Teil I

1. Schwefelwasserstoff.
1) Die Struktur des Moleküls:

2) Physikalische Eigenschaften: farbloses Gas mit stechendem Geruch nach faulen Eiern, schwerer als Luft.

3) Chemische Eigenschaften (vervollständigen Sie die Reaktionsgleichungen und betrachten Sie die Gleichungen im Lichte von TED oder vom Redox-Standpunkt aus).

4) Schwefelwasserstoff in der Natur: in Form von Verbindungen - Sulfiden in freier Form - in vulkanischen Gasen.

2. Schwefeloxid (IV) - SO2
1) Einstieg in die Branche. Schreiben Sie die Reaktionsgleichungen auf und betrachten Sie sie im Hinblick auf Oxidation-Reduktion.

2) Gewinnung im Labor. Schreiben Sie die Reaktionsgleichung auf und betrachten Sie sie im Lichte von TED:

3) Physikalische Eigenschaften: Gas mit stechendem, erstickendem Geruch.

4) Chemische Eigenschaften.

3. Schwefeloxid (VI) - SO3.
1) Erhalten durch Synthese aus Schwefeloxid (IV):

2) Physikalische Eigenschaften: Flüssigkeit, schwerer als Wasser, gemischt mit Schwefelsäure - Oleum.

3) Chemische Eigenschaften. Zeigt typische Eigenschaften saurer Oxide:

Teil II

1. Beschreiben Sie die Reaktion zur Synthese von Schwefeloxid (VI) nach allen Einstufungskriterien.

a) katalytisch
b) reversibel
c) GES
d) Verbindungen
e) exotherm
e) Brennen

2. Beschreiben Sie die Reaktion der Wechselwirkung von Schwefeloxid (IV) mit Wasser nach allen Einstufungskriterien.

a) reversibel
b) Verbindungen
c) nicht GES
d) exotherm
e) nicht katalytisch

3. Erklären Sie, warum Schwefelwasserstoff starke reduzierende Eigenschaften aufweist.

4. Erklären Sie, warum Schwefeloxid (IV) sowohl oxidierende als auch reduzierende Eigenschaften aufweisen kann:

Bestätigen Sie diese These mit den Gleichungen der entsprechenden Reaktionen.

5. Schwefel vulkanischen Ursprungs entsteht durch die Wechselwirkung von Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff. Schreiben Sie die Reaktionsgleichungen auf und betrachten Sie sie vom Standpunkt der Oxidation-Reduktion.

6. Schreiben Sie die Gleichungen für die Reaktionen von Übergängen auf und entschlüsseln Sie die unbekannten Formeln:

7. Schreiben Sie einen Cinquain zum Thema „Schwefeldioxid“.
1) Schwefeldioxid
2) Erstickend und hart
3) Säureoxid, OVR
4) Wird zur Herstellung von SO3 verwendet
5) Schwefelsäure H2SO4

8. Erstellen Sie unter Verwendung zusätzlicher Informationsquellen, einschließlich des Internets, einen Bericht über die Toxizität von Schwefelwasserstoff (achten Sie auf seinen charakteristischen Geruch!) Und Erste Hilfe im Falle einer Vergiftung mit diesem Gas. Schreiben Sie den Nachrichtenplan in ein spezielles Notizbuch.

Schwefelwasserstoff
Ein farbloses Gas mit Geruch nach faulen Eiern. Es wird in der Luft durch Geruch gefunden, selbst in geringen Konzentrationen. In der Natur kommt es im Wasser von Mineralquellen, Meeren und vulkanischen Gasen vor. Es entsteht bei der Zersetzung von Proteinen in Abwesenheit von Sauerstoff. Es kann in einer Reihe von Chemie- und Textilindustrien bei der Gewinnung und Verarbeitung von Öl aus Abwässern in die Luft freigesetzt werden.
Schwefelwasserstoff ist ein starkes Gift, das akute und chronische Vergiftungen verursacht. Es wirkt lokal reizend und allgemein toxisch. Bei einer Konzentration von 1,2 mg / l entwickelt sich eine Vergiftung blitzschnell, der Tod tritt durch akute Hemmung der Gewebeatmungsprozesse ein. Nach Beendigung der Exposition kann das Opfer selbst bei schweren Vergiftungsformen wieder zum Leben erweckt werden.
Bei einer Konzentration von 0,02-0,2 mg / l werden Kopfschmerzen, Schwindel, Engegefühl in der Brust, Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Bewusstlosigkeit, Krämpfe, Schädigung der Augenschleimhaut, Konjunktivitis, Photophobie beobachtet. Durch den Geruchsverlust steigt die Vergiftungsgefahr. Herzschwäche und Atemversagen, Koma nehmen allmählich zu.
Erste Hilfe - Entfernung des Opfers aus der verschmutzten Atmosphäre, Einatmen von Sauerstoff, künstliche Beatmung; Mittel, die das Atemzentrum anregen und den Körper erwärmen. Glukose, Vitamine, Eisenpräparate werden ebenfalls empfohlen.
Vorbeugung - ausreichende Belüftung, Sperrung einiger Produktionsvorgänge. Beim Abstieg von Arbeitern in Brunnen und Behälter, die Schwefelwasserstoff enthalten, müssen sie Gasmasken und Rettungsringe an Seilen tragen. Der Gasrettungsdienst ist in Bergwerken, an Förderstellen und in Ölraffinerien obligatorisch.

In Redoxprozessen kann Schwefeldioxid sowohl Oxidationsmittel als auch Reduktionsmittel sein, da das Atom in dieser Verbindung eine mittlere Oxidationsstufe von +4 hat.

Wie reagiert das Oxidationsmittel SO 2 mit stärkeren Reduktionsmitteln, zum Beispiel mit:

SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S ↓ + 2H 2 O

Wie reagiert das Reduktionsmittel SO 2 mit stärkeren Oxidationsmitteln, beispielsweise mit in Gegenwart eines Katalysators, mit etc.:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

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

Erhalt

1) Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung von Schwefel:

2) In der Industrie wird es durch Brennen von Pyrit gewonnen:

3) Im Labor kann Schwefeldioxid gewonnen werden:

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

Anwendung

Schwefeldioxid wird in der Textilindustrie häufig zum Bleichen verschiedener Produkte verwendet. Darüber hinaus wird es in der Landwirtschaft zur Vernichtung schädlicher Mikroorganismen in Gewächshäusern und Kellern eingesetzt. In großen Mengen wird SO 2 zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet.

Schwefeloxid (VI) – SO 3 (Schwefelsäureanhydrid)

Schwefelsäureanhydrid SO 3 ist eine farblose Flüssigkeit, die sich bei Temperaturen unter 17 ° C in eine weiße kristalline Masse verwandelt. Es nimmt Feuchtigkeit sehr gut auf (hygroskopisch).

Chemische Eigenschaften

Säure-Basen-Eigenschaften

Wie ein typisches Säureoxid-Schwefelsäureanhydrid interagiert:

SO 3 + CaO = CaSO 4

c) mit Wasser:

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

Eine besondere Eigenschaft von SO 3 ist seine gute Löslichkeit in Schwefelsäure. Eine Lösung von SO 3 in Schwefelsäure wird Oleum genannt.

Oleumbildung: H 2 SO 4 + N SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ N SO 3

Redox-Eigenschaften

Schwefeloxid (VI) zeichnet sich durch stark oxidierende Eigenschaften aus (normalerweise zu SO 2 reduziert):

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

Erhalten und verwenden

Schwefelsäureanhydrid entsteht bei der Oxidation von Schwefeldioxid:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

In seiner reinen Form hat Schwefelsäureanhydrid keinen praktischen Wert. Es wird als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Schwefelsäure gewonnen.

H2SO4

Die Erwähnung der Schwefelsäure findet sich zuerst bei arabischen und europäischen Alchemisten. Es wurde durch Kalzinieren von Eisensulfat (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) in Luft erhalten: 2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 oder eine Mischung mit: 6KNO 3 + 5S \u003d 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2, und die emittierten Dämpfe von Schwefelsäureanhydrid wurden kondensiert. Sie absorbierten Feuchtigkeit und verwandelten sich in Oleum. Je nach Herstellungsverfahren wurde H 2 SO 4 Vitriolöl oder Schwefelöl genannt. 1595 stellte der Alchemist Andreas Libavius ​​​​die Identität beider Substanzen fest.

Lange Zeit war Vitriolöl nicht weit verbreitet. Das Interesse daran nahm nach dem 18. Jahrhundert stark zu. Indigokarmin, ein stabiler blauer Farbstoff, wurde entdeckt. Die erste Fabrik zur Herstellung von Schwefelsäure wurde 1736 in der Nähe von London gegründet. Der Prozess wurde in Bleikammern durchgeführt, auf deren Boden Wasser gegossen wurde. Im oberen Teil der Kammer wurde eine geschmolzene Mischung aus Salpeter und Schwefel verbrannt, dann wurde dort Luft eingelassen. Das Verfahren wurde wiederholt, bis sich am Boden des Behälters eine Säure der erforderlichen Konzentration gebildet hatte.

Im 19. Jahrhundert Die Methode wurde verbessert: Anstelle von Salpeter wurde Salpetersäure verwendet (sie gibt beim Zersetzen in der Kammer nach). Um nitrose Gase in das System zurückzuführen, wurden spezielle Türme konstruiert, die dem gesamten Verfahren den Namen gaben - dem Turmverfahren. Noch heute existieren Fabriken, die nach dem Turmverfahren arbeiten.

Schwefelsäure ist eine schwere ölige Flüssigkeit, farb- und geruchlos, hygroskopisch; löst sich gut in Wasser. Wenn konzentrierte Schwefelsäure in Wasser gelöst wird, wird viel Wärme freigesetzt, daher muss sie vorsichtig in Wasser gegossen werden (und nicht umgekehrt!) Und die Lösung mischen.

Eine Lösung von Schwefelsäure in Wasser mit einem H2SO4-Gehalt von weniger als 70 % wird üblicherweise als verdünnte Schwefelsäure bezeichnet, und eine Lösung von mehr als 70 % wird als konzentrierte Schwefelsäure bezeichnet.

Chemische Eigenschaften

Säure-Basen-Eigenschaften

Verdünnte Schwefelsäure weist alle charakteristischen Eigenschaften starker Säuren auf. Sie reagiert:

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

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

Der Prozess der Wechselwirkung von Ba 2+ -Ionen mit Sulfationen SO 4 2+ führt zur Bildung eines weißen unlöslichen Niederschlags BaSO 4 . Das qualitative Reaktion auf Sulfationen.

Redox-Eigenschaften

In verdünnter H 2 SO 4 sind H + -Ionen Oxidationsmittel und in konzentrierter H 2 SO 4 sind Sulfationen SO 4 2+ . SO 4 2+ -Ionen sind stärkere Oxidationsmittel als H + -Ionen (siehe Diagramm).

IN verdünnte Schwefelsäure lösen Metalle auf, die in der elektrochemischen Spannungsreihe liegen zu Wasserstoff. In diesem Fall werden Metallsulfate gebildet und freigesetzt:

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

Metalle, die in der elektrochemischen Spannungsreihe nach Wasserstoff liegen, reagieren nicht mit verdünnter Schwefelsäure:

Cu + H 2 SO 4 ≠

konzentrierte Schwefelsäure ist ein starkes Oxidationsmittel, besonders wenn es erhitzt wird. Es oxidiert viele und einige organische Substanzen.

Wenn konzentrierte Schwefelsäure mit Metallen in Wechselwirkung tritt, die sich in der elektrochemischen Spannungsreihe nach Wasserstoff (Cu, Ag, Hg) befinden, werden Metallsulfate sowie das Reduktionsprodukt von Schwefelsäure - SO 2 - gebildet.

Mit aktiveren Metallen (Zn, Al, Mg) kann konzentrierte Schwefelsäure frei reduziert werden. Wenn beispielsweise Schwefelsäure mit je nach Konzentration der Säure interagiert, können sich gleichzeitig verschiedene Produkte der Schwefelsäurereduktion bilden - 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

In der Kälte passiviert konzentrierte Schwefelsäure zum Beispiel einige Metalle und wird deshalb in Eisentanks transportiert:

Fe + H 2 SO 4 ≠

Konzentrierte Schwefelsäure oxidiert einige Nichtmetalle (usw.) und wird zu Schwefeloxid (IV) SO 2 zurückgewonnen:

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

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

Erhalten und verwenden

In der Industrie wird Schwefelsäure durch Kontakt gewonnen. Der Akquiseprozess erfolgt in drei Stufen:

1. Gewinnung von SO 2 durch Rösten von Pyrit:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

1. Oxidation von SO 2 zu SO 3 in Gegenwart eines Katalysators - Vanadium (V) -oxid:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

1. Auflösung von SO 3 in Schwefelsäure:

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

Das entstehende Oleum wird in Eisentanks transportiert. Schwefelsäure in der erforderlichen Konzentration wird aus Oleum durch Eingießen in Wasser gewonnen. Dies kann in einem Diagramm ausgedrückt werden:

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

Schwefelsäure findet vielfältige Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Volkswirtschaft. Es wird zum Trocknen von Gasen, zur Herstellung anderer Säuren, zur Herstellung von Düngemitteln, verschiedenen Farbstoffen und Medikamenten verwendet.

Salze der Schwefelsäure

Die meisten Sulfate sind gut wasserlöslich (etwas lösliches CaSO 4 , noch weniger PbSO 4 und praktisch unlösliches BaSO 4 ). Einige kristallwasserhaltige Sulfate werden als Vitriol bezeichnet:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O-Kupfersulfat

FeSO 4 ∙ 7H 2 O Eisensulfat

Salze der Schwefelsäure haben alles. Ihre Beziehung zum Heizen ist besonders.

Sulfate von Aktivmetallen ( , ) zersetzen sich auch bei 1000 ° C nicht, während andere (Cu, Al, Fe) - sich bei leichter Erwärmung in Metalloxid und SO 3 zersetzen:

CuSO 4 \u003d CuO + SO 3

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*Auf dem Bild der Schallplatte ist ein Foto von Kupfersulfat

Schwefel(IV)oxid und schweflige Säure

Schwefeloxid (IV) oder Schwefeldioxid ist unter normalen Bedingungen ein farbloses Gas mit einem stechenden, erstickenden Geruch. Beim Abkühlen auf -10°C verflüssigt es sich zu einer farblosen Flüssigkeit.

Erhalt

1. Unter Laborbedingungen wird Schwefeloxid (IV) aus Salzen der schwefligen Säure durch Einwirkung starker Säuren auf sie gewonnen:

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 2SO2 + 2H2O

2. Schwefeldioxid entsteht auch durch die Wechselwirkung von konzentrierter Schwefelsäure beim Erhitzen mit schwach aktiven Metallen:

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. Schwefeloxid (IV) entsteht auch beim Verbrennen von Schwefel in Luft oder Sauerstoff:

4. Unter industriellen Bedingungen wird SO 2 durch Rösten von Pyrit FeS 2 oder schwefelhaltigen Erzen von Nichteisenmetallen (Zinkblende ZnS, Glanzblei PbS usw.) gewonnen:

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

Strukturformel des SO 2 -Moleküls:

An der Bindungsbildung im SO 2 -Molekül sind vier Schwefelelektronen und vier Elektronen von zwei Sauerstoffatomen beteiligt. Die gegenseitige Abstoßung der bindenden Elektronenpaare und des freien Elektronenpaars des Schwefels verleiht dem Molekül eine eckige Form.

Chemische Eigenschaften

1. Schwefeloxid (IV) weist alle Eigenschaften saurer Oxide auf:

Wechselwirkung mit Wasser

Wechselwirkung mit Alkalien,

Wechselwirkung mit basischen Oxiden.

2. Schwefeloxid (IV) zeichnet sich durch reduzierende Eigenschaften aus:

S +4 O 2 + O 0 2 "2S +6 O -2 3 (in Gegenwart eines Katalysators, beim Erhitzen)

In Gegenwart starker Reduktionsmittel verhält sich SO 2 jedoch wie ein Oxidationsmittel:

Die Redox-Dualität von Schwefeloxid (IV) wird durch die Tatsache erklärt, dass Schwefel eine Oxidationsstufe von +4 hat und daher unter Abgabe von 2 Elektronen zu S +6 oxidiert und unter Aufnahme von 4 Elektronen reduziert werden kann S°. Die Manifestation dieser oder anderer Eigenschaften hängt von der Natur der reagierenden Komponente ab.

Schwefeloxid (IV) ist in Wasser gut löslich (40 Volumina SO 2 werden in 1 Volumen bei 20 ° C gelöst). In diesem Fall existiert schweflige Säure nur in wässriger Lösung:

SO 2 + H 2 O "H 2 SO 3

Die Reaktion ist reversibel. In wässriger Lösung stehen Schwefeloxid (IV) und schweflige Säure im chemischen Gleichgewicht, das verschoben werden kann. Beim Binden von H 2 SO 3 (Säureneutralisation

u) die Reaktion zur Bildung von schwefliger Säure fortschreitet; beim Entfernen von SO 2 (Durchblasen einer Stickstofflösung oder Erhitzen) verläuft die Reaktion zu den Ausgangsmaterialien. Schwefelsäurelösung enthält immer Schwefeloxid (IV), was ihr einen stechenden Geruch verleiht.

Schweflige Säure hat alle Eigenschaften von Säuren. Dissoziiert schrittweise in Lösung:

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

Thermisch instabil, flüchtig. Schweflige Säure bildet als zweibasige Säure zwei Arten von Salzen:

Medium - Sulfite (Na 2 SO 3);

Sauer - Hydrosulfite (NaHSO 3).

Sulfite entstehen, wenn eine Säure vollständig mit Alkali neutralisiert wird:

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

Bei Alkalimangel werden Hydrosulfite erhalten:

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

Schweflige Säure und ihre Salze haben sowohl oxidierende als auch reduzierende Eigenschaften, was durch die Art des Reaktionspartners bestimmt wird.

1. So werden unter Einwirkung von Sauerstoff Sulfite zu Sulfaten oxidiert:

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

Noch einfacher verläuft die Oxidation der schwefligen Säure mit Brom und Kaliumpermanganat:

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. Sulfite zeigen in Gegenwart von energiereicheren Reduktionsmitteln oxidierende Eigenschaften:

Salze der schwefligen Säure lösen fast alle Hydrosulfite und Sulfite von Alkalimetallen.

3. Da H 2 SO 3 eine schwache Säure ist, setzt die Einwirkung von Säuren auf Sulfite und Hydrosulfite SO 2 frei. Diese Methode wird normalerweise bei der Gewinnung von SO 2 im Labor verwendet:

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

4. Wasserlösliche Sulfite werden leicht hydrolysiert, wodurch die Konzentration an OH – -Ionen in der Lösung zunimmt:

Na 2 SO 3 + NON "NaHSO 3 + NaOH

Anwendung

Schwefeloxid (IV) und schweflige Säure entfärben viele Farbstoffe und bilden mit ihnen farblose Verbindungen. Letztere können sich beim Erhitzen oder im Licht wieder zersetzen, wodurch die Farbe wiederhergestellt wird. Daher unterscheidet sich die Bleichwirkung von SO 2 und H 2 SO 3 von der Bleichwirkung von Chlor. Üblicherweise hellt Schwefel(IV)-roxid Wolle, Seide und Stroh auf.

Schwefeloxid (IV) tötet viele Mikroorganismen ab. Um Schimmelpilze zu zerstören, begasen sie daher feuchte Keller, Keller, Weinfässer usw. Es wird auch beim Transport und der Lagerung von Früchten und Beeren verwendet. Schwefeloxid IV) wird in großen Mengen zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet.

Eine wichtige Anwendung ist die Lösung von Calciumhydrosulfit CaHSO 3 (Sulfitablauge), die zur Behandlung von Holz- und Papierzellstoff verwendet wird.

Die Oxidationsstufe +4 für Schwefel ist ziemlich stabil und manifestiert sich in SHal 4 -Tetrahalogeniden, SOHal 2 -Oxodihalogeniden, SO 2 -Dioxid und ihren entsprechenden Anionen. Wir lernen die Eigenschaften von Schwefeldioxid und schwefliger Säure kennen.

1.11.1. Schwefeloxid (IV) Die Struktur des so2-Moleküls

Die Struktur des SO 2 -Moleküls ähnelt der Struktur des Ozonmoleküls. Das Schwefelatom befindet sich in einem Zustand der sp 2 -Hybridisierung, die Form der Orbitale ist ein regelmäßiges Dreieck, die Form des Moleküls ist eckig. Das Schwefelatom hat ein ungeteiltes Elektronenpaar. Die S-O-Bindungslänge beträgt 0,143 nm, der Bindungswinkel 119,5°.

Die Struktur entspricht den folgenden Resonanzstrukturen:

Anders als bei Ozon beträgt die S-O-Bindungsmultiplizität 2, d. h. die erste Resonanzstruktur leistet den Hauptbeitrag. Das Molekül zeichnet sich durch eine hohe thermische Stabilität aus.

Physikalische Eigenschaften

Unter normalen Bedingungen ist Schwefeldioxid oder Schwefeldioxid ein farbloses Gas mit einem stechend erstickenden Geruch, Schmelzpunkt -75 °C, Siedepunkt -10 °C. Lassen Sie uns gut in Wasser auflösen, bei 20 °C werden in 1 Volumen Wasser 40 Volumen Schwefeldioxid gelöst. Giftiges Gas.

Chemische Eigenschaften von Schwefeloxid (IV)

Schwefeldioxid ist hochreaktiv. Schwefeldioxid ist ein Säureoxid. Es ist gut wasserlöslich unter Bildung von Hydraten. Es interagiert auch teilweise mit Wasser und bildet eine schwache schweflige Säure, die nicht einzeln isoliert wird:

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

Als Ergebnis der Dissoziation werden Protonen gebildet, sodass die Lösung eine saure Umgebung hat.

Wenn Schwefeldioxidgas durch eine Natronlauge geleitet wird, entsteht Natriumsulfit. Natriumsulfit reagiert mit überschüssigem Schwefeldioxid zu Natriumhydrosulfit:

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

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

Schwefeldioxid zeichnet sich durch Redox-Dualität aus, z. B. verfärbt es durch seine reduzierenden Eigenschaften Bromwasser:

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

und Kaliumpermanganatlösung:

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

durch Sauerstoff zu Schwefelsäureanhydrid oxidiert:

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

Es zeigt oxidierende Eigenschaften bei Wechselwirkung mit starken Reduktionsmitteln, zum Beispiel:

SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (bei 500 ° C in Gegenwart von Al 2 O 3);

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

Herstellung von Schwefeloxid (IV)

Brennen von Schwefel in der Luft

S + O 2 \u003d SO 2.

Sulfidoxidation

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

Die Einwirkung starker Säuren auf Metallsulfite

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

1.11.2. Schwefelsäure und ihre Salze

Wenn Schwefeldioxid in Wasser gelöst wird, entsteht schwache schwefelige Säure, der Großteil des gelösten SO 2 liegt in Form einer hydratisierten Form von SO 2 H 2 O vor, ein kristallines Hydrat wird auch beim Abkühlen freigesetzt, nur ein kleiner Teil davon die Moleküle der schwefligen Säure dissoziieren in Sulfit- und Hydrosulfit-Ionen. Im freien Zustand wird die Säure nicht isoliert.

Da es zweibasisch ist, bildet es zwei Arten von Salzen: mittel - Sulfite und sauer - Hydrosulfite. Nur Alkalisulfite und Hydrosulfite von Alkali- und Erdalkalimetallen lösen sich in Wasser.

In diesem Artikel finden Sie Informationen darüber, was Schwefeloxid ist. Seine Haupteigenschaften chemischer und physikalischer Art, bestehende Formen, Verfahren zu ihrer Herstellung und Unterschiede untereinander werden berücksichtigt. Auch die Anwendungsgebiete und die biologische Rolle dieses Oxids in seinen verschiedenen Formen werden erwähnt.

Was ist eine substanz

Schwefeloxid ist eine Verbindung aus einfachen Stoffen, Schwefel und Sauerstoff. Es gibt drei Formen von Schwefeloxiden, die sich im Wertigkeitsgrad S unterscheiden, nämlich: SO (Monoxid, Schwefelmonoxid), SO 2 (Schwefeldioxid oder Schwefeldioxid) und SO 3 (Schwefeltrioxid oder -anhydrid). Alle aufgeführten Variationen von Schwefeloxiden haben ähnliche chemische und physikalische Eigenschaften.

Allgemeine Informationen zu Schwefelmonoxid

Zweiwertiges Schwefelmonoxid oder auch Schwefelmonoxid ist eine anorganische Substanz, die aus zwei einfachen Elementen besteht – Schwefel und Sauerstoff. Formel - SO. Unter normalen Bedingungen ist es ein farbloses Gas, aber mit einem scharfen und spezifischen Geruch. Reagiert mit einer wässrigen Lösung. Eine eher seltene Verbindung in der Erdatmosphäre. Es ist gegenüber Temperatureinflüssen instabil, liegt in dimerer Form vor - S 2 O 2. Manchmal ist es in der Lage, als Ergebnis der Reaktion mit Sauerstoff in Wechselwirkung zu treten, um Schwefeldioxid zu bilden. Salz bildet sich nicht.

Schwefeloxid (2) wird üblicherweise durch Verbrennen von Schwefel oder Zersetzen seines Anhydrids gewonnen:

• 2S2+O2 = 2SO;
• 2SO2 = 2SO+O2.

Die Substanz löst sich in Wasser auf. Als Ergebnis bildet Schwefeloxid Thioschwefelsäure:

• S 2 O 2 + H 2 O \u003d H 2 S 2 O 3.

Allgemeine Daten zu Sauergas

Schwefeloxid ist eine andere Form von Schwefeloxiden mit der chemischen Formel SO 2 . Hat einen unangenehmen Eigengeruch und ist farblos. Unter Druck kann es sich bei Raumtemperatur entzünden. Wenn es in Wasser gelöst wird, bildet es instabile schweflige Säure. Es kann sich in Ethanol- und Schwefelsäurelösungen auflösen. Es ist ein Bestandteil von Vulkangas.

In der Industrie wird es durch Verbrennen von Schwefel oder Rösten seiner Sulfide gewonnen:

• 2FeS 2 + 5O 2 \u003d 2FeO + 4SO 2.

In Laboratorien wird SO 2 in der Regel unter Verwendung von Sulfiten und Hydrosulfiten gewonnen, die einer starken Säure sowie der Einwirkung von Metallen mit geringem Aktivitätsgrad ausgesetzt werden konzentriertes H 2 SO 4 .

Wie andere Schwefeloxide ist SO 2 ein saures Oxid. Es reagiert mit Alkalien, bildet verschiedene Sulfite und reagiert mit Wasser unter Bildung von Schwefelsäure.

SO 2 ist äußerst aktiv, was sich deutlich in seinen reduzierenden Eigenschaften ausdrückt, wobei der Oxidationsgrad von Schwefeloxid zunimmt. Kann oxidierende Eigenschaften aufweisen, wenn es von einem starken Reduktionsmittel angegriffen wird. Die letztgenannte Eigenschaft wird zur Herstellung von unterphosphoriger Säure oder zur Abtrennung von S aus den Gasen des metallurgischen Bereichs verwendet.

Schwefeloxid (4) wird vom Menschen in großem Umfang zur Herstellung von schwefeliger Säure oder ihrer Salze verwendet – dies ist ihr Hauptanwendungsgebiet. Und auch er nimmt an den Prozessen der Weinherstellung teil und wirkt dort als Konservierungsmittel (E220), manchmal legen sie Gemüseläden und Lager ein, da es Mikroorganismen zerstört. Materialien, die nicht mit Chlor gebleicht werden können, werden mit Schwefeloxid behandelt.

SO 2 ist eine ziemlich giftige Verbindung. Typische Symptome, die auf eine Vergiftung hinweisen, sind Husten, das Auftreten von Atemproblemen, meist in Form einer laufenden Nase, Heiserkeit, das Auftreten eines ungewöhnlichen Nachgeschmacks und ein Kratzen im Hals. Das Einatmen eines solchen Gases kann zu Erstickung, Beeinträchtigung der Sprachfähigkeit der Person, Erbrechen, Schluckbeschwerden sowie akutem Lungenödem führen. Die maximal zulässige Konzentration dieses Stoffes im Arbeitsraum beträgt 10 mg/m 3 . Allerdings können verschiedene Menschen eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber Schwefeldioxid haben.

Allgemeine Informationen zu Schwefelsäureanhydrid

Schwefelgas oder auch Schwefelsäureanhydrid genannt, ist das höchste Schwefeloxid mit der chemischen Formel SO 3 . Flüssigkeit mit erstickendem Geruch, unter Normalbedingungen leicht flüchtig. Kann sich bei Temperaturen von 16,9 ° C und darunter verfestigen und aus seinen festen Modifikationen Gemische vom kristallinen Typ bilden.

Detaillierte Analyse des höheren Oxids

Bei der Oxidation von SO 2 mit Luft unter dem Einfluss hoher Temperaturen ist eine notwendige Bedingung die Anwesenheit eines Katalysators, beispielsweise V 2 O 5 , Fe 2 O 3 , NaVO 3 oder Pt.

Thermische Zersetzung von Sulfaten oder die Wechselwirkung von Ozon und SO 2:

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

Oxidation von SO 2 mit NO 2:

• SO 2 + NEIN 2 \u003d SO 3 + NEIN.

Zu den physikalischen qualitativen Merkmalen gehören: das Vorhandensein einer flachen Struktur, trigonalen Typs und D 3 h-Symmetrie im Gaszustand, während des Übergangs von Gas zu einem Kristall oder einer Flüssigkeit bildet es ein Trimer zyklischer Natur und eine Zickzackkette, hat a kovalente polare Bindung.

In fester Form kommt SO 3 in Alpha-, Beta-, Gamma- und Sigma-Form vor und hat jeweils einen anderen Schmelzpunkt, Polymerisationsgrad und eine Vielzahl von Kristallformen. Die Existenz einer solchen Anzahl von SO 3 -Spezies beruht auf der Bildung von Bindungen vom Donor-Akzeptor-Typ.

Die Eigenschaften von Schwefelanhydrid umfassen viele seiner Qualitäten, die wichtigsten sind:

Fähigkeit zur Wechselwirkung mit Basen und Oxiden:

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

Höheres Schwefeloxid SO 3 hat eine ausreichend hohe Aktivität und erzeugt durch Wechselwirkung mit Wasser Schwefelsäure:

• SO 3 + H 2 O \u003d H2SO 4.

Es geht mit Chlorwasserstoff Reaktionen ein und bildet Chlorsulfatsäure:

• SO 3 + HCl \u003d HSO 3 Cl.

Schwefeloxid ist durch die Manifestation starker Oxidationseigenschaften gekennzeichnet.

Schwefelsäureanhydrid findet seine Verwendung bei der Herstellung von Schwefelsäure. Eine kleine Menge davon wird bei der Verwendung von Schwefelprüfern in die Umwelt freigesetzt. SO 3 , das nach Wechselwirkung mit einer nassen Oberfläche Schwefelsäure bildet, zerstört eine Vielzahl gefährlicher Organismen, wie Pilze.

Zusammenfassen

Schwefeloxid kann in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen, die von flüssiger bis fester Form reichen. Es ist in der Natur selten und es gibt einige Möglichkeiten, es in der Industrie zu gewinnen, sowie Bereiche, in denen es verwendet werden kann. Das Oxid selbst hat drei Formen, in denen es unterschiedliche Wertigkeitsgrade aufweist. Kann sehr giftig sein und ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen.