الجزء الأول

1. كبريتيد الهيدروجين.
1) هيكل الجزيء:

2) الخصائص الفيزيائية:غاز عديم اللون ، ذو رائحة نفاذة للبيض الفاسد ، أثقل من الهواء.

3) الخصائص الكيميائية (إنهاء معادلات التفاعل والنظر في المعادلات في ضوء TED أو من وجهة نظر الأكسدة والاختزال).

4) كبريتيد الهيدروجين في الطبيعة:في شكل مركبات - كبريتيد ، في شكل حر - في غازات بركانية.

2. أكسيد الكبريت (IV) - SO2
1) الدخول في الصناعة. اكتب معادلات التفاعل واعتبرها من حيث تقليل الأكسدة.

2) الحصول عليها في المختبر. اكتب معادلة التفاعل واعتبرها في ضوء TED:

3) الخصائص الفيزيائية:غاز ذو رائحة نفاذة وخانقة.

4) الخصائص الكيميائية.

3. أكسيد الكبريت (VI) - SO3.
1) الحصول عليها بالتوليف من أكسيد الكبريت (IV):

2) الخصائص الفيزيائية:سائل ، أثقل من الماء ، ممزوج بحمض الكبريتيك - أوليوم.

3) الخصائص الكيميائية.يظهر الخصائص النموذجية للأكاسيد الحمضية:

الجزء الثاني

1. وصف التفاعل لتخليق أكسيد الكبريت (VI) وفقًا لجميع معايير التصنيف.

أ) محفز
ب) قابل للعكس
ج) الإجمالي
د) التوصيلات
هـ) طاردة للحرارة
هـ) الحرق

2. وصف تفاعل تفاعل أكسيد الكبريت (IV) مع الماء وفقًا لجميع معايير التصنيف.

أ) قابل للعكس
ب) وصلات
ج) لا OVR
د) طاردة للحرارة
هـ) غير محفز

3. اشرح لماذا يُظهر كبريتيد الهيدروجين خصائص اختزال قوية.

4. اشرح لماذا يمكن أن يظهر أكسيد الكبريت (IV) خصائص مؤكسدة واختزال:

قم بتأكيد هذه الأطروحة مع معادلات التفاعلات المقابلة.

5. يتكون الكبريت من أصل بركاني نتيجة تفاعل ثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين. اكتب معادلات التفاعل واعتبرها من وجهة نظر الأكسدة والاختزال.

6. اكتب معادلات تفاعلات التحولات ، وفك رموز الصيغ غير المعروفة:

7. اكتب سينكين عن موضوع "ثاني أكسيد الكبريت".
1) ثاني أكسيد الكبريت
2) خانقة وقاسية
3) أكسيد حامض إجمالي
4) تستخدم لإنتاج SO3
5) حامض الكبريتيك H2SO4

8. باستخدام مصادر معلومات إضافية ، بما في ذلك الإنترنت ، لإعداد تقرير عن سمية كبريتيد الهيدروجين (انتبه لرائحته المميزة!) والإسعافات الأولية في حالة التسمم بهذا الغاز. اكتب خطة الرسالة في دفتر ملاحظات خاص.

كبريتيد الهيدروجين
غاز عديم اللون برائحة بيضة فاسدة. توجد في الهواء عن طريق الرائحة ، حتى بتركيزات صغيرة. في الطبيعة يوجد في مياه الينابيع المعدنية والبحار والغازات البركانية. يتشكل أثناء تحلل البروتينات في غياب الأكسجين. يمكن إطلاقه في الهواء في عدد من الصناعات الكيماوية والنسيجية ، أثناء استخراج النفط ومعالجته ، من مياه الصرف الصحي.
كبريتيد الهيدروجين سم قوي يسبب التسمم الحاد والمزمن. له تأثير مهيج محلي وسام عام. بتركيز 1.2 ملجم / لتر ، يحدث التسمم بسرعة البرق ، تحدث الوفاة بسبب التثبيط الحاد لعمليات تنفس الأنسجة. عند إنهاء التعرض ، حتى في حالات التسمم الشديدة ، يمكن إعادة الضحية إلى الحياة.
بتركيز 0.02-0.2 ملجم / لتر ، لوحظ صداع ، دوار ، ضيق في الصدر ، غثيان ، قيء ، إسهال ، فقدان الوعي ، تشنجات ، تلف الغشاء المخاطي للعينين ، التهاب الملتحمة ، رهاب الضوء. يزداد خطر التسمم بسبب فقدان حاسة الشم. ضعف القلب وفشل الجهاز التنفسي ، تزداد الغيبوبة تدريجياً.
الإسعافات الأولية - إخراج الضحية من الجو الملوث ، واستنشاق الأكسجين ، والتنفس الاصطناعي ؛ يعني أن يثير الجهاز التنفسي ويدفئ الجسم. كما يوصى باستخدام الجلوكوز والفيتامينات ومستحضرات الحديد.
الوقاية - تهوية كافية ، وختم بعض عمليات الإنتاج. عند إنزال العمال إلى الآبار والحاويات التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين ، يجب عليهم استخدام أقنعة الغاز وأحزمة النجاة على الحبال. خدمة إنقاذ الغاز إلزامية في المناجم وأماكن الاستخراج ومصافي النفط.

في عمليات الأكسدة والاختزال ، يمكن أن يكون ثاني أكسيد الكبريت عامل مؤكسد وعامل اختزال لأن الذرة في هذا المركب لها حالة أكسدة وسيطة تبلغ +4.

كيف يتفاعل العامل المؤكسد SO 2 مع عوامل الاختزال الأقوى ، على سبيل المثال مع:

SO 2 + 2H 2 S \ u003d 3S ↓ + 2H 2 O

كيف يتفاعل عامل الاختزال SO 2 مع عوامل مؤكسدة أقوى ، على سبيل المثال في وجود محفز ، مع ، وما إلى ذلك:

2SO 2 + O 2 \ u003d 2SO 3

SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O \ u003d H 2 SO 3 + 2HCl

إيصال

1) يتكون ثاني أكسيد الكبريت أثناء احتراق الكبريت:

2) في الصناعة ، يتم الحصول عليها بإطلاق البيريت:

3) في المختبر يمكن الحصول على ثاني أكسيد الكبريت:

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

طلب

يستخدم ثاني أكسيد الكبريت على نطاق واسع في صناعة النسيج لتبييض المنتجات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في الزراعة لتدمير الكائنات الحية الدقيقة الضارة في الدفيئات والأقبية. بكميات كبيرة ، يستخدم SO 2 لإنتاج حامض الكبريتيك.

أكسيد الكبريت (السادس) – لذا 3 (أنهيدريد الكبريتيك)

أنهيدريد الكبريت SO 3 هو سائل عديم اللون يتحول عند درجات حرارة أقل من 17 درجة مئوية إلى كتلة بلورية بيضاء. يمتص الرطوبة جيدًا (استرطابي).

الخواص الكيميائية

خصائص الحمض القاعدي

كيف يتفاعل أنهيدريد حمض الكبريتيك النموذجي:

SO 3 + CaO = CaSO4

ج) بالماء:

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

خاصية خاصة لـ SO 3 هي قدرته على الذوبان جيدًا في حامض الكبريتيك. يسمى محلول SO 3 في حامض الكبريتيك أوليم.

تكوين الأوليوم: H 2 SO 4 + ن SO 3 \ u003d H 2 SO 4 ∙ ن SO 3

خصائص الأكسدة والاختزال

يتميز أكسيد الكبريت (VI) بخصائص مؤكسدة قوية (عادةً ما يتم تقليله إلى SO 2):

3SO 3 + H 2 S \ u003d 4SO 2 + H 2 O

الحصول والاستخدام

يتكون أنهيدريد الكبريت أثناء أكسدة ثاني أكسيد الكبريت:

2SO 2 + O 2 \ u003d 2SO 3

في شكله النقي ، أنهيدريد الكبريت ليس له قيمة عملية. يتم الحصول عليها كوسيط في إنتاج حامض الكبريتيك.

H2SO4

تم العثور على ذكر حمض الكبريتيك لأول مرة بين الكيميائيين العرب والأوروبيين. تم الحصول عليها عن طريق تكليس كبريتات الحديد (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) في الهواء: 2FeSO 4 \ u003d Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 أو خليط مع: 6KNO 3 + 5S \ u003d 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2 ، والأبخرة المنبعثة من أنهيدريد الكبريتيك تتكثف. لامتصاص الرطوبة ، تحولوا إلى زيت. اعتمادًا على طريقة التحضير ، كان يسمى H 2 SO 4 بالزيت اللاذع أو زيت الكبريت. في عام 1595 ، أنشأ الكيميائي أندرياس ليبافيوس هوية كلتا المادتين.

لفترة طويلة ، لم يتم استخدام زيت الزاج على نطاق واسع. زاد الاهتمام بها بشكل كبير بعد القرن الثامن عشر. تم اكتشاف اللون القرمزي النيلي ، وهو صبغة زرقاء مستقرة. تم إنشاء أول مصنع لإنتاج حامض الكبريتيك بالقرب من لندن في عام 1736. وتم تنفيذ العملية في غرف الرصاص ، حيث تم صب الماء في قاعها. تم حرق خليط منصهر من الملح الصخري والكبريت في الجزء العلوي من الغرفة ، ثم تم السماح بدخول الهواء هناك. تم تكرار الإجراء حتى يتم تكوين حمض بالتركيز المطلوب في قاع الحاوية.

في القرن 19 تم تحسين الطريقة: بدلاً من الملح الصخري ، تم استخدام حمض النيتريك (وهو يعطي عندما يتحلل في الغرفة). لإعادة غازات النيتروز إلى النظام ، تم تصميم أبراج خاصة أعطت اسمًا للعملية بأكملها - عملية البرج. لا تزال المصانع التي تعمل وفقًا لطريقة البرج موجودة حتى يومنا هذا.

حمض الكبريتيك سائل زيتي ثقيل ، عديم اللون والرائحة ، استرطابي ؛ يذوب جيدا في الماء. عندما يذوب حمض الكبريتيك المركز في الماء ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة ، لذلك يجب سكبه بعناية في الماء (وليس العكس!) ويخلط المحلول.

عادة ما يسمى محلول حمض الكبريتيك في الماء مع محتوى H2SO4 أقل من 70٪ حمض الكبريتيك المخفف ، والمحلول الذي يزيد عن 70٪ يسمى حمض الكبريتيك المركز.

الخواص الكيميائية

خصائص الحمض القاعدي

يعرض حامض الكبريتيك المخفف جميع الخصائص المميزة للأحماض القوية. تتفاعل:

H 2 SO 4 + NaOH \ u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 \ u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

تؤدي عملية تفاعل أيونات Ba 2+ مع أيونات الكبريتات SO 4 2+ إلى تكوين راسب أبيض غير قابل للذوبان BaSO 4. هو - هي رد فعل نوعي لأيون الكبريتات.

خصائص الأكسدة والاختزال

في H 2 SO 4 المخفف ، تكون أيونات H + عوامل مؤكسدة ، وفي أيونات H 2 SO 4 المركزة تكون SO 4 2+. تعتبر أيونات SO 4 2+ عوامل مؤكسدة أقوى من أيونات H + (انظر الرسم البياني).

في تمييع حامض الكبريتيكإذابة المعادن الموجودة في سلسلة الكهروكيميائية من الفولتية للهيدروجين. في هذه الحالة ، يتم تكوين وإطلاق كبريتات المعادن:

Zn + H 2 SO 4 \ u003d ZnSO 4 + H 2

المعادن الموجودة في السلسلة الكهروكيميائية للجهد بعد الهيدروجين لا تتفاعل مع حمض الكبريتيك المخفف:

نحاس + ح 2 سو 4 ≠

حامض الكبريتيك المركزهو عامل مؤكسد قوي ، خاصة عند تسخينه. يؤكسد العديد وبعض المواد العضوية.

عندما يتفاعل حمض الكبريتيك المركز مع المعادن الموجودة في السلسلة الكهروكيميائية للجهود بعد الهيدروجين (Cu ، Ag ، Hg) ، تتشكل كبريتات المعادن ، وكذلك منتج الاختزال لحمض الكبريتيك - SO 2.

مع وجود معادن أكثر نشاطًا (Zn ، Al ، Mg) ، يمكن تقليل حمض الكبريتيك المركز إلى التخلص منه. على سبيل المثال ، عندما يتفاعل حامض الكبريتيك ، اعتمادًا على تركيز الحمض ، يمكن أن تتشكل منتجات مختلفة من تقليل حمض الكبريتيك في وقت واحد - 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

في البرد ، يقوم حمض الكبريتيك المركز بتخفيض بعض المعادن ، على سبيل المثال ، وبالتالي يتم نقله في خزانات حديدية:

Fe + H 2 SO 4 ≠

يؤكسد حامض الكبريتيك المركز بعض المعادن غير المعدنية (، إلخ) ، ويتحول إلى أكسيد الكبريت (IV) SO 2:

S + 2H 2 SO 4 \ u003d 3SO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 \ u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

الحصول والاستخدام

في الصناعة ، يتم الحصول على حامض الكبريتيك عن طريق الاتصال. تتم عملية الاستحواذ على ثلاث مراحل:

1. الحصول على SO 2 عن طريق تحميص البيريت:

4 مقاييس 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO2

1. أكسدة SO 2 إلى SO 3 في وجود محفز - أكسيد الفاناديوم (V):

2SO 2 + O 2 \ u003d 2SO 3

1. إذابة SO 3 في حامض الكبريتيك:

H2SO4 + ن SO 3 \ u003d H 2 SO 4 ∙ ن SO 3

يتم نقل الزيت الناتج في خزانات حديدية. يتم الحصول على حمض الكبريتيك بالتركيز المطلوب من زيت الزيتون عن طريق سكبه في الماء. يمكن التعبير عن ذلك في رسم بياني:

H 2 SO 4 ∙ ن SO 3 + H 2 O \ u003d H 2 SO 4

يجد حامض الكبريتيك تطبيقات مختلفة في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني. يتم استخدامه لتجفيف الغازات ، في إنتاج الأحماض الأخرى ، لإنتاج الأسمدة والأصباغ المختلفة والأدوية.

أملاح حامض الكبريتيك

معظم الكبريتات قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء (قابل للذوبان بشكل طفيف CaSO4 ، حتى أقل من PbSO4 وغير قابل للذوبان عمليًا BaSO 4). بعض الكبريتات التي تحتوي على ماء التبلور تسمى الزاج:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O كبريتات النحاس

FeSO 4 ∙ 7H 2 O كبريتات الحديدوز

تحتوي أملاح حامض الكبريتيك على كل شيء. علاقتهم بالتدفئة خاصة.

كبريتات المعادن النشطة (،) لا تتحلل حتى عند 1000 درجة مئوية ، بينما تتحلل أخرى (النحاس ، والألومنيوم ، والحديد) - عند التسخين الطفيف إلى أكسيد فلز وثاني أكسيد الكبريت 3:

CuSO 4 \ u003d CuO + SO 3

تحميل:

تنزيل الملخص المجاني عن الموضوع: "إنتاج حامض الكبريتيك بطريقة التلامس"

يمكنك تنزيل مقالات عن مواضيع أخرى

* على صورة السجل توجد صورة لكبريتات النحاس

أكسيد الكبريت وحمض الكبريتيك

أكسيد الكبريت (IV) ، أو ثاني أكسيد الكبريت ، في ظل الظروف العادية ، وهو غاز عديم اللون له رائحة خانقة نفاذة. عند تبريده إلى -10 درجة مئوية ، فإنه يتحول إلى سائل عديم اللون.

إيصال

1. في ظل ظروف المختبر ، يتم الحصول على أكسيد الكبريت (IV) من أملاح حامض الكبريت عن طريق عمل الأحماض القوية عليها:

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 - يتكون ثاني أكسيد الكبريت أيضًا من تفاعل حامض الكبريتيك المركز عند تسخينه مع معادن منخفضة النشاط:

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

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

3. يتكون أكسيد الكبريت (IV) أيضًا عند حرق الكبريت في الهواء أو الأكسجين:

4. في ظل الظروف الصناعية ، يتم الحصول على SO 2 عن طريق تحميص البيريت FeS 2 أو خامات الكبريت من المعادن غير الحديدية (الزنك المخلوط ZnS ، بريق الرصاص PbS ، إلخ):

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

الصيغة الهيكلية لجزيء SO 2:

تشارك أربعة إلكترونات كبريتية وأربعة إلكترونات من ذرتين من الأكسجين في تكوين روابط في جزيء SO 2. التنافر المتبادل بين أزواج الإلكترون المترابطة وزوج الإلكترون غير المشترك من الكبريت يعطي الجزيء شكلًا زاويًا.

الخواص الكيميائية

1. يعرض أكسيد الكبريت (IV) جميع خصائص الأكاسيد الحمضية:

التفاعل مع الماء

التفاعل مع القلويات ،

التفاعل مع الأكاسيد الأساسية.

2. يتميز أكسيد الكبريت (IV) بخصائص الاختزال:

S +4 O 2 + O 0 2 "2S +6 O -2 3 (في وجود محفز ، عند التسخين)

ولكن في وجود عوامل اختزال قوية ، يتصرف SO 2 كعامل مؤكسد:

يتم تفسير ازدواجية الأكسدة والاختزال لأكسيد الكبريت (IV) من خلال حقيقة أن الكبريت لديه حالة أكسدة تبلغ +4 ، وبالتالي يمكن ، بإعطاء إلكترونين ، أن يتأكسد إلى S +6 ، ويستقبل 4 إلكترونات ، يتم تقليله إلى S °. يعتمد مظهر هذه الخصائص أو غيرها على طبيعة المكون المتفاعل.

أكسيد الكبريت (IV) قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء (40 مجلداً من SO 2 يذوب في حجم واحد عند 20 درجة مئوية). في هذه الحالة ، يوجد حمض الكبريت فقط في محلول مائي:

SO 2 + H 2 O "H 2 SO 3

رد الفعل قابل للعكس. في محلول مائي ، يكون أكسيد الكبريت (IV) وحمض الكبريتيك في حالة توازن كيميائي ، يمكن إزاحتهما. عند ربط H 2 SO 3 (معادلة الحمض

ش) يستمر التفاعل نحو تكوين حامض الكبريتيك ؛ عند إزالة SO 2 (النفخ من خلال محلول النيتروجين أو التسخين) ، يستمر التفاعل نحو مواد البداية. يحتوي محلول حامض الكبريتيك دائمًا على أكسيد الكبريت (IV) ، مما يمنحه رائحة نفاذة.

يحتوي حامض الكبريت على جميع خصائص الأحماض. ينفصل في الحل خطوة بخطوة:

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

غير مستقر حراريا ، متطاير. يشكل حامض الكبريت ، باعتباره حمض ثنائي القاعدة ، نوعين من الأملاح:

متوسطة - كبريتات (Na 2 SO 3) ؛

حمضية - هيدروسلفيت (NaHSO 3).

تتشكل الكبريتيت عندما يتم تحييد الحمض تمامًا باستخدام مادة قلوية:

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

يتم الحصول على Hydrosulfites مع نقص القلويات:

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

حمض الكبريت وأملاحه له خصائص مؤكسدة واختزال ، والتي تحددها طبيعة شريك التفاعل.

1. لذلك ، تحت تأثير الأكسجين ، تتأكسد الكبريتات إلى كبريتات:

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

تتم عملية أكسدة حامض الكبريت مع برمنجنات البوتاسيوم والبروم بسهولة أكبر:

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. في وجود عوامل اختزال أكثر نشاطًا ، تظهر الكبريتات خصائص مؤكسدة:

تعمل أملاح حامض الكبريت على إذابة جميع هيدروسلفيت وكبريتيت الفلزات القلوية تقريبًا.

3. بما أن H 2 SO 3 هو حمض ضعيف ، فإن عمل الأحماض على الكبريتات والهيدروسلفيت يطلق SO 2. تُستخدم هذه الطريقة عادةً عند الحصول على SO 2 في المختبر:

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

4. تتحلل الكبريتات القابلة للذوبان في الماء بسهولة ، مما يؤدي إلى زيادة تركيز أيونات OH في المحلول:

Na 2 SO 3 + NON "NaHSO 3 + NaOH

طلب

يزيل أكسيد الكبريت (IV) وحمض الكبريتيك العديد من الأصباغ ، مكونين مركبات عديمة اللون معهم. يمكن أن يتحلل الأخير مرة أخرى عند تسخينه أو في الضوء ، ونتيجة لذلك يتم استعادة اللون. لذلك ، يختلف تأثير التبييض لـ SO 2 و H 2 SO 3 عن تأثير التبييض للكلور. عادة ، يبيض rxide الكبريت (IV) الصوف والحرير والقش.

أكسيد الكبريت (IV) يقتل العديد من الكائنات الحية الدقيقة. لذلك ، للقضاء على فطريات العفن ، يقومون بتبخير الأقبية الرطبة ، والأقبية ، وبراميل النبيذ ، إلخ. كما أنها تستخدم في نقل وتخزين الفاكهة والتوت. بكميات كبيرة ، يستخدم أكسيد الكبريت IV) لإنتاج حامض الكبريتيك.

أحد التطبيقات المهمة هو محلول هيدروسلفيت الكالسيوم CaHSO 3 (سائل كبريتيت) ، والذي يستخدم لمعالجة لب الخشب والورق.

حالة الأكسدة +4 للكبريت مستقرة تمامًا وتتجلى في SHal 4 tetrahalides و SOHal 2 oxodihalides وثاني أكسيد SO 2 والأنيونات المقابلة لها. سوف نتعرف على خصائص ثاني أكسيد الكبريت وحمض الكبريت.

1.11.1. أكسيد الكبريت (IV) هيكل جزيء so2

يشبه هيكل جزيء SO 2 بنية جزيء الأوزون. ذرة الكبريت في حالة تهجين sp 2 ، شكل المدارات مثلث منتظم ، شكل الجزيء زاوي. تحتوي ذرة الكبريت على زوج إلكترون غير مشترك. طول رابطة S-O هو 0.143 نانومتر ، وزاوية الرابطة 119.5 درجة.

يتوافق الهيكل مع الهياكل الرنانة التالية:

على عكس الأوزون ، فإن تعدد روابط S – O هو 2 ، أي أن هيكل الرنين الأول يجعل المساهمة الرئيسية. يتميز الجزيء بالاستقرار الحراري العالي.

الخصائص الفيزيائية

في الظروف العادية ، ثاني أكسيد الكبريت أو ثاني أكسيد الكبريت هو غاز عديم اللون برائحة خانقة نفاذة ، نقطة انصهار -75 درجة مئوية ، نقطة غليان -10 درجة مئوية. دعونا نذوب جيدًا في الماء ، عند درجة حرارة 20 درجة مئوية في حجم واحد من الماء ، يتم إذابة 40 حجمًا من ثاني أكسيد الكبريت. غاز سام.

الخواص الكيميائية لأكسيد الكبريت (IV)

ثاني أكسيد الكبريت شديد التفاعل. ثاني أكسيد الكبريت هو أكسيد حمض. إنه قابل للذوبان في الماء تمامًا مع تكوين الهيدرات. كما أنه يتفاعل جزئيًا مع الماء ، مكونًا حامضًا كبريتيًا ضعيفًا غير معزول بشكل فردي:

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

نتيجة التفكك ، تتشكل البروتونات ، لذلك يكون للمحلول بيئة حمضية.

عندما يتم تمرير غاز ثاني أكسيد الكبريت من خلال محلول هيدروكسيد الصوديوم ، يتشكل كبريتيت الصوديوم. يتفاعل كبريتات الصوديوم مع ثاني أكسيد الكبريت الزائد لتكوين هيدرو سلفيت الصوديوم:

2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O ؛

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

يتميز ثاني أكسيد الكبريت بازدواجية الأكسدة والاختزال ، على سبيل المثال ، يظهر خصائص الاختزال ، ويغير لون ماء البروم:

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

ومحلول برمنجنات البوتاسيوم:

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

يتأكسد بالأكسجين إلى أنهيدريد الكبريتيك:

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

يُظهر خصائص مؤكسدة عند التفاعل مع عوامل الاختزال القوية ، على سبيل المثال:

SO 2 + 2CO \ u003d S + 2CO 2 (عند 500 درجة مئوية ، في وجود Al 2 O 3) ؛

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

إنتاج أكسيد الكبريت (IV)

حرق الكبريت في الهواء

S + O 2 \ u003d SO 2.

أكسدة الكبريتيد

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

تأثير الأحماض القوية على معدن الكبريتيت

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

1.11.2. حامض الكبريتيك وأملاحه

عندما يذوب ثاني أكسيد الكبريت في الماء ، يتشكل حامض كبريتي ضعيف ، ويكون الجزء الأكبر من SO 2 المذاب في شكل شكل رطب من SO 2 H 2 O ، ويتم إطلاق هيدرات بلورية أيضًا عند التبريد ، فقط جزء صغير من جزيئات حامض الكبريت تتفكك إلى أيونات الكبريتيت وهيدرو سلفيت. في الحالة الحرة ، لا يتم عزل الحمض.

لكونه ثنائي القاعدة ، فإنه يشكل نوعين من الأملاح: متوسطة - كبريتات وحمضية - هيدروسلفيت. فقط كبريتات الفلزات القلوية وهيدروسلفيت من معادن الأرض القلوية والقلوية تذوب في الماء.

ستجد في هذه المقالة معلومات حول ماهية أكسيد الكبريت. سيتم النظر في خصائصه الرئيسية ذات الطبيعة الكيميائية والفيزيائية والأشكال الحالية وطرق تحضيرها والاختلافات فيما بينها. وكذلك سيتم ذكر مجالات التطبيق والدور البيولوجي لهذا الأكسيد بأشكاله المختلفة.

ما هي المادة

أكسيد الكبريت مركب من مواد بسيطة ، الكبريت والأكسجين. هناك ثلاثة أشكال من أكاسيد الكبريت ، تختلف عن بعضها البعض في درجة التكافؤ S الظاهر ، وهي: SO (أحادي أكسيد ، أول أكسيد الكبريت) ، SO 2 (ثاني أكسيد الكبريت أو ثاني أكسيد الكبريت) و SO 3 (ثالث أكسيد الكبريت أو أنهيدريد). جميع الاختلافات المذكورة في أكاسيد الكبريت لها خصائص كيميائية وفيزيائية متشابهة.

معلومات عامة عن أول أكسيد الكبريت

أحادي أكسيد الكبريت ثنائي التكافؤ ، أو أحادي أكسيد الكبريت ، هو مادة غير عضوية تتكون من عنصرين بسيطين - الكبريت والأكسجين. الصيغة - SO. في الظروف العادية ، هو غاز عديم اللون ، ولكن برائحة حادة ومحددة. يتفاعل مع محلول مائي. مركب نادر إلى حد ما في الغلاف الجوي للأرض. إنه غير مستقر لتأثير درجات الحرارة ، موجود في شكل خافت - S 2 O 2. في بعض الأحيان يكون قادرًا على التفاعل مع الأكسجين نتيجة تفاعله لتشكيل ثاني أكسيد الكبريت. الملح لا يتشكل.

عادة ما يتم الحصول على أكسيد الكبريت (2) عن طريق حرق الكبريت أو تحلل أنهيدريده:

• 2S2 + O2 = 2SO ؛
• 2SO2 = 2SO + O2.

المادة تذوب في الماء. نتيجة لذلك ، يشكل أكسيد الكبريت حمض الثيوسبريتيك:

• S 2 O 2 + H 2 O \ u003d H 2 S 2 O 3.

بيانات عامة عن الغازات الحامضة

أكسيد الكبريت هو شكل آخر من أشكال أكاسيد الكبريت مع الصيغة الكيميائية SO 2. له رائحة معينة كريهة وليس له لون. عند تعرضها للضغط ، يمكن أن تشتعل في درجة حرارة الغرفة. عندما يذوب في الماء ، فإنه يشكل حامض كبريتي غير مستقر. يمكن أن تذوب في محاليل الإيثانول وحمض الكبريتيك. إنه أحد مكونات الغاز البركاني.

في الصناعة ، يتم الحصول عليه عن طريق حرق الكبريت أو تحميص كبريتيده:

• 2FeS 2 + 5O 2 \ u003d 2FeO + 4SO 2.

في المختبرات ، كقاعدة عامة ، يتم الحصول على SO 2 باستخدام الكبريتات والهيدروسلفيت ، مما يؤدي إلى تعريضها لحمض قوي ، وكذلك لتأثير المعادن ذات درجة النشاط المنخفضة المركزة H 2 SO 4.

مثل أكاسيد الكبريت الأخرى ، SO 2 هو أكسيد حمضي. تتفاعل مع القلويات ، وتشكل كبريتات مختلفة ، وتتفاعل مع الماء ، وتنتج حامض الكبريتيك.

SO 2 نشط للغاية ، ويتم التعبير عن ذلك بوضوح في خصائصه المختزلة ، حيث تزداد درجة أكسدة أكسيد الكبريت. قد تظهر خصائص مؤكسدة عند مهاجمتها بعامل اختزال قوي. تُستخدم الخاصية الأخيرة لإنتاج حمض الفوسفور ، أو لفصل S من غازات المجال المعدني.

يستخدم البشر أكسيد الكبريت (4) على نطاق واسع لإنتاج حامض الكبريت أو أملاحه - وهذا هو المجال الرئيسي لتطبيقه. ويشارك أيضًا في عمليات صناعة النبيذ ويعمل هناك كمواد حافظة (E220) ، وفي بعض الأحيان يقومون بمخللات مخازن الخضروات والمستودعات ، حيث يؤدي ذلك إلى تدمير الكائنات الحية الدقيقة. يتم معالجة المواد التي لا يمكن تبييضها بالكلور بأكسيد الكبريت.

SO 2 مركب سام إلى حد ما. الأعراض النموذجية التي تشير إلى التسمم به هي السعال ، وظهور مشاكل في التنفس ، وعادة ما تكون على شكل سيلان في الأنف ، وبحة في الصوت ، وظهور مذاق غير عادي ، وظهور حكة في الحلق. يمكن أن يؤدي استنشاق مثل هذا الغاز إلى الاختناق ، وضعف قدرة الكلام للفرد ، والتقيؤ ، وصعوبة البلع ، وكذلك الوذمة الرئوية الحادة. أقصى تركيز مسموح به لهذه المادة في غرفة العمل هو 10 مجم / م 3. ومع ذلك ، قد يكون لدى الأشخاص المختلفين حساسية مختلفة لثاني أكسيد الكبريت.

معلومات عامة عن أنهيدريد الكبريتيك

غاز الكبريت ، أو كما يطلق عليه أنهيدريد الكبريتيك ، هو أعلى أكسيد الكبريت بالصيغة الكيميائية SO 3. سائل ذو رائحة خانقة ، شديد التقلب في الظروف القياسية. قادرة على التصلب ، وتشكيل مخاليط من النوع البلوري من تعديلاتها الصلبة ، في درجات حرارة من 16.9 درجة مئوية وما دون.

تحليل مفصل للأكسيد الأعلى

عندما يتأكسد SO 2 بالهواء تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة ، فإن الشرط الضروري هو وجود محفز ، على سبيل المثال V 2 O 5 ، Fe 2 O 3 ، NaVO 3 أو Pt.

التحلل الحراري للكبريتات أو تفاعل الأوزون وثاني أكسيد الكبريت 2:

• Fe 2 (SO 4) 3 \ u003d Fe 2 O 3 + 3SO 3 ؛
• SO 2 + O 3 \ u003d SO 3 + O 2.

أكسدة SO 2 مع NO 2:

• SO 2 + NO 2 \ u003d SO 3 + NO.

تشمل الخصائص النوعية الفيزيائية: وجود هيكل مسطح ، ونوع ثلاثي الزوايا ، وتناظر D 3 h في حالة الغاز ، أثناء الانتقال من الغاز إلى بلورة أو سائل ، فإنه يشكل قاطعًا ذا طبيعة دورية وسلسلة متعرجة ، الرابطة القطبية التساهمية.

في الحالة الصلبة ، يحدث SO 3 في أشكال alpha و beta و gamma و sigma ، وله على التوالي نقطة انصهار مختلفة ودرجة بلمرة ومجموعة متنوعة من الأشكال البلورية. يرجع وجود مثل هذا العدد من أنواع SO 3 إلى تكوين روابط من النوع المانح والمتقبل.

تشمل خصائص أنهيدريد الكبريت العديد من صفاته ، وأهمها:

القدرة على التفاعل مع القواعد والأكاسيد:

• 2KHO + SO 3 \ u003d K 2 SO 4 + H 2 O ؛
• CaO + SO 3 \ u003d CaSO 4.

يحتوي أكسيد الكبريت العالي SO 3 على نشاط مرتفع بدرجة كافية وينتج حمض الكبريتيك عن طريق التفاعل مع الماء:

• SO 3 + H 2 O \ u003d H2SO 4.

يدخل في تفاعلات مع كلوريد الهيدروجين ويشكل حمض الكلوروسلفات:

• SO 3 + HCl \ u003d HSO 3 Cl.

يتميز أكسيد الكبريت بخصائص مؤكسدة قوية.

يجد أنهيدريد الكبريت استخدامه في إنتاج حامض الكبريتيك. يتم إطلاق كمية صغيرة منه في البيئة أثناء استخدام أجهزة فحص الكبريت. SO 3 ، تكوين حمض الكبريتيك بعد التفاعل مع سطح مبلل ، يدمر مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الخطرة ، مثل الفطريات.

تلخيص لما سبق

يمكن أن يكون أكسيد الكبريت في حالات تجميع مختلفة ، تتراوح من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. إنه نادر بطبيعته ، وهناك طرق قليلة جدًا للحصول عليه في الصناعة ، بالإضافة إلى المناطق التي يمكن استخدامه فيها. للأكسيد نفسه ثلاثة أشكال يظهر فيها درجات متفاوتة من التكافؤ. يمكن أن تكون شديدة السمية وتسبب مشاكل صحية خطيرة.