قسمت اول
1. سولفید هیدروژن.
1) ساختار مولکول:
2) خواص فیزیکی:گاز بی رنگ، با بوی تند تخم مرغ گندیده، سنگین تر از هوا.
3) خواص شیمیایی (معادلات واکنش را به پایان برسانید و معادلات را در پرتو TED یا از منظر ردوکس در نظر بگیرید).
4) سولفید هیدروژن در طبیعت:به شکل ترکیبات - سولفیدها، به شکل آزاد - در گازهای آتشفشانی.
2. اکسید گوگرد (IV) - SO2
1) ورود به صنعت معادلات واکنش را بنویسید و آنها را از نظر اکسیداسیون - احیا در نظر بگیرید.
2) دریافت در آزمایشگاه. معادله واکنش را بنویسید و آن را در پرتو TED در نظر بگیرید:
3) خواص فیزیکی:گاز با بوی تند و خفه کننده.
4) خواص شیمیایی
3. اکسید گوگرد (VI) - SO3.
1) بدست آوردن از طریق سنتز از اکسید گوگرد (IV):
2) خواص فیزیکی:مایع، سنگین تر از آب، مخلوط با اسید سولفوریک - اولئوم.
3) خواص شیمیاییخواص معمولی اکسیدهای اسیدی را نشان می دهد:
قسمت دوم
1. واکنش سنتز اکسید گوگرد (VI) را با توجه به تمام معیارهای طبقه بندی شرح دهید.
الف) کاتالیزوری
ب) برگشت پذیر
ج) OVR
د) اتصالات
ه) گرمازا
ه) سوختن
2. واکنش برهمکنش اکسید گوگرد (IV) با آب را بر اساس تمامی معیارهای طبقه بندی شرح دهید.
الف) برگشت پذیر
ب) اتصالات
ج) نه OVR
د) گرمازا
ه) غیر کاتالیزوری
3. توضیح دهید که چرا سولفید هیدروژن خاصیت احیایی قوی از خود نشان می دهد.
4. توضیح دهید که چرا اکسید گوگرد (IV) می تواند هم خاصیت اکسید کننده و هم خاصیت کاهنده را از خود نشان دهد:
این پایان نامه را با معادلات واکنش های مربوطه تایید کنید.
5. گوگرد با منشا آتشفشانی در نتیجه برهمکنش دی اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن به وجود می آید. معادلات واکنش را بنویسید و از نقطه نظر اکسیداسیون-کاهش در نظر بگیرید.
6. معادلات واکنش های انتقال را با رمزگشایی فرمول های مجهول بنویسید:
7. با موضوع "دی اکسید گوگرد" یک سینکوئن بنویسید.
1) دی اکسید گوگرد
2) خفه کننده و خشن
3) اکسید اسید، OVR
4) برای تولید SO3 استفاده می شود
5) اسید سولفوریک H2SO4
8. با استفاده از منابع اطلاعاتی تکمیلی از جمله اینترنت گزارشی از سمیت سولفید هیدروژن (به بوی مشخص آن توجه کنید!) و کمک های اولیه در صورت مسمومیت با این گاز تهیه کنید. طرح پیام را در یک دفترچه یادداشت کنید.
سولفید هیدروژن
گازی بی رنگ با بوی تخم مرغ گندیده. در هوا از طریق بو یافت می شود، حتی در غلظت های کوچک. در طبیعت در آب چشمه های معدنی، دریاها، گازهای آتشفشانی یافت می شود. در هنگام تجزیه پروتئین ها در غیاب اکسیژن تشکیل می شود. این می تواند در تعدادی از صنایع شیمیایی و نساجی در هنگام استخراج و فرآوری نفت از فاضلاب در هوا منتشر شود.
سولفید هیدروژن یک سم قوی است که باعث مسمومیت حاد و مزمن می شود. این یک اثر تحریک کننده موضعی و سمی عمومی دارد. در غلظت 1.2 میلی گرم در لیتر، مسمومیت با سرعت رعد و برق ایجاد می شود، مرگ به دلیل مهار حاد فرآیندهای تنفس بافت رخ می دهد. با پایان یافتن مواجهه، حتی در شکل های شدید مسمومیت، می توان قربانی را به زندگی بازگرداند.
در غلظت 0.02-0.2 میلی گرم در لیتر، سردرد، سرگیجه، سفتی قفسه سینه، حالت تهوع، استفراغ، اسهال، از دست دادن هوشیاری، تشنج، آسیب به غشای مخاطی چشم، ملتحمه، فتوفوبیا مشاهده می شود. خطر مسمومیت به دلیل از دست دادن بویایی افزایش می یابد. ضعف قلبی و نارسایی تنفسی، کما به تدریج افزایش می یابد.
کمک های اولیه - خارج کردن قربانی از فضای آلوده، استنشاق اکسیژن، تنفس مصنوعی. به این معنی که مرکز تنفسی را تحریک می کند و بدن را گرم می کند. گلوکز، ویتامین ها، آماده سازی آهن نیز توصیه می شود.
پیشگیری - تهویه کافی، آب بندی برخی عملیات تولیدی. هنگام فرود کارگران در چاه ها و ظروف حاوی سولفید هیدروژن، آنها باید از ماسک های گاز و کمربند نجات روی طناب استفاده کنند. خدمات نجات گاز در معادن، محل های استخراج و پالایشگاه های نفت الزامی است.
در فرآیندهای ردوکس، دی اکسید گوگرد می تواند هم عامل اکسید کننده و هم عامل احیا کننده باشد زیرا اتم موجود در این ترکیب حالت اکسیداسیون میانی 4+ دارد.
چگونه عامل اکسید کننده SO 2 با عوامل کاهنده قوی تر واکنش نشان می دهد، به عنوان مثال با:
SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S ↓ + 2H 2 O
چگونه ماده احیا کننده SO 2 با عوامل اکسید کننده قوی تر، به عنوان مثال با در حضور کاتالیزور، با و غیره واکنش نشان می دهد:
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 3 + 2HCl
اعلام وصول
1) دی اکسید گوگرد در طی احتراق گوگرد تشکیل می شود:
2) در صنعت از پخت پیریت بدست می آید:
3) در آزمایشگاه، دی اکسید گوگرد را می توان به دست آورد:
Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
کاربرد
دی اکسید گوگرد به طور گسترده در صنعت نساجی برای سفید کردن محصولات مختلف استفاده می شود. علاوه بر این، در کشاورزی برای از بین بردن میکروارگانیسم های مضر در گلخانه ها و زیرزمین ها استفاده می شود. در مقادیر زیاد، SO 2 برای تولید اسید سولفوریک استفاده می شود.
اکسید گوگرد (VI) – بنابراین 3 (انیدرید سولفوریک)
انیدرید سولفوریک SO 3 یک مایع بی رنگ است که در دمای کمتر از 17 درجه سانتیگراد به یک توده کریستالی سفید تبدیل می شود. رطوبت را به خوبی جذب می کند (هیگروسکوپیک).
خواص شیمیایی
خواص اسید-باز
نحوه تعامل یک انیدرید سولفوریک اکسید اسید معمولی:
SO 3 + CaO = CaSO 4
ج) با آب:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
خاصیت ویژه SO 3 توانایی آن برای حل شدن خوب در اسید سولفوریک است. محلول SO 3 در اسید سولفوریک اولئوم نامیده می شود.
تشکیل اولئوم: H 2 SO 4 + n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n SO 3
خواص ردوکس
اکسید گوگرد (VI) با خواص اکسید کننده قوی مشخص می شود (معمولاً به SO 2 کاهش می یابد):
3SO 3 + H 2 S \u003d 4SO 2 + H 2 O
گرفتن و استفاده
انیدرید سولفوریک در طی اکسیداسیون دی اکسید گوگرد تشکیل می شود:
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
در شکل خالص آن، انیدرید سولفوریک ارزش عملی ندارد. به عنوان یک واسطه در تولید اسید سولفوریک به دست می آید.
H2SO4
نام اسید سولفوریک برای اولین بار در میان کیمیاگران عرب و اروپایی یافت می شود. با کلسینه کردن سولفات آهن (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) در هوا به دست آمد: 2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 یا مخلوطی با: 6KNO 3 + 5S \u003d 3K 2 SO 4 + 2SO + 3N 2، و بخارات ساطع شده از انیدرید سولفوریک متراکم شد. با جذب رطوبت به اولئوم تبدیل شدند. بسته به روش تهیه، H 2 SO 4 روغن ویتریول یا روغن گوگرد نامیده می شد. در سال 1595، آندریاس لیباویوس کیمیاگر هویت هر دو ماده را مشخص کرد.
برای مدت طولانی، روغن ویتریول به طور گسترده استفاده نمی شد. علاقه به آن پس از قرن 18 به شدت افزایش یافت. کارمین نیلی، رنگ آبی پایدار، کشف شد. اولین کارخانه برای تولید اسید سولفوریک در نزدیکی لندن در سال 1736 تأسیس شد. این فرآیند در اتاقک های سربی انجام شد که در انتهای آن آب ریخته می شد. مخلوط مذاب نمک نمک با گوگرد در قسمت بالایی محفظه سوزانده شد، سپس هوا به داخل آن راه یافت. این روش تا زمانی که اسیدی با غلظت لازم در کف ظرف تشکیل شود، تکرار شد.
در قرن 19 روش بهبود یافت: به جای نمک نیتریک از اسید نیتریک استفاده شد (هنگام تجزیه در محفظه می دهد). برای بازگرداندن گازهای نیتروژن به سیستم، برج های ویژه ای طراحی شد که نام کل فرآیند - فرآیند برج را به خود اختصاص داد. کارخانه هایی که بر اساس روش برج کار می کنند امروزه نیز وجود دارند.
اسید سولفوریک یک مایع روغنی سنگین، بی رنگ و بی بو، مرطوب است. به خوبی در آب حل می شود. هنگامی که اسید سولفوریک غلیظ در آب حل می شود، مقدار زیادی حرارت آزاد می شود، بنابراین باید با دقت در آب ریخته شود (و نه برعکس!) و محلول را مخلوط کنید.
محلول اسید سولفوریک در آب با محتوای H2SO4 کمتر از 70 درصد معمولاً اسید سولفوریک رقیق و محلول بیش از 70 درصد اسید سولفوریک غلیظ نامیده می شود.
خواص شیمیایی
خواص اسید-باز
اسید سولفوریک رقیق تمام خواص مشخصه اسیدهای قوی را نشان می دهد. او واکنش نشان می دهد:
H 2 SO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl
فرآیند برهمکنش یون های Ba 2 + با یون های سولفات SO 4 2 + منجر به تشکیل یک رسوب سفید نامحلول BaSO 4 می شود. آی تی واکنش کیفی به یون سولفات.
خواص ردوکس
در H 2 SO 4 رقیق، یون های H + عوامل اکسید کننده هستند و در H 2 SO 4 غلیظ یون های سولفات SO 4 2 + هستند. یون های SO 4 2+ عوامل اکسید کننده قوی تری نسبت به یون های H + هستند (نمودار را ببینید). 
AT اسید سولفوریک رقیقفلزاتی که در سری ولتاژهای الکتروشیمیایی قرار دارند را حل کنید به هیدروژن. در این حالت سولفات های فلزی تشکیل و آزاد می شوند:
Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2
فلزاتی که در سری الکتروشیمیایی ولتاژهای بعد از هیدروژن هستند با اسید سولفوریک رقیق واکنش نمی دهند:
Cu + H 2 SO 4 ≠
اسید سولفوریک غلیظیک عامل اکسید کننده قوی است، به ویژه هنگامی که حرارت داده می شود. بسیاری از و برخی از مواد آلی را اکسید می کند.
هنگامی که اسید سولفوریک غلیظ با فلزاتی که در سری الکتروشیمیایی ولتاژهای پس از هیدروژن هستند (مس، نقره، جیوه) برهمکنش می‌کند، سولفات‌های فلزی و همچنین محصول احیای اسید سولفوریک - SO 2 تشکیل می‌شوند.
واکنش اسید سولفوریک با روی با فلزات فعال بیشتر (روی، آل، منیزیم)، اسید سولفوریک غلیظ را می توان به آزاد تبدیل کرد. به عنوان مثال، هنگام تعامل اسید سولفوریک با، بسته به غلظت اسید، محصولات مختلف کاهش اسید سولفوریک به طور همزمان می توانند تشکیل شوند - SO 2، S، H2S:
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
در سرما، اسید سولفوریک غلیظ برخی از فلزات را غیرفعال می کند، به عنوان مثال، و بنابراین در مخازن آهنی حمل می شود:
Fe + H 2 SO 4 ≠
اسید سولفوریک غلیظ برخی از غیر فلزات (و غیره) را اکسید می کند و به اکسید گوگرد (IV) SO 2 بازیابی می شود:
S + 2H 2 SO 4 \u003d 3SO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 \u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O
گرفتن و استفاده
در صنعت، اسید سولفوریک از طریق تماس به دست می آید. فرآیند جذب در سه مرحله انجام می شود:
- بدست آوردن SO 2 با بو دادن پیریت:
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
- اکسیداسیون SO 2 به SO 3 در حضور کاتالیزور - اکسید وانادیم (V):
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
- انحلال SO 3 در اسید سولفوریک:
H2SO4+ n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n SO 3
اولئوم حاصل در مخازن آهنی حمل می شود. اسید سولفوریک با غلظت مورد نیاز از اولئوم با ریختن آن در آب به دست می آید. این را می توان در یک نمودار بیان کرد:
H 2 SO 4 ∙ n SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
اسید سولفوریک کاربردهای مختلفی در زمینه های مختلف اقتصاد ملی پیدا می کند. برای خشک کردن گازها، در تولید اسیدهای دیگر، برای تولید کودها، رنگهای مختلف و داروها استفاده می شود.
نمک های اسید سولفوریک
اکثر سولفات ها در آب بسیار محلول هستند (کمی CaSO4 محلول، حتی کمتر PbSO4 و عملاً BaSO4 نامحلول). برخی از سولفات های حاوی آب تبلور ویتریول نامیده می شوند:
سولفات مس CuSO 4 ∙ 5H 2 O
سولفات آهن FeSO 4 ∙ 7H 2 O
نمک های اسید سولفوریک همه چیز دارند. رابطه آنها با گرمایش خاص است.
سولفات‌های فلزات فعال ( , ) حتی در دمای 1000 درجه سانتیگراد تجزیه نمی‌شوند، در حالی که سایرین (مس، آل، آهن) - با حرارت دادن جزئی به اکسید فلز و SO 3 تجزیه می‌شوند:
CuSO 4 \u003d CuO + SO 3
دانلود:
دانلود رایگان چکیده با موضوع: "تولید اسید سولفوریک به روش تماسی"
می توانید مقالاتی در مورد موضوعات دیگر دانلود کنید
*روی تصویر رکورد عکس سولفات مس است
اکسید گوگرد (IV) و اسید گوگرد
اکسید گوگرد (IV)، یا دی اکسید گوگرد، در شرایط عادی، گازی بی رنگ با بوی تند خفه کننده است. وقتی تا 10- درجه سانتیگراد خنک شود، به مایع بی رنگ تبدیل می شود.
اعلام وصول
1. در شرایط آزمایشگاهی، اکسید گوگرد (IV) از نمک های اسید سولفوره با اثر اسیدهای قوی بر روی آنها به دست می آید:
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 + \u03d 2SO 2 + 2H2O
2. همچنین، دی اکسید گوگرد از برهمکنش اسید سولفوریک غلیظ هنگام گرم شدن با فلزات کم فعال تشکیل می شود:
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. اکسید گوگرد (IV) نیز هنگامی که گوگرد در هوا یا اکسیژن می سوزد تشکیل می شود:
4. در شرایط صنعتی، SO 2 از بو دادن پیریت FeS 2 یا سنگ معدن گوگردی فلزات غیر آهنی (مخلوط روی ZnS، درخشش سرب PbS و غیره) به دست می آید.
4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
فرمول ساختاری مولکول SO2:
چهار الکترون گوگرد و چهار الکترون از دو اتم اکسیژن در تشکیل پیوند در مولکول SO 2 شرکت می کنند. دافعه متقابل جفت الکترون های پیوند دهنده و جفت الکترون مشترک گوگرد به مولکول یک شکل زاویه ای می دهد.
خواص شیمیایی
1. اکسید گوگرد (IV) تمام خواص اکسیدهای اسیدی را نشان می دهد:
تعامل با آب
تعامل با مواد قلیایی،
برهمکنش با اکسیدهای اساسی
2. اکسید گوگرد (IV) با خواص کاهنده مشخص می شود:
S +4 O 2 + O 0 2 "2S +6 O -2 3 (در حضور کاتالیزور، هنگام گرم شدن)
اما در حضور عوامل کاهنده قوی، SO 2 مانند یک عامل اکسید کننده عمل می کند:
دوگانگی ردوکس اکسید گوگرد (IV) با این واقعیت توضیح داده می شود که گوگرد دارای حالت اکسیداسیون +4 در آن است و بنابراین می تواند با دادن 2 الکترون به S + 6 اکسید شود و با دریافت 4 الکترون به کاهش یابد. S °. تجلی این یا سایر خواص به ماهیت جزء واکنش دهنده بستگی دارد.
اکسید گوگرد (IV) بسیار محلول در آب است (40 حجم SO 2 در 1 حجم در 20 درجه سانتیگراد حل می شود). در این مورد، اسید گوگرد فقط در یک محلول آبی وجود دارد:
SO 2 + H 2 O "H 2 SO 3
واکنش برگشت پذیر است. در یک محلول آبی، اکسید گوگرد (IV) و اسید گوگرد در تعادل شیمیایی هستند که می توانند جابجا شوند. هنگام اتصال H 2 SO 3 (خنثی سازی اسید
u) واکنش به سمت تشکیل اسید سولفوریک پیش می رود. هنگام حذف SO 2 (دمیدن از طریق محلول نیتروژن یا حرارت دادن)، واکنش به سمت مواد اولیه ادامه می یابد. محلول اسید سولفوریک همیشه حاوی اکسید گوگرد (IV) است که به آن بوی تند می دهد.
اسید سولفوروس تمام خواص اسیدها را دارد. گام به گام در محلول تفکیک می شود:
H 2 SO 3 "H + + HSO - 3 HSO - 3" H + + SO 2- 3
از نظر حرارتی ناپایدار، فرار. اسید سولفور به عنوان یک اسید دی بازیک دو نوع نمک را تشکیل می دهد:
سولفیت های متوسط (Na 2 SO 3 )؛
اسیدی - هیدروسولفیت ها (NaHSO 3).
سولفیت ها زمانی تشکیل می شوند که یک اسید به طور کامل با یک قلیایی خنثی شود:
H 2 SO 3 + 2 NaOH \u003d Na 2 SO 3 + 2H 2 O
هیدروسولفیت ها با کمبود قلیایی به دست می آیند:
H 2 SO 3 + NaOH \u003d NaHSO 3 + H 2 O
اسید سولفور و نمک های آن دارای هر دو خاصیت اکسید کننده و کاهنده هستند که توسط ماهیت شریک واکنش تعیین می شود.
1. بنابراین، در اثر اکسیژن، سولفیت ها به سولفات اکسید می شوند:
2Na 2 S + 4 O 3 + O 0 2 \u003d 2Na 2 S + 6 O -2 4
اکسیداسیون اسید گوگرد با برم و پرمنگنات پتاسیم حتی راحت تر انجام می شود:
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. در حضور عوامل کاهنده پرانرژی تر، سولفیت ها خواص اکسید کننده را نشان می دهند:
نمک های اسید سولفور تقریباً تمام هیدروسولفیت ها و سولفیت های فلزات قلیایی را حل می کنند.
3. از آنجایی که H 2 SO 3 یک اسید ضعیف است، اثر اسیدها روی سولفیت ها و هیدروسولفیت ها باعث آزاد شدن SO 2 می شود. این روش معمولاً هنگام بدست آوردن SO 2 در آزمایشگاه استفاده می شود:
NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O
4. سولفیت های محلول در آب به راحتی هیدرولیز می شوند، در نتیجه غلظت یون های OH - - در محلول افزایش می یابد:
Na 2 SO 3 + NON "NaHSO 3 + NaOH
کاربرد
اکسید گوگرد (IV) و اسید گوگرد بسیاری از رنگ ها را بی رنگ می کند و با آنها ترکیبات بی رنگی را تشکیل می دهد. دومی می تواند در هنگام گرم شدن یا در نور دوباره تجزیه شود و در نتیجه رنگ بازیابی می شود. بنابراین، اثر سفید کننده SO 2 و H 2 SO 3 با اثر سفید کننده کلر متفاوت است. معمولاً گوگرد (IV) rxide پشم، ابریشم و کاه را سفید می کند.
اکسید گوگرد (IV) بسیاری از میکروارگانیسم ها را از بین می برد. بنابراین برای از بین بردن قارچ های کپک، سرداب های مرطوب، زیرزمین ها، بشکه های شراب و ... را بخور می دهند و در حمل و نقل و نگهداری میوه ها و توت ها نیز استفاده می شود. در مقادیر زیاد، از اکسید گوگرد IV) برای تولید اسید سولفوریک استفاده می شود.
یک کاربرد مهم محلول هیدروسولفیت کلسیم CaHSO 3 (مشروبات سولفیتی) است که برای تصفیه خمیر چوب و کاغذ استفاده می شود.
حالت اکسیداسیون +4 برای گوگرد کاملاً پایدار است و خود را در تتراهالیدهای SHal 4 ، اکسودی هالیدهای SOHal 2 ، دی اکسید SO 2 و آنیون های مربوط به آنها نشان می دهد. در ادامه با خواص دی اکسید گوگرد و اسید سولفور آشنا می شویم.
1.11.1. اکسید گوگرد (IV) ساختار مولکول so2
ساختار مولکول SO 2 شبیه به ساختار مولکول ازن است. اتم گوگرد در حالت هیبریداسیون sp 2 است، شکل اوربیتال ها یک مثلث منظم است، شکل مولکول زاویه ای است. اتم گوگرد دارای یک جفت الکترون مشترک است. طول پیوند S-O 0.143 نانومتر، زاویه پیوند 119.5 درجه است.
ساختار با ساختارهای تشدید زیر مطابقت دارد:
بر خلاف ازن، تعدد پیوند S-O 2 است، یعنی اولین ساختار تشدید سهم اصلی را دارد. این مولکول با پایداری حرارتی بالا مشخص می شود.
مشخصات فیزیکی
در شرایط عادی، دی اکسید گوگرد یا دی اکسید گوگرد یک گاز بی رنگ با بوی خفه کننده تند، نقطه ذوب -75 درجه سانتیگراد، نقطه جوش -10 درجه سانتیگراد است. بگذارید خوب در آب حل شود، در 20 درجه سانتیگراد در 1 حجم آب 40 حجم دی اکسید گوگرد حل می شود. گاز سمی
خواص شیمیایی اکسید گوگرد (IV)
دی اکسید گوگرد بسیار واکنش پذیر است. دی اکسید گوگرد یک اکسید اسیدی است. با تشکیل هیدرات ها در آب کاملاً محلول است. همچنین تا حدی با آب تعامل می کند و اسید گوگرد ضعیفی را تشکیل می دهد که به صورت جداگانه جدا نمی شود:
SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3 \u003d H + + HSO 3 - \u003d 2H + + SO 3 2-.
در نتیجه تفکیک، پروتون ها تشکیل می شوند، بنابراین محلول دارای محیط اسیدی است.
هنگامی که گاز دی اکسید گوگرد از محلول هیدروکسید سدیم عبور می کند، سولفیت سدیم تشکیل می شود. سولفیت سدیم با دی اکسید گوگرد اضافی واکنش می دهد و هیدروسولفیت سدیم را تشکیل می دهد:
2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O;
Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d 2NaHSO 3.
دی اکسید گوگرد با دوگانگی ردوکس مشخص می شود، به عنوان مثال، با نشان دادن خواص کاهشی، آب برم را تغییر رنگ می دهد:
SO 2 + Br 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HBr
و محلول پرمنگنات پتاسیم:
5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O \u003d 2KНSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4.
اکسید شده توسط اکسیژن به انیدرید سولفوریک:
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.
هنگامی که با عوامل کاهنده قوی در تعامل است، خواص اکسید کننده را نشان می دهد، به عنوان مثال:
SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (در دمای 500 درجه سانتیگراد در حضور Al 2 O 3)؛
SO 2 + 2H 2 \u003d S + 2H 2 O.
تولید اکسید گوگرد (IV)
سوزاندن گوگرد در هوا
S + O 2 \u003d SO 2.
اکسیداسیون سولفید
4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.
اثر اسیدهای قوی بر روی سولفیت های فلزی
Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 \u003d 2NaHSO 4 + H 2 O + SO 2.
1.11.2. اسید سولفوریک و نمک های آن
هنگامی که دی اکسید گوگرد در آب حل می شود، اسید گوگرد ضعیف تشکیل می شود، بخش عمده ای از SO 2 محلول به شکل هیدراته SO 2 H 2 O است، یک هیدرات کریستالی نیز پس از سرد شدن آزاد می شود، تنها بخش کوچکی از مولکول های اسید گوگرد به یون های سولفیت و هیدرو سولفیت تجزیه می شوند. در حالت آزاد، اسید جدا نشده است.
دوبازیک بودن آن دو نوع نمک تشکیل می دهد: سولفیت های متوسط و هیدروسولفیت های اسیدی. فقط سولفیت های فلزات قلیایی و هیدروسولفیت های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی در آب حل می شوند.
در این مقاله اطلاعاتی در مورد اینکه اکسید گوگرد چیست خواهید یافت. خواص اصلی آن از نظر ماهیت شیمیایی و فیزیکی، اشکال موجود، روش های تهیه آنها و تفاوت های بین آنها مورد توجه قرار خواهد گرفت. و همچنین زمینه های کاربرد و نقش بیولوژیکی این اکسید در اشکال مختلف آن ذکر خواهد شد.
ماده چیست
اکسید گوگرد ترکیبی از مواد ساده، گوگرد و اکسیژن است. سه شکل از اکسیدهای گوگرد وجود دارد که در درجه ظرفیت S آشکار شده با یکدیگر متفاوت هستند، یعنی: SO (مونوکسید، مونوکسید گوگرد)، SO2 (دی اکسید گوگرد یا دی اکسید گوگرد) و SO3 (تری اکسید گوگرد یا انیدرید). تمام تغییرات ذکر شده اکسیدهای گوگرد دارای ویژگی های شیمیایی و فیزیکی مشابهی هستند.
اطلاعات کلی در مورد مونوکسید گوگرد
مونوکسید گوگرد دو ظرفیتی، یا در غیر این صورت مونوکسید گوگرد، یک ماده معدنی است که از دو عنصر ساده - گوگرد و اکسیژن تشکیل شده است. فرمول - SO. در شرایط عادی گازی بی رنگ اما با بوی تند و خاص است. با محلول آبی واکنش می دهد. یک ترکیب نسبتا کمیاب در جو زمین. در برابر تأثیر دما ناپایدار است، به شکل دیمری وجود دارد - S 2 O 2. گاهی اوقات قادر است، در نتیجه واکنش با اکسیژن، دی اکسید گوگرد را تشکیل دهد. نمک تشکیل نمی شود.
اکسید گوگرد (2) معمولاً از سوزاندن گوگرد یا تجزیه انیدرید آن به دست می آید:
- 2S2+O2 = 2SO;
- 2SO2 = 2SO+O2.
این ماده در آب حل می شود. در نتیجه، اکسید گوگرد اسید تیوسولفوریک را تشکیل می دهد:
- S 2 O 2 + H 2 O \u003d H 2 S 2 O 3.
اطلاعات کلی در مورد گاز ترش
اکسید گوگرد شکل دیگری از اکسیدهای گوگرد با فرمول شیمیایی SO 2 است. بوی خاص نامطبوع دارد و رنگ ندارد. هنگامی که تحت فشار قرار می گیرد، می تواند در دمای اتاق مشتعل شود. هنگامی که در آب حل می شود، اسید سولفوریک ناپایدار تشکیل می دهد. می تواند در محلول های اتانول و اسید سولفوریک حل شود. جزئی از گازهای آتشفشانی است.
در صنعت از سوزاندن گوگرد یا بو دادن سولفیدهای آن به دست می آید:
- 2FeS 2 + 5O 2 \u003d 2FeO + 4SO 2.
در آزمایشگاه ها، به عنوان یک قاعده، SO 2 با استفاده از سولفیت ها و هیدروسولفیت ها به دست می آید، آنها را در معرض اسید قوی قرار می دهد، و همچنین در مقابل عمل فلزات با درجه فعالیت کم H2SO4 غلیظ.
مانند سایر اکسیدهای گوگرد، SO 2 یک اکسید اسیدی است. در تعامل با قلیاها، تشکیل سولفیت های مختلف، با آب واکنش می دهد و اسید سولفوریک ایجاد می کند.
SO 2 بسیار فعال است، و این به وضوح در خواص کاهشی آن، که در آن درجه اکسید کننده اکسید گوگرد افزایش می یابد، بیان می شود. ممکن است هنگامی که توسط یک عامل کاهنده قوی مورد حمله قرار می گیرد، خاصیت اکسید کننده ای از خود نشان دهد. ویژگی دوم برای تولید اسید هیپوفسفر یا برای جداسازی S از گازهای میدان متالورژی استفاده می شود.
اکسید گوگرد (4) به طور گسترده توسط انسان برای تولید اسید سولفوره یا نمک های آن استفاده می شود - این حوزه اصلی کاربرد آن است. و همچنین او در فرآیندهای شراب سازی شرکت می کند و در آنجا به عنوان یک نگهدارنده عمل می کند (E220) ، گاهی اوقات آنها فروشگاه ها و انبارهای سبزیجات را ترشی می کنند ، زیرا میکروارگانیسم ها را از بین می برد. موادی که نمی توانند با کلر سفید شوند با اکسید گوگرد تصفیه می شوند.
SO 2 یک ترکیب نسبتا سمی است. علائم معمولی که نشان دهنده مسمومیت با آن است، سرفه، بروز مشکلات تنفسی، معمولاً به صورت آبریزش بینی، گرفتگی صدا، ظاهر یک مزه غیرعادی و گلو خارش است. استنشاق چنین گازی می تواند باعث خفگی، اختلال در توانایی گفتاری فرد، استفراغ، مشکل در بلع و همچنین ادم حاد ریوی شود. حداکثر غلظت مجاز این ماده در اتاق کار 10 میلی گرم بر متر مکعب است. با این حال، افراد مختلف ممکن است حساسیت متفاوتی به دی اکسید گوگرد داشته باشند.
اطلاعات کلی در مورد انیدرید سولفوریک
گاز سولفوریک یا به قول معروف انیدرید سولفوریک بالاترین اکسید گوگرد با فرمول شیمیایی SO 3 است. مایع با بوی خفه کننده، بسیار فرار در شرایط استاندارد. قادر به جامد شدن، تشکیل مخلوط هایی از نوع کریستالی از تغییرات جامد آن، در دماهای 16.9 درجه سانتیگراد و کمتر.
تجزیه و تحلیل دقیق از اکسید بالاتر
هنگامی که SO 2 با هوا تحت تأثیر دماهای بالا اکسید می شود، شرط لازم وجود یک کاتالیزور است، به عنوان مثال V 2 O 5 ، Fe 2 O 3 ، NaVO 3 یا Pt.
تجزیه حرارتی سولفات ها یا برهمکنش ازن و SO2:
- Fe 2 (SO 4) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3SO 3؛
- SO 2 + O 3 \u003d SO 3 + O 2.
اکسیداسیون SO 2 با NO 2 :
- SO 2 + NO 2 \u003d SO 3 + NO.
خصوصیات کیفی فیزیکی عبارتند از: وجود ساختار مسطح، نوع مثلثی و تقارن D 3 ساعت در حالت گاز، در هنگام انتقال از گاز به کریستال یا مایع، یک تریمر با طبیعت حلقوی و یک زنجیره زیگزاگی تشکیل می دهد، دارای یک پیوند قطبی کووالانسی
در حالت جامد، SO 3 در اشکال آلفا، بتا، گاما و سیگما وجود دارد و به ترتیب دارای نقطه ذوب متفاوت، درجه پلیمریزاسیون و انواع شکل‌های کریستالی است. وجود چنین تعدادی از گونه های SO 3 به دلیل تشکیل پیوندهای نوع دهنده-پذیرنده است.
خواص انیدرید گوگرد شامل بسیاری از خصوصیات آن است که مهمترین آنها عبارتند از:
توانایی برهمکنش با بازها و اکسیدها:
- 2KHO + SO 3 \u003d K 2 SO 4 + H 2 O;
- CaO + SO 3 \u003d CaSO 4.
اکسید گوگرد بالاتر SO 3 فعالیت به اندازه کافی بالایی دارد و با برهمکنش با آب اسید سولفوریک ایجاد می کند:
- SO 3 + H 2 O \u003d H2SO 4.
با هیدروژن کلرید وارد واکنش می شود و اسید کلروسولفات را تشکیل می دهد:
- SO 3 + HCl \u003d HSO 3 Cl.
اکسید گوگرد با تجلی خواص اکسید کننده قوی مشخص می شود.
انیدرید سولفوریک در تولید اسید سولفوریک کاربرد دارد. مقدار کمی از آن در هنگام استفاده از چکرز گوگرد در محیط منتشر می شود. SO 3 با تشکیل اسید سولفوریک پس از برهمکنش با سطح مرطوب، انواع موجودات خطرناک مانند قارچ ها را از بین می برد.
جمع بندی
اکسید گوگرد می تواند در حالت های مختلف تجمع، از حالت مایع تا جامد باشد. در طبیعت کمیاب است و راه های زیادی برای به دست آوردن آن در صنعت و همچنین مناطقی که می توان از آن استفاده کرد وجود دارد. خود اکسید دارای سه شکل است که درجات مختلفی از ظرفیت را نشان می دهد. می تواند بسیار سمی باشد و باعث مشکلات جدی سلامتی شود.
