Сернистый газ и перманганат калия уравнение реакции

Оксид серы (IV)

Оксид серы (IV) – это кислотный оксид . Бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде.

Cпособы получения оксида серы (IV)

1. Сжигание серы на воздухе :

2. Горение сульфидов и сероводорода:

2CuS + 3O₂ → 2SO₂ + 2CuO

3. Взаимодействие сульфитов с более сильными кислотами:

Например , сульфит натрия взаимодействует с серной кислотой:

4. Обработка концентрированной серной кислотой неактивных металлов.

Например , взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой:

Химические свойства оксида серы (IV)

Оксид серы (IV) – это типичный кислотный оксид. За счет серы в степени окисления +4 проявляет свойства окислителя и восстановителя .

1. Как кислотный оксид, сернистый газ реагирует с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов .

Например , оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом натрия. При этом образуется либо кислая соль (при избытке сернистого газа), либо средняя соль (при избытке щелочи):

SO_2(изб) + NaOH → NaHSO₃

Еще пример : оксид серы (IV) реагирует с основным оксидом натрия:

2. При взаимодействии с водой S O₂ образует сернистую кислоту. Реакция обратимая, т.к. сернистая кислота в водном растворе в значительной степени распадается на оксид и воду.

3. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO₂. При взаимодействии с окислителями степень окисления серы повышается.

Например , оксид серы окисляется кислородом на катализаторе в жестких условиях. Реакция также сильно обратимая:

Сернистый ангидрид обесцвечивает бромную воду:

Азотная кислота очень легко окисляет сернистый газ:

Озон также окисляет оксид серы (IV):

Качественная реакция на сернистый газ и на сульфит-ион – обесцвечивание раствора перманганата калия:

Оксид свинца (IV) также окисляет сернистый газ:

4. В присутствии сильных восстановителей SO₂ способен проявлять окислительные свойства.

Например , при взаимодействии с сероводородом сернистый газ восстанавливается до молекулярной серы:

Оксид серы (IV) окисляет угарный газ и углерод:

SO₂ + 2CO → 2СО₂ + S

Правила составления окислительно-восстановительных реакций

SO2 + KMnO4 + KOH → .

Вспоминаем, что перманганат калия является сильным окислителем, следовательно, он будет окислять оксид серы (IV). Также нужно помнить правило о том, как восстанавливается марганец в KMnO4 в различных средах:

Сера в ст. ок. +4 может окислиться только до ст. ок. +6, т.е. до сульфат-иона, так как реакция идет в растворе. Следовательно, мы точно знаем, что образуются MnO4 2– и SO4 2– . Предварительно запишем продукты реакции:

SO2 + KMnO4 + KOH → SO4 2– + MnO4 2–

Теперь необходимо составить уравнения процессов восстановления и окисления, используя правило, данное в самом начале этого раздела, начнем с окисления:

SO2 окисляется в SO4 2– , т.е. не хватает двух атомов кислорода. Следовательно, подходит строчка г) правила: нужно добавить гидроксид-ионы, которые и дадут нам недостающие атомы кислорода, в итоге образуя воду:

SO2 + OH – → SO4 2– + H2O

Следующим шагом уравниваем число атомов как в обычном химическом уравнении:

SO2 + 4OH – → SO4 2– + 2H2O

Затем уравниваем заряд, вычитая необходимое количество электронов, т.к это процесс окисления:

SO2 + 4OH – -2е&nbsp → SO4 2– + 2H2O

Теперь заряд 2- с обеих сторон полуреакции.

Аналогично поступаем с процессом восстановления. Так как MnO4 – превращается в MnO4 2– , нам не нужно ни прибавлять, ни связывать лишние атомы кислорода. В этом случае просто необходимо добавить один электрон:

MnO4 – + 1e → MnO4 2–

В итоге получаем следующие две полуреакции:

SO2 + 4OH – -2е&nbsp → SO4 2– + 2H2O

MnO4 – + 1e → MnO4 2–

Чтобы принимать и отдавать одинаковое количество электронов, второе уравнение нужно домножить на 2:

SO2 + 4OH – -2е&nbsp → SO4 2– + 2H2O

2MnO4 – + 2e → 2MnO4 2–

Складываем левые и правые части этих полуреакций:

SO2 + 4OH – -2е + 2MnO4 – + 2e → SO4 2– + 2H2O + 2MnO4 2–

SO2 + 4OH – + 2MnO4 – &nbsp → SO4 2– + 2H2O + 2MnO4 2–

На последнем шаге добавляем ионы, которые не изменили степень окисления, т.е. в данном случае K + :

SO2 + 4KOH + 2KMnO4&nbsp → K2SO4 + 2H2O + 2K2MnO4

Убеждаемся, что коэффициенты автоматически расставлены верно.

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.