Кислородосодержащие соединения серы

Соединения со степенью окисления серы +4

Степень окисления +4 сера проявляет в диоксиде серы SO₂, в соответствующей ему сернистой кислоте Н₂SO₃ и в ее солях – сульфитах.

Оксид серы(IV) SO₂ (диоксид серы) представляет собой газообразное вещество с резким запахом. Диоксид серы способен обесцвечивать некоторые красители, поэтому используется для отбеливания бумаги. Диоксид серы является кислотным оксидом. Он способен реагировать со щелочами. В результате образуются соли – сульфиты. Например, раствор гидроксида калия поглощает диоксид серы:

SO₂ + 2KOH = K₂SO₃ + Н₂О

Диоксид серы может быть окислен до триоксида серы SO₃. Эта обратимая экзотермическая реакция ускоряется катализатором на основе пентаоксида ванадия V₂O₅.

2SO₂ + O₂ = 2SO₃ + Q

Раствор диоксида серы в воде часто называют сернистой кислотой, хотя вещества состава H₂SO₃ не обнаружено. Оксид серы (IV) обратимо взаимодействует с водой:

SO₂ + H₂O ↔ H⁺ + HSO₃^-

Диссоциация по второй ступени протекает в меньшей степени:

HSO₃^- ↔ H⁺ + SO₃^2-

Сульфиты реагируют с кислотами с образованием диоксида серы:

K₂SO₃ + 2НСl = SO₂↑ + 2KCl + Н₂О

Эта реакция ионного обмена протекает до конца вследствие того, что образуется диоксид серы, который уходит из сферы реакции.

Соединения со степенью окисления серы +6

Сера проявляет высшую степень окисления +6 в оксиде серы(VI) SO₃, серной кислоте – H₂SO₄, и в ее солях – сульфатах.

Оксид серы (VI) SO₃ представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, которое плавится уже при комнатной температуре и кипит при температуре +45 °С.

Оксид серы (VI) реагирует с водой. При этом образуется серная кислота:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄ + Q

В связи с этим оксид серы еще называется серный ангидрид.

Как типичный кислотный оксид, он реагирует со щелочами, например с гидроксидом натрия:

SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O

Для разбавленной серной кислоты характерны все общие свойства кислот. Она изменяет цвет индикаторов, реагирует с металлами, стоящими в ряду активности левее водорода, с основными оксидами и основаниями.

Концентрированная серная кислота – тяжелая бесцветная маслянистая жидкость, имеющая несколько особых химических свойств. Концентрированная серная кислота – сильный окислитель за счет серы, содержащейся в кислотном остатке. Например, она способна реагировать с медью:

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Концентрированная серная кислота при обычной температуре не реагирует с железом, алюминием и некоторыми другими металлами. Дело в том, что алюминий и железо покрыты прочными оксидными пленками, которые препятствуют их взаимодействию с кислотой. Это явление называется пассивация.

Концентрированная серная кислота обугливает сахар и древесину, а также способна окислять и неметаллы, например, при нагревании она реагирует с углем:

2H₂SO₄ + C = 2SO₂ + CO₂ + 2H₂O

Распознавание серной кислоты и ее солей – сульфатов, можно провести с помощью реакции с хлоридом бария (рис. 1).

Рис. 1. Серная кислота и ее соли образуют с хлоридом бария белый осадок

Серная кислота и ее растворимые в воде соли реагируют с растворимыми солями бария, образуя белый осадок сульфата бария:

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓

 

Список литературы

1. Оржековский П.А. Сборник задач и упражнений по химии: 9 кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 9 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2007.

2.  Оржековский П.А. Химия: 9 класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (§35)

3. Оржековский П.А. Химия: 9 класс: учеб для общеобр. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013. (§22)

4. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.

5. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник)

2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник)

 

Домашнее задание

С. 145-146 №№ 2–4 из учебника П.А. Оржековского «Химия: 9 класс» / П.А.Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013.