Оксид серы (VI)
Оксид серы (VI) – это кислотный оксид. При обычных условиях – бесцветная ядовитая жидкость. На воздухе «дымит», сильно поглощает влагу.
Способы получения. Оксид серы (VI) получают каталитическим окислением оксида серы (IV) кислородом.
Сернистый газ окисляют и другие окислители, например , озон или оксид азота (IV):
Еще один способ получения оксида серы (VI) – разложение сульфата железа (III):
Химические свойства оксида серы (VI)
1. Оксид серы (VI) активно поглощает влагу и реагирует с водой с образованием серной кислоты:
2. Серный ангидрид является типичным кислотным оксидом , взаимодействует с щелочами и основными оксидами.
Например , оксид серы (VI) взаимодействует с гидроксидом натрия. При этом образуются средние или кислые соли:
Еще пример : оксид серы (VI) взаимодействует с оксидом оксидом (при сплавлении):
SO3 + MgO → MgSO4
3. Серный ангидрид – очень сильный окислитель , так как сера в нем имеет максимальную степень окисления (+6). Он энергично взаимодействует с такими восстановителями, как йодид калия, сероводород или фосфор:
4. Растворяется в концентрированной серной кислоте, образуя олеум – раствор SO3 в H2SO4.
Оксид серы (VI) SO3, серный ангидрид
Взаимодействуя с кислородом, сера образует два оксида:
- SO2 (IV) — сернистый газ (сернистый ангидрид, диоксид серы)
- SO3 (VI) — серный ангидрид
Молекула сернистого газа сильно полярна, угловой формы (угол между связями составляет 119°):
В таком виде молекула серного ангидрида может находиться только в газообразном состоянии.
В жидком и твердом состоянии происходит полимеризация молекул:
Физические свойства серного ангидрида:
- бесцветная жидкость;
- при температуре менее 16,8°C серный ангидрид превращается в белую кристаллическую массу;
- обладает высокой гигроскопичностью.
Химические свойства серного ангидрида
Оксид серы (VI) является типичным кислотным оксидом:
- с основаниями реагирует с образованием гидросульфатов (кислых солей) и сульфатов (средних солей):
- с основными оксидами реагирует с образованием сульфатов:
- с водой реагирует бурно, при этом образуется серная кислота:
Серный ангидрид очень хорошо растворяется в серной кислоте, образуя раствор, называемый олеумом:
В кислотно-восстановительных реакциях выступает в роли сильного окислителя, восстанавливаясь до сернистого ангидрида:
Получение и применение серного ангидрида
В промышленных целях серный ангидрид получают путем окисления сернистого газа в присутствии катализатора:
Серный ангидрид используют для получения серной кислоты, а также, в качестве сульфирующего и обезвоживающего реагента.
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
Урок №25. Оксид серы (VI). Серная кислота и её соли
Оксид серы (VI), серный ангидрид — SO 3
Физические свойства
Бесцветная летучая маслянистая жидкость, t°пл. = 17°C; t°кип. = 66°С; на воздухе «дымит», сильно поглощает влагу (хранят в запаянных сосудах).
SO 3 хорошо растворяется в 100%-ной серной кислоте, этот раствор называется олеумом.
Получение
1) 2SO 2 + O 2 → 2SO 3 (катализатор – V 2 O 5 , при 450˚С)
2) Fe 2 (SO 4 ) 3 → Fe 2 O 3 + 3SO 3 (разложение при нагревании)
Химические свойства
1) Серный ангидрид — кислотный оксид.
Взаимодействие с водой
При растворении в воде дает сильную двухосновную серную кислоту:
Диссоциация протекает ступенчато:
H 2 SO 4 → H + + HSO 4 — (первая ступень, образуется гидросульфат – ион)
HSO 4 — → H + + SO 4 2- (вторая ступень, образуется сульфат – ион)
H 2 SO 4 образует два ряда солей — средние (сульфаты) и кислые (гидросульфаты)
2) Взаимодействие со щелочами
2NaOH + SO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O
NaOH + SO 3 (избыток) → NaHSO 4
3) Взаимодействие с основными оксидами
Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4
СЕРНАЯ КИСЛОТА — H 2 SO 4
Физические свойства
Тяжелая маслянистая жидкость («купоросное масло»); r = 1,84 г/см 3 ; нелетучая, хорошо растворима в воде – с сильным нагревом; t°пл. = 10,3°C, t°кип. = 296°С, очень гигроскопична, обладает водоотнимающими свойствами (обугливание бумаги, дерева, сахара).
Помните! Кислоту вливать малыми порциями в воду, а не наоборот!
С ерная кислота — H 2 SO 4
Кислоту вливать малыми порциями в воду, а не наоборот!
Производство серной кислоты
1-я стадия. Печь для обжига колчедана
4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q
1) измельчение железного колчедана (пирита)
2) метод «кипящего слоя»
3) 800°С; отвод лишнего тепла
4) увеличение концентрации кислорода в воздухе
2-я стадия. Контактный аппарат
После очистки, осушки и теплообмена сернистый газ поступает в контактный аппарат, где окисляется в серный ангидрид (450°С – 500°С; катализатор V 2 O 5 ):
3-я стадия . Поглотительная башня
nSO 3 + H 2 SO 4 (конц) → (H 2 SO 4 • nSO 3 ) (олеум)
Воду использовать нельзя из-за образования сернокислотного тумана. Применяют керамические насадки и принцип противотока.
Химические свойства разбавленной серной кислоты
H 2 SO 4 — сильная двухосновная кислота, водный раствор изменяет окраску индикаторов (лакмус и универсальный индикатор краснеют)
1) Диссоциация протекает ступенчато:
H 2 SO 4 → H + + HSO 4 — (первая ступень, образуется гидросульфат – ион)
HSO 4 — → H + + SO 4 2- (вторая ступень, образуется сульфат – ион)
H 2 SO 4 образует два ряда солей — средние (сульфаты) и кислые (гидросульфаты)
2) Взаимодействие с металлами:
Разбавленная серная кислота растворяет только металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (разб) → Zn +2 SO 4 + H 2 0 ↑
Zn 0 + 2H + → Zn 2+ + H 2 0 ↑
3) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
CuO + 2H + → Cu 2+ + H 2 O
4) Взаимодействие с основаниями:
· H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O (реакция нейтрализации)
Если кислота в избытке, то образуется кислая соль:
· H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 → CuSO 4 + 2H 2 O
2H + + Cu(OH) 2 → Cu 2+ + 2H 2 O
5) Обменные реакции с солями:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓
Качественная реакция на сульфат-ион
Образование белого осадка BaSO 4 (нерастворимого в кислотах) используется для идентификации серной кислоты и растворимых сульфатов.
образование газа — как сильная нелетучая кислота серная вытесняет из солей другие менее сильные кислоты, например, угольную
MgCO 3 + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 O + CO 2 ↑
MgCO 3 + 2H + → Mg 2+ + H 2 O + CO 2 ↑
Применение серной кислоты
в производстве минеральных удобрений;
как электролит в свинцовых аккумуляторах;
для получения различных минеральных кислот и солей;
в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих веществ и взрывчатых веществ;
в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и др. отраслях промышленности;
в пищевой промышленности — зарегистрирована в качестве пищевой добавки E513(эмульгатор);
в промышленном органическом синтезе в реакциях:
дегидратации (получение диэтилового эфира, сложных эфиров);
гидратации (получение этанола);
сульфирования (получение СМС и промежуточные продукты в производстве красителей);
Самый крупный потребитель серной кислоты — производство минеральных удобрений. На 1 т P₂O₅ фосфорных удобрений расходуется 2,2-3,4 т серной кислоты, а на 1 т (NH₄)₂SO₄ — 0,75 т серной кислоты. Поэтому сернокислотные заводы стремятся строить в комплексе с заводами по производству минеральных удобрений.
Применение солей серной кислоты
Железный купорос FеSО 4 •7Н 2 O применяли раньше для лечения чесотки, гельминтоза и опухолей желез, в настоящее время используют для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.
Медный купорос CuSO 4 •5Н 2 O широко используют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений.
«Глауберова соль» (мирабилит) Nа 2 SO 4 •10Н 2 O была получена немецким химиком И. Р. Глаубером при действии серной кислоты на хлорид натрия, в медицине ее используют как слабительное средство.
«Бариевая каша» BaSO 4 обладает способностью задерживать рентгеновские лучи в значительно большей степени, чем ткани организма. Это позволяет рентгенологам при заполнении «бариевой кашей» полых органов определить в них наличие анатомических изменений.
Гипс СаSO 4 •2Н 2 O находит широкое применение в строительном деле, в медицинской практике для накладывания гипсовых повязок, для изготовления гипсовых скульптур.
http://prosto-o-slognom.ru/chimia/503_oksid_sery_SO3.html
http://www.sites.google.com/site/himulacom/%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA-%D0%BD%D0%B0-%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA/9-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81-%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B9-%D0%B3%D0%BE%D0%B4-%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA-25-%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4-%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%8B-vi-%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0-%D0%B8-%D0%B5%D1%91-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%B8