия за избелване на различни продукти. Освен това се използва в селско стопанствоза унищожаване на вредни микроорганизми в оранжерии и изби. В големи количества SO 2 се използва за производство на сярна киселина.
серен оксид (VI) – ТАКА 3 (серен анхидрид)
Серният анхидрид SO 3 е безцветна течност, която при температури под 17 ° C се превръща в бяла кристална маса. Попива много добре влагата (хигроскопична).
Химични свойства
Киселинно-основни свойства
Как взаимодейства типичен киселинен оксид серен анхидрид:
SO 3 + CaO = CaSO 4
в) с вода:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
Специално свойство на SO 3 е способността му да се разтваря добре в сярна киселина. Разтвор на SO 3 в сярна киселина се нарича олеум.
Образуване на олеум: H 2 SO 4 + н SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ нТАКА 3
редокс свойства
Серният оксид (VI) се характеризира със силни окисляващи свойства (обикновено редуциран до SO 2):
3SO 3 + H 2 S = 4SO 2 + H 2 O
Получаване и използване
Серен анхидрид се образува по време на окисляването на серен диоксид:
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
В чиста форма серният анхидрид няма практическа стойност. Получава се като междинен продукт при производството на сярна киселина.
H2SO4
Споменаването на сярната киселина се среща за първи път сред арабски и европейски алхимици. Получава се чрез калциниране на железен сулфат (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) във въздух: 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 или смес с: 6KNO 3 + 5S = 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2 и отделените пари на серен анхидрид се кондензират. Поглъщайки влагата, те се превърнаха в олеум. В зависимост от метода на приготвяне, H 2 SO 4 се наричаше витриол или сярно масло. През 1595 г. алхимикът Андреас Либавиус установява идентичността на двете вещества.
Дълго време маслото от витриол не се използва широко. Интересът към него силно нараства след 18 век. Открит е индиго кармин, стабилно синьо багрило. Първата фабрика за производство на сярна киселина е основана близо до Лондон през 1736 г. Процесът се извършва в оловни камери, на дъното на които се излива вода. Разтопена смес от селитра със сяра се изгаря в горната част на камерата, след което се пуска въздух. Процедурата се повтаря, докато на дъното на съда се образува киселина с необходимата концентрация.
През 19 век методът беше подобрен: вместо селитра започнаха да използват азотна киселина(дава се при разлагане в камерата). За връщане на азотните газове в системата са проектирани специални кули, които дават името на целия процес - процесът на кулата. Фабрики, работещи по метода на кулата, съществуват и днес.
Сярната киселина е тежка маслена течност, без цвят и мирис, хигроскопична; разтваря се добре във вода. Когато концентрираната сярна киселина се разтваря във вода, се отделя голямо количество топлина, така че трябва внимателно да се излее във вода (а не обратното!) И да се смеси разтворът.
Разтвор на сярна киселина във вода със съдържание на H2SO4 по-малко от 70% обикновено се нарича разредена сярна киселина, а разтвор с повече от 70% се нарича концентрирана сярна киселина.
Химични свойства
Киселинно-основни свойства
Разредената сярна киселина разкрива всичко характерни свойствасилни киселини. Тя реагира:
H2SO4 + NaOH \u003d Na2SO4 + 2H2O
H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl
Процесът на взаимодействие на йони Ba 2+ със сулфатни йони SO 4 2+ води до образуването на бяла неразтворима утайка BaSO 4 . Това е качествена реакцияза сулфатни йони.
Редокс свойства
В разредена H 2 SO 4 , H + йоните са окислители, а в концентрирана H 2 SO 4 сулфатни йони са SO 4 2+. SO 4 2+ йоните са по-силни окислители от H + йоните (вижте диаграмата). 
AT разредена сярна киселинаразтварят метали, които електрохимични сериинапреженията са до водород. В този случай се образуват и освобождават метални сулфати:
Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2
Металите, които са в електрохимичната серия от напрежения след водорода, не реагират с разредена сярна киселина:
Cu + H 2 SO 4 ≠
концентрирана сярна киселинае силен окислител, особено при нагряване. Той окислява много и някои органични вещества.
Когато концентрираната сярна киселина взаимодейства с метали, които са в електрохимичния ред от напрежения след водород (Cu, Ag, Hg), се образуват метални сулфати, както и продуктът от редукция на сярна киселина - SO 2.
Реакция на сярна киселина с цинк С по-активни метали (Zn, Al, Mg) концентрираната сярна киселина може да бъде редуцирана до свободна. Например, когато сярната киселина взаимодейства с, в зависимост от концентрацията на киселината, могат да се образуват едновременно различни продукти на редукция на сярна киселина - SO 2, S, H 2 S:
Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O
4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
На студено концентрирана сярна киселина пасивира някои метали, например, и затова се транспортира в железни резервоари:
Fe + H 2 SO 4 ≠
Концентрираната сярна киселина окислява някои неметали (и др.), като се възстановява до серен оксид (IV) SO2:
S + 2H 2 SO 4 \u003d 3SO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 \u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O
Получаване и използване
В промишлеността сярната киселина се получава чрез контакт. Процесът на придобиване протича на три етапа:
- Получаване на SO 2 чрез печене на пирит:
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
- Окисление на SO 2 до SO 3 в присъствието на катализатор - ванадиев (V) оксид:
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
- Разтваряне на SO 3 в сярна киселина:
H2SO4+ н SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ нТАКА 3
Полученият олеум се транспортира в железни резервоари. Сярна киселина с необходимата концентрация се получава от олеума, като се излива във вода. Това може да бъде изразено в диаграма:
H 2 SO 4 ∙ н SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
Сярната киселина намира различни приложения в различни области. Национална икономика. Използва се за сушене на газове, при производството на други киселини, за производство на торове, различни багрила и лекарства.
Соли на сярна киселина
Повечето сулфати са силно разтворими във вода (слабо разтворим CaSO 4 , още по-малко PbSO 4 и практически неразтворим BaSO 4). Някои сулфати, съдържащи кристализационна вода, се наричат витриол:
CuSO 4 ∙ 5H 2 O меден сулфат
FeSO 4 ∙ 7H 2 O железен сулфат
Солите на сярната киселина имат всичко. Тяхната връзка с отоплението е специална.
Сулфатите на активните метали ( , ) не се разлагат дори при 1000 ° C, докато други (Cu, Al, Fe) - се разлагат при леко нагряване до метален оксид и SO 3:
CuSO 4 \u003d CuO + SO 3
Изтегли:
Изтеглете безплатно резюме по темата: "Производство на сярна киселина по контактен метод"
Можете да изтеглите есета на други теми
*на изображението на записа е снимка на меден сулфат