Oxit lưu huỳnh (sulfur dioxide, sulfur dioxide, sulfur dioxide) là một loại khí không màu, trong điều kiện bình thường có mùi đặc trưng sắc nét (tương tự như mùi của que diêm đang cháy). Nó hóa lỏng dưới áp suất ở nhiệt độ phòng. Lưu huỳnh đioxit hòa tan trong nước tạo thành axit sunfuric không ổn định. Chất này cũng hòa tan trong axit sulfuric và ethanol. Đây là một trong những thành phần chính tạo nên khí núi lửa.

1. Sulfur dioxide hòa tan trong nước tạo thành axit sulfuric. Trong điều kiện bình thường, phản ứng này có thể thuận nghịch.

SO2 (lưu huỳnh đioxit) + H2O (nước) = H2SO3 (axit sunfurơ).

2. Với chất kiềm, sulfur dioxide tạo thành sulfites. Ví dụ: 2NaOH (natri hydroxit) + SO2 (lưu huỳnh đioxit) = Na2SO3 (natri sulfite) + H2O (nước).

3. Hoạt tính hóa học của sulfur dioxide khá cao. Tính chất khử của sulfur dioxide được thể hiện rõ nhất. Trong các phản ứng như vậy, trạng thái oxy hóa của lưu huỳnh tăng lên. Ví dụ: 1) SO2 (lưu huỳnh đioxit) + Br2 (brom) + 2H2O (nước) = H2SO4 (axit sunfuric) + 2HBr (hydro bromua); 2) 2SO2 (lưu huỳnh đioxit) + O2 (oxy) = 2SO3 (sulfit); 3) 5SO2 (lưu huỳnh đioxit) + 2KMnO4 (thuốc tím) + 2H2O (nước) = 2H2SO4 (axit sunfuric) + 2MnSO4 (mangan sunfat) + K2SO4 (kali sunfat).

Phản ứng cuối cùng là một ví dụ về phản ứng định tính với SO2 và SO3. Dung dịch có màu tím.)

4. Khi có chất khử mạnh, sulfur dioxide có thể thể hiện đặc tính oxy hóa. Ví dụ, để tách lưu huỳnh từ khí thải của ngành luyện kim, người ta sử dụng phương pháp khử lưu huỳnh đioxit bằng cacbon monoxit (CO): SO2 (lưu huỳnh đioxit) + 2CO (cacbon monoxit) = 2CO2 + S (lưu huỳnh).

Ngoài ra, tính chất oxy hóa của chất này còn được sử dụng để thu được axit photpho: PH3 (phosphine) + SO2 (lưu huỳnh đioxit) = H3PO2 (axit photphoric) + S (lưu huỳnh).

Lưu huỳnh đioxit được sử dụng ở đâu?

Sulfur dioxide chủ yếu được sử dụng để sản xuất axit sulfuric. Nó cũng được sử dụng trong sản xuất đồ uống có độ cồn thấp (rượu vang và các loại đồ uống giá trung bình khác). Do đặc tính của loại khí này là có thể tiêu diệt các loại vi sinh vật khác nhau nên nó được sử dụng để khử trùng các kho hàng và cửa hàng rau quả. Ngoài ra, oxit lưu huỳnh còn được dùng để tẩy len, lụa và rơm rạ (những vật liệu không thể tẩy bằng clo). Trong phòng thí nghiệm, sulfur dioxide được sử dụng làm dung môi và thu được các muối khác nhau của sulfur dioxide.

Tác dụng sinh lý

Sulfur dioxide có đặc tính độc hại mạnh. Các triệu chứng ngộ độc là ho, sổ mũi, khàn giọng, có vị đặc biệt trong miệng và đau họng dữ dội. Khi hít phải sulfur dioxide ở nồng độ cao, khó nuốt và nghẹt thở, rối loạn ngôn ngữ, buồn nôn và nôn, và có thể phát triển phù phổi cấp tính.

MPC của lưu huỳnh đioxit:
- trong nhà - 10 mg/m³;
- phơi nhiễm một lần tối đa trung bình hàng ngày trong không khí trong khí quyển - 0,05 mg/m³.

Độ nhạy cảm với sulfur dioxide khác nhau giữa các cá nhân, thực vật và động vật. Ví dụ, trong số những cây có khả năng chống chịu tốt nhất là gỗ sồi và bạch dương, còn cây có khả năng chống chọi kém nhất là cây vân sam và cây thông.

SỰ ĐỊNH NGHĨA

Hydro sunfua là chất khí không màu, có mùi đặc trưng của protein thối rữa.

Nó nặng hơn không khí một chút, hóa lỏng ở nhiệt độ -60,3 o C và đông đặc ở -85,6 o C. Trong không khí, hydro sunfua cháy với ngọn lửa xanh, tạo thành lưu huỳnh dioxit và nước:

2H 2 S + 3O 2 = 2H 2 O + 2SO 2.

Nếu bạn đưa một vật lạnh nào đó, chẳng hạn như cốc sứ, vào ngọn lửa hydro sunfua, nhiệt độ của ngọn lửa giảm đáng kể và hydro sunfua chỉ oxy hóa thành lưu huỳnh tự do, lưu huỳnh lắng xuống cốc dưới dạng lớp phủ màu vàng:

2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S.

Hydro sunfua rất dễ cháy; hỗn hợp của nó với không khí phát nổ. Hydro sunfua rất độc. Hít phải không khí có chứa khí này trong thời gian dài, dù chỉ với lượng nhỏ, cũng có thể gây ngộ độc nặng.

Ở 20 o C, một thể tích nước hòa tan được 2,5 thể tích hydro sunfua. Dung dịch hydro sunfua trong nước được gọi là nước hydro sunfua. Khi đứng trong không khí, đặc biệt là nơi có ánh sáng, nước hydro sunfua sẽ sớm bị đục do lưu huỳnh thoát ra. Điều này xảy ra do quá trình oxy hóa hydro sunfua bằng oxy trong khí quyển.

Sản xuất hydro sunfua

Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh phản ứng với hydro tạo thành khí hydro sunfua.

Trong thực tế, hydro sunfua thường được tạo ra do tác dụng của axit loãng với kim loại lưu huỳnh, ví dụ như sắt sunfua:

FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S.

Hydro sunfua tinh khiết hơn có thể thu được bằng cách thủy phân CaS, BaS hoặc A1 2 S 3. Khí tinh khiết nhất thu được bằng phản ứng trực tiếp giữa hydro và lưu huỳnh ở 600 °C.

Tính chất hóa học của hydro sunfua

Dung dịch hiđro sunfua trong nước có tính chất axit. Hydro sunfua là một axit hai bazơ yếu. Nó phân ly từng bước và chủ yếu theo bước đầu tiên:

H 2 S↔H + + HS - (K 1 = 6 × 10 -8).

Sự phân ly giai đoạn thứ hai

HS - ↔H + + S 2- (K 2 = 10 -14)

xảy ra ở mức độ không đáng kể.

Hydro sunfua là chất khử mạnh. Khi tiếp xúc với các tác nhân oxy hóa mạnh, nó bị oxy hóa thành sulfur dioxide hoặc axit sulfuric; độ sâu oxy hóa phụ thuộc vào các điều kiện: nhiệt độ, pH của dung dịch, nồng độ chất oxy hóa. Ví dụ, phản ứng với clo thường tiến hành tạo thành axit sulfuric:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8HCl.

Muối trung bình của hydro sunfua được gọi là sunfua.

Ứng dụng của hydro sunfua

Việc sử dụng hydro sunfua khá hạn chế, chủ yếu là do nó có độc tính cao. Nó đã được ứng dụng trong thực tế phòng thí nghiệm như một chất kết tủa kim loại nặng. Hydro sunfua dùng làm nguyên liệu thô để sản xuất axit sunfuric, lưu huỳnh ở dạng nguyên tố và sunfua

Ví dụ về giải quyết vấn đề

VÍ DỤ 1

Bài tập	Xác định khí hidro sunfua H 2 S nặng gấp bao nhiêu lần không khí.
Giải pháp	Tỉ số giữa khối lượng của khí này với khối lượng của khí khác lấy trong cùng thể tích, ở cùng nhiệt độ và cùng áp suất được gọi là mật độ tương đối của khí thứ nhất so với khí thứ hai. Giá trị này cho biết khí thứ nhất nặng hơn hoặc nhẹ hơn khí thứ hai bao nhiêu lần. Trọng lượng phân tử tương đối của không khí được lấy là 29 (có tính đến hàm lượng nitơ, oxy và các loại khí khác trong không khí). Cần lưu ý rằng khái niệm "khối lượng phân tử tương đối của không khí" được sử dụng có điều kiện, vì không khí là hỗn hợp các chất khí. D không khí (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (không khí); D không khí (H 2 S) = 34/29 = 1,17. M r(H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.
Trả lời	Hydro sunfua H 2 S nặng hơn không khí 1,17 lần.

VÍ DỤ 2

Bài tập	Tìm mật độ hydro của hỗn hợp khí trong đó phần thể tích của oxy là 20%, hydro là 40% và phần còn lại là hydro sunfua H 2 S.
Giải pháp	Phần thể tích của khí sẽ trùng với phần thể tích của khí, tức là với các phân số lượng chất, đây là hệ quả của định luật Avogadro. Hãy tìm khối lượng phân tử có điều kiện của hỗn hợp: M r có điều kiện (hỗn hợp) = φ (O 2) × M r (O 2) + φ (H 2) × M r (H 2) + φ (H 2 S) × M r (H 2 S);

- (hydrogen sulfide) H2S, một loại khí không màu, có mùi trứng thối; điểm nóng chảy?85,54.C, điểm sôi?60,35.C; ở 0,C nó hóa lỏng dưới áp suất 1 MPa. Chât khử. Sản phẩm phụ trong quá trình tinh chế các sản phẩm dầu mỏ, luyện cốc, v.v.; được hình thành trong quá trình phân hủy... ... Từ điển bách khoa lớn

HYDRO sulfua- (H2S), chất khí không màu, độc, có mùi trứng thối. Được hình thành trong quá trình phân rã, được tìm thấy trong dầu thô. Thu được bằng tác dụng của axit sunfuric với sunfua kim loại. Được sử dụng trong PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG truyền thống. Tính chất: nhiệt độ.... Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật

HYDRO sulfua- HYDROGEN Sunfua, hydro sunfua và nhiều loại khác. không có chồng (hóa học.). Một loại khí sinh ra do sự phân hủy của các chất protein, tạo ra mùi trứng thối. Từ điển giải thích của Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940… Từ điển giải thích của Ushakov

HYDRO sulfua- HYDROGEN SulfIDE hả chồng. Một loại khí không màu, có mùi hăng, khó chịu, hình thành trong quá trình phân hủy các chất protein. | tính từ. hydro sunfua, ồ, ồ. Từ điển giải thích của Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992… Từ điển giải thích của Ozhegov

hydro sunfua- danh từ, số lượng từ đồng nghĩa: 1 gas (55) Từ điển đồng nghĩa ASIS. V.N. Trishin. 2013… Từ điển đồng nghĩa

HYDRO sulfua- Khí độc H2S không màu, có mùi đặc trưng khó chịu. Nó có tính chất hơi axit. 1 lít C. ở nhiệt độ t 0 °C và áp suất 760 mm là 1,539 g. Nó được tìm thấy trong dầu, nước tự nhiên và khí có nguồn gốc sinh hóa, chẳng hạn như... ... Bách khoa toàn thư địa chất

HYDRO sulfua- HYDROGEN Sulfide, H2S (khối lượng phân tử 34,07), là chất khí không màu, có mùi trứng thối đặc trưng. Một lít khí ở điều kiện bình thường (0°, 760 mm) nặng 1,5392 g, nhiệt độ sôi 62°, nóng chảy 83°; S. là một phần của khí thải... ... Bách khoa toàn thư y học lớn

hydro sunfua- - Đề tài công nghệ sinh học EN hydrogen sulfide ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

hydro sunfua- HYDROGEN SulfIDE, a, m Một loại khí không màu, có mùi hăng, khó chịu, được hình thành trong quá trình phân hủy các chất protein và tạo thành hợp chất của lưu huỳnh với hydro. Hydro sunfua được tìm thấy trong một số nước khoáng và bùn dược liệu và được sử dụng... ... Từ điển giải thích danh từ tiếng Nga

Sách

• Làm thế nào để bỏ thuốc lá! (DVD), Pelinsky Igor, “Không có gì dễ dàng hơn việc bỏ thuốc lá - Tôi đã bỏ thuốc ba mươi lần rồi” (Mark Twain). Tại sao mọi người bắt đầu hút thuốc? Để thư giãn, phân tâm, tập trung suy nghĩ, thoát khỏi căng thẳng hoặc... Thể loại: Tâm lý học. Việc kinh doanh Series: Con đường dẫn đến sức khỏe và sự hoàn hảo Nhà xuất bản: Sova-Film, Mua với giá 275 RUR
• Vestimentiferans là động vật không xương sống trong ruột của biển sâu, V.V. Malakhov, Chuyên khảo này dành cho một nhóm động vật biển sâu khổng lồ (lên đến 2,5 m) mới sống trong các khu vực có hoạt động thủy nhiệt dưới biển sâu và thấm hydrocarbon lạnh. Hầu hết… Danh mục: Thuốc Nhà xuất bản: Hợp tác xuất bản khoa học KMK, Mua với giá 176 RUR sách điện tử(fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)

O.S.ZAYTSEV

SÁCH HÓA HỌC

ĐỐI VỚI GIÁO VIÊN TRUNG HỌC,
SINH VIÊN ĐẠI HỌC SƯ PHÁP VÀ HỌC SINH LỚP 9–10,
NGƯỜI QUYẾT ĐỊNH DÀNH CHO MÌNH CHO HÓA HỌC VÀ KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NHIỆM VỤ SÁCH GIẢNG CÁO PHÒNG THÍ NGHIỆM CÂU CHUYỆN KHOA HỌC THỰC HÀNH ĐỂ ĐỌC

Tiếp tục. Xem số 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44 , 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24/2004

§ 8.1. Phản ứng oxi hóa khử

NGHIÊN CỨU PHÒNG THÍ NGHIỆM
(tiếp theo)

2. Ozone là tác nhân oxy hóa.

Ozone là chất quan trọng nhất đối với thiên nhiên và con người.

Ozone tạo ra tầng ozon xung quanh Trái đất ở độ cao từ 10 đến 50 km với hàm lượng ozone tối đa ở độ cao 20–25 km. Nằm ở các tầng trên của khí quyển, ozone không cho phép hầu hết các tia cực tím của mặt trời, vốn có tác động bất lợi đến con người, động vật và thực vật, tới bề mặt Trái đất. Trong những năm gần đây, các khu vực của tầng ozon có hàm lượng ozon giảm đáng kể, được gọi là lỗ thủng tầng ozon, đã được phát hiện. Người ta không biết liệu lỗ thủng tầng ozone có hình thành trước đây hay không. Những lý do cho sự xuất hiện của họ cũng không rõ ràng. Người ta cho rằng các freon chứa clo từ tủ lạnh và lon nước hoa, dưới tác động của bức xạ cực tím từ Mặt trời, giải phóng các nguyên tử clo, phản ứng với ozone và do đó làm giảm nồng độ của nó ở các tầng trên của khí quyển. Các nhà khoa học vô cùng lo ngại về sự nguy hiểm của lỗ thủng tầng ozone trong khí quyển.
Ở các tầng thấp hơn của khí quyển, ozone được hình thành do một loạt các phản ứng tuần tự giữa oxy trong khí quyển và oxit nitơ phát ra từ động cơ ô tô được điều chỉnh kém và phóng điện từ đường dây điện cao thế. Ozone rất có hại cho hô hấp - nó phá hủy các mô của phế quản và phổi. Ozone cực kỳ độc hại (mạnh hơn carbon monoxide). Nồng độ tối đa cho phép trong không khí là 10–5%.
Như vậy, ozone ở tầng trên và tầng dưới của khí quyển có tác dụng trái ngược nhau đối với con người và thế giới động vật.
Ozone cùng với clo được sử dụng để xử lý nước nhằm phân hủy các tạp chất hữu cơ và tiêu diệt vi khuẩn. Tuy nhiên, cả clo hóa và ozon hóa nước đều có những ưu điểm và nhược điểm. Khi nước được khử trùng bằng clo, vi khuẩn gần như bị tiêu diệt hoàn toàn, nhưng các chất hữu cơ có tính chất gây ung thư có hại cho sức khỏe (thúc đẩy sự phát triển của ung thư) được hình thành - dioxin và các hợp chất tương tự. Khi nước được ozon hóa, các chất như vậy không được hình thành, nhưng ozon không tiêu diệt hết vi khuẩn và sau một thời gian, các vi khuẩn sống còn lại sinh sôi nảy nở, hấp thụ tàn dư của vi khuẩn bị giết và nước càng bị ô nhiễm nhiều hơn bởi hệ vi khuẩn. Vì vậy, ozon hóa nước uống được sử dụng tốt nhất khi sử dụng nhanh chóng. Quá trình ozon hóa nước trong bể bơi rất hiệu quả khi nước liên tục lưu thông qua máy ozon hóa. Ozone cũng được sử dụng để lọc không khí. Nó là một trong những tác nhân oxy hóa thân thiện với môi trường, không để lại các sản phẩm có hại khi phân hủy.
Ozone oxy hóa hầu hết các kim loại ngoại trừ kim loại nhóm vàng và bạch kim.

Các phương pháp hóa học để sản xuất ozone không hiệu quả hoặc quá nguy hiểm. Vì vậy, chúng tôi khuyên bạn nên lấy ozone trộn với không khí trong máy tạo ozon (tác dụng của sự phóng điện yếu lên oxy) có sẵn trong phòng thí nghiệm vật lý của trường.

Ozone thường thu được bằng cách tác động lên khí oxy với sự phóng điện yên tĩnh (không phát sáng hoặc tia lửa), xảy ra giữa các thành của bình bên trong và bên ngoài của máy ozonator. Máy tạo ozon đơn giản nhất có thể dễ dàng được chế tạo từ các ống thủy tinh có nút đậy. Bạn sẽ hiểu cách thực hiện việc này từ Hình 2. 8.4. Điện cực bên trong là một thanh kim loại (đinh dài), điện cực bên ngoài là một sợi dây xoắn ốc. Không khí có thể được thổi ra bằng máy bơm không khí trong bể cá hoặc bóng cao su từ chai xịt. Trong bộ lễ phục. 8.4 Điện cực bên trong được đặt trong ống thủy tinh ( Tại sao bạn nghĩ rằng?), nhưng bạn có thể lắp ráp máy tạo ozon mà không cần nó. Phích cắm cao su nhanh chóng bị ăn mòn bởi ozone.

Thật thuận tiện để lấy điện áp cao từ cuộn dây cảm ứng của hệ thống đánh lửa của ô tô bằng cách liên tục mở kết nối với nguồn điện áp thấp (ắc quy hoặc bộ chỉnh lưu 12 V).
Sản lượng ozone là vài phần trăm.

Ozone có thể được phát hiện một cách định tính bằng cách sử dụng dung dịch tinh bột kali iodua. Có thể ngâm một dải giấy lọc vào dung dịch này hoặc có thể thêm dung dịch vào nước đã ozon hóa, không khí có ozon có thể đi qua dung dịch trong ống nghiệm. Oxy không phản ứng với ion iodide.
Phương trình phản ứng:

2I – + O 3 + H 2 O = I 2 + O 2 + 2OH – .

Viết các phương trình phản ứng tăng và giảm electron.
Mang một dải giấy lọc đã được làm ẩm bằng dung dịch này vào máy ozon hóa. (Tại sao dung dịch kali iodua lại phải chứa tinh bột?) Hydro peroxit cản trở việc xác định ozon bằng phương pháp này. (Tại sao?).
Tính EMF của phản ứng bằng cách sử dụng thế điện cực:

3. Tính khử của hydro sunfua và ion sunfua.

Hydro sunfua là chất khí không màu, có mùi trứng thối (một số protein có chứa lưu huỳnh).
Để tiến hành thí nghiệm với hydro sunfua, bạn có thể sử dụng hydro sunfua ở dạng khí, cho nó đi qua dung dịch có chất đang được nghiên cứu hoặc thêm nước hydro sunfua đã chuẩn bị trước vào dung dịch đang nghiên cứu (điều này thuận tiện hơn). Nhiều phản ứng có thể được thực hiện với dung dịch natri sunfua (phản ứng với ion sunfua S 2–).
Chỉ làm việc với hydro sunfua khi có dự thảo! Hỗn hợp hydro sunfua với không khí cháy nổ.

Hydro sunfua thường được sản xuất trong thiết bị Kipp bằng cách cho axit sulfuric 25% (pha loãng 1:4) hoặc axit clohydric 20% (pha loãng 1:1) phản ứng với sắt sunfua ở dạng mảnh có kích thước 1–2 cm.

FeS(cr.) + 2H + = Fe 2+ + H 2 S (g.).

Có thể thu được một lượng nhỏ hydro sunfua bằng cách cho natri sunfua tinh thể vào bình có nắp đậy, qua đó phễu nhỏ giọt có khóa vòi và ống thoát được đi qua. Đổ từ từ 5–10% axit clohydric từ phễu (tại sao không phải là lưu huỳnh?), bình được lắc liên tục để tránh tích tụ axit không phản ứng cục bộ. Nếu điều này không được thực hiện, việc trộn lẫn các thành phần không mong muốn có thể dẫn đến phản ứng mạnh, làm bật nút và phá hủy bình.
Một dòng hydro sunfua đồng đều thu được bằng cách đun nóng các hợp chất hữu cơ giàu hydro, chẳng hạn như parafin, với lưu huỳnh (1 phần parafin đến 1 phần lưu huỳnh, 300 ° C).
Để thu được nước hydro sunfua, hydro sunfua được cho qua nước cất (hoặc đun sôi). Khoảng ba thể tích khí hydro sunfua hòa tan trong một thể tích nước. Khi đứng trong không khí, nước hydro sunfua dần trở nên đục. (Tại sao?).
Hydro sunfua là chất khử mạnh: nó khử halogen thành hydro halogenua và axit sulfuric thành sulfur dioxide và lưu huỳnh.
Hydro sunfua là chất độc. Nồng độ tối đa cho phép trong không khí là 0,01 mg/l. Ngay cả ở nồng độ thấp, hydrogen sulfide vẫn gây kích ứng mắt, đường hô hấp và gây đau đầu. Nồng độ trên 0,5 mg/l sẽ đe dọa tính mạng. Ở nồng độ cao hơn, hệ thần kinh bị ảnh hưởng. Hít phải hydrogen sulfide có thể gây ngừng tim và hô hấp. Đôi khi hydro sunfua tích tụ trong hang động và giếng cống, và một người bị mắc kẹt ở đó ngay lập tức bất tỉnh và chết.
Đồng thời, tắm hydro sunfua có tác dụng chữa bệnh cho cơ thể con người.

3a. Phản ứng của hydro sunfua với hydro peroxide.

Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch hydro peroxit đến nước sunfua hydro hoặc dung dịch natri sunfua.
Dựa vào kết quả thí nghiệm hãy viết các phương trình phản ứng. Tính EMF của phản ứng và rút ra kết luận về khả năng phản ứng xảy ra.

3b. Phản ứng của hydro sunfua với axit sunfuric.

Đổ từng giọt axit sunfuric đậm đặc vào ống nghiệm cùng 2–3 ml nước hydro sunfua (hoặc dung dịch natri sunfua). (cẩn thận!) cho đến khi xuất hiện độ đục. Chất này là gì? Những sản phẩm khác có thể được tạo ra trong phản ứng này?
Viết các phương trình phản ứng. Tính EMF của phản ứng bằng cách sử dụng thế điện cực:

4. Lưu huỳnh đioxit và ion sunfit.

Sulphur dioxide, sulfur dioxide, là chất gây ô nhiễm khí quyển quan trọng nhất do động cơ ô tô thải ra khi sử dụng xăng kém tinh khiết và bởi các lò đốt than, than bùn hoặc dầu nhiên liệu có chứa lưu huỳnh. Hàng năm, hàng triệu tấn sulfur dioxide được thải vào khí quyển do đốt than và dầu.
Sulphur dioxide xuất hiện tự nhiên trong khí núi lửa. Sulfur dioxide bị oxy hóa bởi oxy trong khí quyển thành sulfur trioxide, chất này hấp thụ nước (hơi) và biến thành axit sulfuric. Mưa axit rơi xuống phá hủy các bộ phận xi măng của các tòa nhà, di tích kiến ​​trúc và tác phẩm điêu khắc được chạm khắc từ đá. Mưa axit làm chậm sự phát triển của thực vật, thậm chí dẫn đến cái chết của chúng và giết chết các sinh vật sống trong các vùng nước. Những cơn mưa như vậy rửa trôi phân lân, loại phân kém hòa tan trong nước, khỏi đất trồng trọt, khi thải vào các vùng nước sẽ dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của tảo và làm ngập ao, sông nhanh chóng.
Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, có mùi hăng. Phải thu được sulfur dioxide và xử lý theo dự thảo.

Có thể thu được sulfur dioxide bằng cách cho 5–10 g natri sulfit vào bình có nắp đậy có ống thoát và phễu nhỏ giọt. Từ phễu nhỏ giọt chứa 10 ml axit sulfuric đậm đặc (hết sức thận trọng!)đổ từng giọt vào tinh thể natri sunfite. Thay vì natri sulfit tinh thể, bạn có thể sử dụng dung dịch bão hòa của nó.
Sulfur dioxide cũng có thể được tạo ra bởi phản ứng giữa kim loại đồng và axit sulfuric. Trong bình đáy tròn có nút đậy có ống thoát khí và phễu nhỏ giọt, đặt các mảnh đồng hoặc đoạn dây và đổ một ít axit sulfuric từ phễu nhỏ giọt (lấy khoảng 6 ml axit sulfuric đậm đặc trên 10 g). đồng). Để bắt đầu phản ứng, làm ấm bình một chút. Sau đó thêm từng giọt axit vào. Viết các phương trình nhận, nhường electron và phương trình tổng.
Các tính chất của sulfur dioxide có thể được nghiên cứu bằng cách cho khí đi qua dung dịch thuốc thử hoặc ở dạng dung dịch nước (axit sunfurơ). Kết quả tương tự cũng thu được khi sử dụng dung dịch axit hóa natri sulfite Na 2 SO 3 và kali sulfite K 2 SO 3. Lên đến bốn mươi thể tích sulfur dioxide được hòa tan trong một thể tích nước (thu được dung dịch ~ 6%).
Lưu huỳnh dioxit là độc hại. Khi bị ngộ độc nhẹ, ho bắt đầu, sổ mũi, chảy nước mắt và bắt đầu chóng mặt. Tăng liều dẫn đến ngừng hô hấp.

4a. Tương tác của axit sunfuric với hydro peroxide.

Dự đoán sản phẩm phản ứng của axit sunfuric và hydro peroxit. Kiểm tra giả định của bạn bằng kinh nghiệm.
Thêm cùng một lượng dung dịch hydro peroxit 3% vào 2-3 ml axit sunfuric. Làm thế nào để chứng minh sự hình thành các sản phẩm phản ứng mong đợi?
Lặp lại thí nghiệm tương tự với dung dịch natri sunfite đã axit hóa và kiềm.
Viết các phương trình phản ứng và tính suất điện động của quá trình.
Chọn thế điện cực bạn cần:

4b. Phản ứng giữa lưu huỳnh dioxit và hydro sunfua.

Phản ứng này diễn ra giữa khí SO 2 và H 2 S và tạo ra lưu huỳnh. Phản ứng này cũng thú vị vì hai chất gây ô nhiễm không khí tiêu diệt lẫn nhau. Phản ứng này có diễn ra giữa dung dịch hydro sunfua và lưu huỳnh đioxit không? Hãy trả lời câu hỏi này bằng kinh nghiệm.
Chọn thế điện cực để xác định xem phản ứng có thể xảy ra trong dung dịch hay không:

Cố gắng thực hiện tính toán nhiệt động về khả năng xảy ra phản ứng. Đặc tính nhiệt động của các chất để xác định khả năng xảy ra phản ứng giữa các chất khí như sau:

Ở trạng thái nào của các chất - ở thể khí hay ở dạng dung dịch - các phản ứng xảy ra tốt hơn?

lưu huỳnh– nguyên tố thuộc chu kỳ 3 và nhóm VIA của Hệ tuần hoàn, số sê-ri 16, đề cập đến chalcogen. Công thức điện tử của nguyên tử là [ 10 Ne]3s 2 3p 4, các trạng thái oxi hóa đặc trưng là 0, -II, +IV và +VI, trạng thái S VI được coi là ổn định.

Thang đo trạng thái oxy hóa lưu huỳnh:

Độ âm điện của lưu huỳnh là 2,60 và được đặc trưng bởi tính chất phi kim loại. Trong các hợp chất hydro và oxy, nó được tìm thấy ở nhiều dạng anion khác nhau và tạo thành axit chứa oxy và muối của chúng, các hợp chất nhị phân.

Trong bản chất - thứ mười lăm nguyên tố theo độ phong phú hóa học (thứ bảy trong số các phi kim loại). Nó được tìm thấy ở dạng tự do (bản địa) và ràng buộc. Một yếu tố quan trọng đối với các sinh vật bậc cao.

Lưu huỳnh S. Chất đơn giản. Tinh thể màu vàng (α‑hình thoi và β‑monoclinic,

ở 95,5 °C) hoặc vô định hình (dẻo). Tại các nút của mạng tinh thể có các phân tử S 8 (các vòng không phẳng thuộc loại “vương miện”), lưu huỳnh vô định hình bao gồm các chuỗi Sn. Là chất có nhiệt độ nóng chảy thấp, độ nhớt của chất lỏng đạt cực đại ở 200 °C (phân hủy các phân tử S8, đan xen các chuỗi Sn). Cặp này chứa các phân tử S 8, S 6, S 4, S 2. Ở 1500°C, lưu huỳnh đơn nguyên tử xuất hiện (trong phương trình hóa học, để đơn giản, mọi lưu huỳnh đều được mô tả là S).

Lưu huỳnh không hòa tan trong nước và trong điều kiện bình thường không phản ứng với nó; nó hòa tan cao trong carbon disulfide CS 2.

Lưu huỳnh, đặc biệt là lưu huỳnh dạng bột, có hoạt tính cao khi đun nóng. Phản ứng như một tác nhân oxy hóa với kim loại và phi kim loại:

nhưng như chât khử– với flo, oxy và axit (sôi):

Lưu huỳnh bị biến tính trong dung dịch kiềm:

3S 0 + 6KOH (tiếp theo) = 2K 2 S ‑II + K 2 S IV O 3 + 3H 2 O

Ở nhiệt độ cao (400 °C), lưu huỳnh thay thế iốt khỏi hydro iodua:

S + 2HI (g) = I2 + H2S,

nhưng trong dung dịch phản ứng diễn ra theo hướng ngược lại:

I 2 + H 2 S (p) = 2 HI + S↓

Biên lai: V ngành công nghiệpđược nấu chảy từ các mỏ lưu huỳnh tự nhiên (sử dụng hơi nước), được giải phóng trong quá trình khử lưu huỳnh của các sản phẩm khí hóa than.

Lưu huỳnh được sử dụng để tổng hợp thuốc nhuộm carbon disulfide, axit sulfuric, lưu huỳnh (vat), trong quá trình lưu hóa cao su, như một phương tiện bảo vệ thực vật khỏi bệnh phấn trắng và điều trị các bệnh ngoài da.

Hydro sunfua H 2 S. Axit anoxic. Là chất khí không màu, có mùi ngột ngạt, nặng hơn không khí. Phân tử này có cấu trúc tứ diện không hoàn chỉnh kép [::S(H) 2 ]

(sp 3 -hybridization, góc valet H – S–H khác xa tứ diện). Không ổn định khi đun nóng trên 400°C. Ít tan trong nước (2,6 l/1 l H 2 O ở 20 °C), dung dịch thập phân bão hòa (0,1 M, “nước hydro sunfua”). Là một axit rất yếu trong dung dịch, thực tế không phân ly ở giai đoạn thứ hai thành các ion S 2 (nồng độ tối đa của S 2- là 1,10 - 13 mol/l). Khi tiếp xúc với không khí, dung dịch trở nên đục (chất ức chế là sucrose). Trung hòa bằng kiềm, nhưng không hoàn toàn bằng amoniac hydrat. Chất khử mạnh. Tham gia phản ứng trao đổi ion. Một tác nhân sunfua kết tủa các sunfua có màu khác nhau với độ hòa tan rất thấp trong dung dịch.

Phản ứng định tính– kết tủa sunfua, cũng như đốt cháy không hoàn toàn H 2 S với sự hình thành cặn lưu huỳnh màu vàng trên vật lạnh đưa vào ngọn lửa (thìa sứ). Một sản phẩm phụ của quá trình tinh chế khí đốt dầu, tự nhiên và than cốc.

Nó được sử dụng trong sản xuất lưu huỳnh, các hợp chất chứa lưu huỳnh vô cơ và hữu cơ làm thuốc thử phân tích. Cực kỳ độc hại. Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Biên lai: V ngành công nghiệp- Tổng hợp trực tiếp:

H2 + S = H2S(150–200°C)

hoặc bằng cách đun nóng lưu huỳnh với parafin;

V. các phòng thí nghiệm– sự dịch chuyển khỏi sunfua bằng axit mạnh

FeS + 2НCl (kết luận) = FeCl 2 + H2S

hoặc thủy phân hoàn toàn các hợp chất nhị phân:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3 H2S

Natri sunfua Na 2 S. Muối không có oxy. Màu trắng, rất hút ẩm. Tan chảy mà không bị phân hủy, ổn định nhiệt. Nó hòa tan cao trong nước, thủy phân ở anion và tạo ra môi trường có tính kiềm cao trong dung dịch. Khi tiếp xúc với không khí, dung dịch trở nên đục (dạng lưu huỳnh) và chuyển sang màu vàng (màu polysulfua). Bộ giảm tốc điển hình. Thêm lưu huỳnh. Tham gia phản ứng trao đổi ion.

Phản ứng định tính trên ion S 2 – kết tủa các sunfua kim loại có màu sắc khác nhau, trong đó MnS, FeS, ZnS phân hủy thành HCl (pha loãng).

Nó được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm lưu huỳnh và cellulose, để loại bỏ lông khỏi da khi thuộc da, làm thuốc thử trong hóa học phân tích.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Na 2 S + 2НCl (pha loãng) = 2NaCl + H 2 S

Na 2 S + 3H 2 SO 4 (conc.) = SO 2 + S↓ + 2H 2 O + 2NaHSO 4 (lên đến 50 °C)

Na 2 S + 4HNO 3 (kết luận) = 2NO + S↓ + 2H 2 O + 2NaNO 3 (60 °C)

Na 2 S + H 2 S (bão hòa) = 2NaHS

Na 2 S (t) + 2O 2 = Na 2 SO 4 (trên 400 °C)

Na 2 S + 4H 2 O 2 (kết luận) = Na 2 SO 4 + 4H 2 O

S 2‑ + M 2+ = MnS (tel.)↓; FeS (đen)↓; ZnS (màu trắng)↓

S 2‑ + 2Ag + = Ag 2 S (đen)↓

S 2‑ + M 2+ = СdS (màu vàng)↓; PbS, CuS, HgS (đen)↓

3S 2‑ + 2Bi 3+ = Bi 2 S 3 (cor. – đen)↓

3S 2‑ + 6H 2 O + 2M 3+ = 3H 2 S + 2M(OH) 3 ↓ (M = Al, Cr)

Biên lai V. ngành công nghiệp- nung khoáng vật mirabilit Na 2 SO 4 10H 2 O khi có mặt chất khử:

Na 2 SO 4 + 4H 2 = Na 2 S + 4H 2 O (500 °C, cat. Fe 2 O 3)

Na 2 SO 4 + 4С (cốc) = Na 2 S + 4СО (800–1000 °C)

Na 2 SO 4 + 4СО = Na 2 S + 4СО 2 (600–700 °C)

Nhôm sunfua Al 2 S 3. Muối không có oxy. Màu trắng, liên kết Al–S chủ yếu là cộng hóa trị. Tan chảy mà không bị phân hủy dưới áp suất dư N 2, dễ dàng thăng hoa. Bị oxy hóa trong không khí khi đun nóng. Nó bị thủy phân hoàn toàn bởi nước và không kết tủa khỏi dung dịch. Phân hủy bằng axit mạnh. Được sử dụng như một nguồn hydro sunfua tinh khiết. Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S (tinh khiết)

Al 2 S 3 + 6HCl (pha loãng) = 2AlCl 3 + 3H 2 S

Al 2 S 3 + 24HNO 3 (kết luận) = Al 2 (SO 4) 3 + 24NO 2 + 12H 2 O (100 °C)

2Al 2 S 3 + 9O 2 (không khí) = 2Al 2 O 3 + 6SO 2 (700–800 °C)

Biên lai: tương tác của nhôm với lưu huỳnh nóng chảy khi không có oxy và độ ẩm:

2Al + 3S = AL 2 S 3(150–200°C)

Sắt (II) sunfua FeS. Muối không có oxy. Màu xám đen với tông màu xanh lục, chịu lửa, phân hủy khi đun nóng trong chân không. Khi ướt, nó nhạy cảm với oxy không khí. Không tan trong nước. Không kết tủa khi dung dịch muối sắt(II) bão hòa với hydro sunfua. Phân hủy bằng axit. Nó được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất gang, một nguồn hydro sunfua rắn.

Hợp chất sắt(III) Fe 2 S 3 chưa được biết đến (không thu được).

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Biên lai:

Fe + S = FeS(600°C)

Fe 2O 3 + H 2 + 2H 2 S = 9 FeS+ 3H 2 O (700‑1000°C)

FeCl 2 + 2NH 4 HS (g) = FeS↓ + 2NH 4 Cl + H 2 S

Sắt disunfua FeS2. Kết nối nhị phân. Nó có cấu trúc ion Fe 2+ (–S – S–) 2‑ . Màu vàng sẫm, ổn định nhiệt, phân hủy khi đun nóng. Không hòa tan trong nước, không phản ứng với axit và kiềm loãng. Phân hủy bởi axit oxy hóa và được đốt trong không khí. Nó được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất gang, lưu huỳnh và axit sunfuric và làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ. Khoáng sản quặng có trong tự nhiên pyrit Và marcasit

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

FeS 2 = FeS + S (trên 1170 °C, chân không)

2FeS 2 + 14H 2 SO 4 (đồng tâm, nằm ngang) = Fe 2 (SO 4) 3 + 15SO 2 + 14H 2 O

FeS 2 + 18HNO 3 (kết luận) = Fe(NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O

4FeS 2 + 11O 2 (không khí) = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 (800 °C, rang)

Amoni hydrosulfua NH 4 HS. Một loại muối axit không có oxy. Màu trắng, tan chảy dưới áp suất dư thừa. Rất dễ bay hơi, không ổn định nhiệt. Nó oxy hóa trong không khí. Nó tan nhiều trong nước, thủy phân thành cation và anion (chiếm ưu thế), tạo môi trường kiềm. Dung dịch chuyển sang màu vàng trong không khí. Phân hủy bằng axit và thêm lưu huỳnh vào dung dịch bão hòa. Nó không bị trung hòa bởi chất kiềm, muối trung bình (NH 4) 2 S không tồn tại trong dung dịch (để biết điều kiện thu được muối trung bình, xem phần “H 2 S”). Nó được sử dụng như một thành phần của các nhà phát triển nhiếp ảnh, như một thuốc thử phân tích (chất kết tủa sunfua).

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

NH 4 HS = NH 3 + H 2 S (trên 20 °C)

NH 4 HS + HCl (pha loãng) = NH 4 Cl + H 2 S

NH 4 HS + 3HNO 3 (kết hợp) = S↓ + 2NO 2 + NH 4 NO 3 + 2H 2 O

2NH 4 HS (H 2 S bão hòa) + 2CuSO 4 = (NH 4) 2 SO 4 + H 2 SO 4 + 2CuS↓

Biên lai: độ bão hòa của dung dịch đậm đặc NH 3 với hydro sunfua:

NH 3 H 2 O (kết luận) + H 2 S (g) = NH 4HS+ H2O

Trong hóa phân tích, dung dịch chứa lượng NH 4 HS và NH 3 H 2 O bằng nhau được coi là dung dịch của (NH 4) 2 S và công thức của muối trung bình được sử dụng để viết phương trình phản ứng, mặc dù amoni sulfua là thủy phân hoàn toàn trong nước thành NH 4 HS và NH 3H2O.

Lưu huỳnh dioxit. sunfit

Lưu huỳnh dioxit SO2. Oxit axit. Khí không màu có mùi hăng. Phân tử có cấu trúc tam giác không hoàn toàn [: S(O) 2 ] (sp 2 - lai hóa), chứa các liên kết σ, π S=O. Dễ dàng hóa lỏng, ổn định nhiệt. Hòa tan cao trong nước (~40 l/1 l H 2 O ở 20 °C). Tạo thành polyhydrat có tính chất của axit yếu, sản phẩm phân ly là các ion HSO 3 - và SO 3 2 -. Ion HSO 3 có hai dạng hỗ biến - đối xứng(không có tính axit) với cấu trúc tứ diện (lai hóa sp 3), chiếm ưu thế trong hỗn hợp, và không đối xứng(có tính axit) có cấu trúc tứ diện không hoàn chỉnh [: S(O) 2 (OH)] (sp 3 -hybridization). Ion SO 3 2‑ cũng là tứ diện [: S(O) 3 ].

Phản ứng với chất kiềm, amoniac hydrat. Là chất khử điển hình, chất oxy hóa yếu.

Phản ứng định tính– sự đổi màu của “nước iốt” màu vàng nâu. Sản phẩm trung gian trong sản xuất sunfit và axit sunfuric.

Nó được sử dụng để tẩy len, lụa và rơm, đóng hộp và bảo quản trái cây, như một chất khử trùng, chất chống oxy hóa và chất làm lạnh. Độc.

Hợp chất có thành phần H 2 SO 3 (axit sunfurơ) chưa được biết (không tồn tại).

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Độ hòa tan trong nước và tính chất axit:

Biên lai: trong công nghiệp - đốt lưu huỳnh trong không khí được làm giàu bằng oxy, và ở mức độ thấp hơn là nung quặng sunfua (SO 2 - khí liên quan khi nung pyrit):

S + O 2 = SO2(280–360°C)

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8 SO2(800°C, nung)

trong phòng thí nghiệm - sự dịch chuyển sunfit bằng axit sunfuric:

BaSO 3 (t) + H 2 SO 4 (kết luận) = BaSO 4 ↓ + SO 2 + H 2 O

Natri sunfit Na 2 SO 3. Oxosol. Trắng. Khi đun nóng trong không khí, nó bị phân hủy mà không tan chảy và tan chảy dưới áp suất dư của argon. Khi ướt và ở dạng dung dịch, nó nhạy cảm với oxy trong khí quyển. Nó hòa tan cao trong nước và thủy phân ở anion. Phân hủy bằng axit. Bộ giảm tốc điển hình.

Phản ứng định tính trên ion SO 3 2 - tạo thành kết tủa trắng của bari sulfit, chuyển vào dung dịch có axit mạnh (HCl, HNO 3).

Nó được sử dụng làm thuốc thử trong hóa học phân tích, thành phần của dung dịch chụp ảnh và chất trung hòa clo để tẩy vải.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Biên lai:

Na 2 CO 3 (đồng) + SO 2 = Na2SO3+CO2

Axit sunfuric. sunfat

Axit sunfuric H 2 SO 4. Axit oxo. Chất lỏng không màu, rất nhớt (dầu), rất hút ẩm. Phân tử có cấu trúc tứ diện méo mó (lai hóa sp 3), chứa liên kết cộng hóa trị S – OH và liên kết σπ S=O. Ion SO 4 2‑ có cấu trúc tứ diện đều. Nó có phạm vi nhiệt độ rộng ở trạng thái lỏng (~ 300 độ). Phân hủy một phần khi đun nóng trên 296°C. Nó được chưng cất dưới dạng hỗn hợp azeotropic với nước (phần khối lượng axit 98,3%, điểm sôi 296–340 ° C), và khi đun nóng mạnh hơn, nó sẽ phân hủy hoàn toàn. Có thể trộn không giới hạn với nước (với nồng độ mạnh exo-tác dụng). Axit mạnh trong dung dịch, được trung hòa bởi kiềm và amoniac hydrat. Chuyển đổi kim loại thành sunfat (với lượng dư axit đậm đặc trong điều kiện bình thường, hydrosulfate hòa tan được hình thành), nhưng các kim loại Be, Bi, Co, Fe, Mg và Nb bị thụ động trong axit đậm đặc và không phản ứng với nó. Phản ứng với các oxit và hydroxit cơ bản, phân hủy muối của axit yếu. Chất oxy hóa yếu trong dung dịch loãng (do H I), chất oxy hóa mạnh trong dung dịch đậm đặc (do S VI). Nó hòa tan tốt SO 3 và phản ứng với nó (tạo thành chất lỏng nặng như dầu - lưu toan, chứa H 2 S 2 O 7).

Phản ứng định tính trên ion SO 4 2 – kết tủa bari sunfat trắng BaSO 4 (kết tủa không chuyển vào dung dịch bởi axit clohydric và axit nitric, không giống như kết tủa trắng BaSO 3).

Nó được sử dụng trong sản xuất sunfat và các hợp chất lưu huỳnh khác, phân khoáng, chất nổ, thuốc nhuộm và thuốc, trong tổng hợp hữu cơ, để “mở” (giai đoạn xử lý đầu tiên) các quặng và khoáng chất quan trọng trong công nghiệp, trong quá trình tinh chế dầu mỏ. sản phẩm, trong điện phân nước, làm chất điện phân cho pin chì. Độc, gây bỏng da. Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Biên lai V. ngành công nghiệp:

a) Tổng hợp SO 2 từ quặng lưu huỳnh, quặng sunfua, hydro sunfua và quặng sunfat:

S + O 2 (không khí) = SO2(280–360°C)

4FeS 2 + 11O 2 (không khí) = 8 SO2+ 2Fe 2 O 3 (800°C, nung)

2H 2 S + 3O 2 (g) = 2 SO2+ 2H 2 O (250–300°C)

CaSO 4 + C (than cốc) = CaO + SO2+ CO2 (1300–1500°C)

b) sự chuyển đổi SO 2 thành SO 3 trong thiết bị tiếp xúc:

c) tổng hợp axit sulfuric đậm đặc và khan:

H 2 O (pha loãng H 2 SO 4) + SO 3 = H2SO4(kết luận, khan)

(việc hấp thụ SO 3 với nước tinh khiết để tạo ra H 2 SO 4 không được thực hiện do hỗn hợp đun nóng mạnh và phân hủy ngược H 2 SO 4, xem ở trên);

d) tổng hợp lưu toan– hỗn hợp khan H 2 SO 4, axit disulfuric H 2 S 2 O 7 và SO 3 dư. SO 3 hòa tan đảm bảo tính khan nước của aze (khi nước vào, H 2 SO 4 được hình thành ngay lập tức), cho phép vận chuyển an toàn trong thùng thép.

Natri sunfat Na 2 SO 4. Oxosol. Màu trắng, hút ẩm. Tan chảy và sôi mà không bị phân hủy. Tạo thành hydrat tinh thể (khoáng chất mirabilit), dễ mất nước; Tên kỹ thuật Muối Glauber. Nó hòa tan cao trong nước và không bị thủy phân. Phản ứng với H 2 SO 4 (conc.), SO 3 . Nó bị khử bởi hydro và cốc khi đun nóng. Tham gia phản ứng trao đổi ion.

Nó được sử dụng trong sản xuất thủy tinh, cellulose và sơn khoáng, làm thuốc. Chứa trong nước muối của các hồ muối, đặc biệt là ở Vịnh Kara-Bogaz-Gol của Biển Caspian.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Kali hydro sunfat KHSO 4. Muối axit oxo. Màu trắng, hút ẩm nhưng không tạo thành hydrat tinh thể. Khi đun nóng, nó tan chảy và phân hủy. Nó hòa tan cao trong nước; anion trải qua quá trình phân ly trong dung dịch; môi trường dung dịch có tính axit mạnh. Trung hòa bằng kiềm.

Nó được sử dụng như một thành phần của chất trợ dung trong luyện kim, một phần không thể thiếu của phân khoáng.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

2KHSO 4 = K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (lên tới 240 °C)

2KHSO 4 = K 2 S 2 O 7 + H 2 O (320–340 °C)

KHSO 4 (pha loãng) + KOH (conc.) = K 2 SO 4 + H 2 O KHSO 4 + KCl = K 2 SO 4 + HCl (450–700 °C)

6KHSO 4 + M 2 O 3 = 2KM(SO 4) 2 + 2K 2 SO 4 + 3H 2 O (350–500 °C, M = Al, Cr)

Biên lai: xử lý kali sunfat bằng axit sunfuric đậm đặc (trên 6O%) ở nhiệt độ lạnh:

K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (kết luận) = 2 KHSO 4

Canxi sunfat CaSO 4. Oxosol. Màu trắng, rất hút ẩm, chịu lửa, phân hủy khi đun nóng. CaSO 4 tự nhiên xuất hiện như một khoáng chất rất phổ biến thạch cao CaSO 4 2H 2 O. Ở 130°C, thạch cao mất một phần nước và biến thành thạch cao (thạch cao) bị cháy 2CaSO 4 H 2 O (tên kỹ thuật thạch cao). Thạch cao khử nước hoàn toàn (200°C) tương ứng với khoáng chất khan CaSO4. Ít tan trong nước (0,206 g/100 g H 2 O ở 20 °C), độ hòa tan giảm khi đun nóng. Phản ứng với H 2 SO 4 (tiếp theo). Phục hồi bằng than cốc trong quá trình nhiệt hạch. Xác định hầu hết độ cứng “vĩnh viễn” của nước ngọt (xem 9.2 để biết chi tiết).

Phương trình của các phản ứng quan trọng nhất: 100–128 °C

Nó được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất SO 2, H 2 SO 4 và (NH 4) 2 SO 4, làm chất trợ chảy trong luyện kim và làm chất độn giấy. Vữa kết dính làm từ thạch cao nung sẽ đông kết nhanh hơn hỗn hợp dựa trên Ca(OH) 2. Độ cứng được đảm bảo bằng sự liên kết của nước, sự hình thành thạch cao dưới dạng khối đá. Thạch cao nung được sử dụng để làm khuôn thạch cao, các sản phẩm và hình thức kiến ​​trúc và trang trí, tấm và tấm ngăn và sàn đá.

Nhôm-kali sunfat KAl(SO 4) 2. Muối oxo đôi. Màu trắng, hút ẩm. Phân hủy khi đun nóng mạnh. Tạo thành tinh thể hydrat - phèn kali. Hòa tan vừa phải trong nước, thủy phân bằng cation nhôm. Phản ứng với chất kiềm, amoniac hydrat.

Nó được sử dụng làm chất gắn màu để nhuộm vải, chất thuộc da, chất đông tụ để lọc nước ngọt, thành phần của chế phẩm để định cỡ giấy và chất cầm máu bên ngoài trong y học và thẩm mỹ. Nó được hình thành bởi sự kết tinh chung của nhôm và kali sunfat.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Crom(III) sunfat - kali KCr(SO 4) 2. Muối oxo đôi. Đỏ (hydrat tím đậm, tên kỹ thuật phèn crom-kali). Khi đun nóng, nó phân hủy mà không tan chảy. Nó hòa tan cao trong nước (màu xanh xám của dung dịch tương ứng với phức hợp nước 3+), thủy phân ở cation crom(III). Phản ứng với chất kiềm, amoniac hydrat. Tính oxi hóa, tính khử yếu. Tham gia phản ứng trao đổi ion.

Phản ứng định tính trên ion Cr 3+ – khử thành Cr 2+ hoặc oxy hóa thành CrO 4 2‑ màu vàng.

Nó được sử dụng làm chất thuộc da, chất gắn màu để nhuộm vải và thuốc thử trong nhiếp ảnh. Nó được hình thành bởi sự kết tinh chung của crom(III) và kali sunfat. Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Mangan (II) sunfat MnSO 4 . Oxosol. Màu trắng, tan chảy và phân hủy khi đun nóng. Hydrat tinh thể MnSO 4 5H 2 O – màu đỏ hồng, tên kỹ thuật mangan sunfat. Tan nhiều trong nước, dung dịch có màu hồng nhạt (gần như không màu) tương ứng với aquacomplex 2+; thủy phân ở cation. Phản ứng với chất kiềm, amoniac hydrat. Chất khử yếu, phản ứng với chất oxy hóa (mạnh) điển hình.

Phản ứng định tínhđối với ion Mn 2+ - sự giao hoán với ion MnO 4 và sự biến mất màu tím của ion sau, quá trình oxy hóa Mn 2+ thành MnO 4 và xuất hiện màu tím.

Nó được sử dụng để sản xuất Mn, MnO 2 và các hợp chất mangan khác, làm phân bón vi lượng và thuốc thử phân tích.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Biên lai:

2MnO 2 + 2H 2 SO 4 (kết luận) = 2 MnSO4+ O 2 + 2H 2 O (100°C)

Sắt (II) sunfat FeSO 4 . Oxosol. Trắng (hydrat xanh nhạt, tên kỹ thuật đá mực), hút ẩm. Phân hủy khi đun nóng. Nó hòa tan cao trong nước và bị thủy phân nhẹ bởi cation. Nó nhanh chóng bị oxy hóa trong dung dịch bởi oxy trong khí quyển (dung dịch chuyển sang màu vàng và đục). Phản ứng với axit oxy hóa, kiềm và amoniac hydrat. Bộ giảm tốc điển hình.

Nó được sử dụng như một thành phần của sơn khoáng, chất điện phân trong mạ điện, chất bảo quản gỗ, thuốc diệt nấm và thuốc chống thiếu máu. Trong phòng thí nghiệm, nó thường được sử dụng ở dạng muối kép Fe(NH 4) 2 (SO 4) 2 6H 2 O ( muối Mohr), chống chịu với không khí tốt hơn.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Biên lai:

Fe + H 2 SO 4 (pha loãng) = FeSO4+H2

FeCO 3 + H 2 SO 4 (pha loãng) = FeSO4+ CO 2 + H 2 O

7.4. Nhóm VA phi kim loại

Nitơ. Amoniac

Nitơ– nguyên tố thuộc chu kỳ 2 và nhóm VA của hệ tuần hoàn, số sê-ri 7. Công thức điện tử của nguyên tử [ 2 He]2s 2 2p 3, trạng thái oxy hóa đặc trưng 0, ‑III, +III và +V, ít gặp hơn +II , +IV, v.v.; trạng thái N v được coi là tương đối ổn định.

Thang đo trạng thái oxy hóa nitơ:

Nitơ có độ âm điện cao (3,07), đứng thứ ba sau F và O. Nó thể hiện các đặc tính phi kim loại (có tính axit) điển hình. Tạo thành các axit, muối và hợp chất nhị phân chứa oxy khác nhau, cũng như cation amoni NH 4 + và muối của nó.

Trong bản chất - thứ mười bảy bởi nguyên tố dồi dào hóa học (thứ chín trong số các phi kim loại). Là yếu tố quan trọng đối với mọi sinh vật.

Nitơ N2. Chất đơn giản. Nó bao gồm các phân tử không phân cực có liên kết σππ N ≡ N rất ổn định, điều này giải thích tính trơ hóa học của nitơ trong điều kiện bình thường. Là chất khí không màu, không vị, không mùi, ngưng tụ thành chất lỏng không màu (không giống O2).

Thành phần chính của không khí: 78,09% theo thể tích, 75,52% theo khối lượng. Nitơ sôi ra khỏi không khí lỏng trước oxy O2. Ít tan trong nước (15,4 ml/1 l H 2 O ở 20 ° C), độ hòa tan của nitơ kém hơn so với oxy.

Ở nhiệt độ phòng, N2 chỉ phản ứng với liti (trong không khí ẩm), tạo thành liti nitrit Li3N; nitrua của các nguyên tố khác được tổng hợp khi đun nóng mạnh:

N 2 + 3Mg = Mg 3 N 2 (800 °C)

Trong quá trình phóng điện, N2 phản ứng với flo và ở một mức độ rất nhỏ với oxy:

Phản ứng thuận nghịch tạo ra amoniac xảy ra ở 500 °C, dưới áp suất lên tới 350 atm và luôn có mặt chất xúc tác (Fe/F 2 O 3 /FeO, trong phòng thí nghiệm Pt):

Theo nguyên lý Le Chatelier, sự gia tăng sản lượng amoniac sẽ xảy ra khi áp suất tăng và nhiệt độ giảm. Tuy nhiên, tốc độ phản ứng ở nhiệt độ thấp rất thấp nên quá trình này được thực hiện ở 450–500 °C, đạt hiệu suất amoniac 15%. N 2 và H 2 chưa phản ứng được đưa trở lại thiết bị phản ứng và do đó làm tăng mức độ phản ứng.

Nitơ thụ động về mặt hóa học so với axit và kiềm và không hỗ trợ quá trình đốt cháy.

Biên lai V. ngành công nghiệp– chưng cất phân đoạn không khí lỏng hoặc loại bỏ oxy khỏi không khí bằng phương pháp hóa học, ví dụ, bằng phản ứng 2C (cốc) + O 2 = 2CO khi đun nóng. Trong những trường hợp này, người ta thu được nitơ, chất này cũng chứa tạp chất của khí hiếm (chủ yếu là argon).

TRONG các phòng thí nghiệm Một lượng nhỏ nitơ tinh khiết về mặt hóa học có thể thu được bằng phản ứng chuyển hóa với nhiệt độ vừa phải:

N ‑III H 4 N III O 2(t) = N 2 0 + 2H 2 O (60–70 °C)

NH 4 Cl (p) + KNO 2 (p) = N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100 °C)

Nó được sử dụng để tổng hợp amoniac, axit nitric và các sản phẩm chứa nitơ khác, làm môi trường trơ ​​cho các quá trình hóa học và luyện kim cũng như lưu trữ các chất dễ cháy.

Amoniac NH3. Hợp chất nhị phân, trạng thái oxy hóa của nitơ là -III. Khí không màu có mùi đặc trưng sắc nét. Phân tử có cấu trúc tứ diện không hoàn chỉnh [: N(H) 3)] (sp 3 -hybridization). Sự có mặt của cặp electron cho trên quỹ đạo lai sp 3 của nitơ trong phân tử NH 3 quyết định phản ứng đặc trưng của việc thêm cation hydro dẫn đến sự hình thành cation amoni NH4+. Nó hóa lỏng dưới áp suất dư thừa ở nhiệt độ phòng. Ở trạng thái lỏng, nó liên kết thông qua liên kết hydro. Nhiệt độ không ổn định. Hòa tan cao trong nước (hơn 700 l/1 l H 2 O ở 20 °C); tỷ lệ trong dung dịch bão hòa là = 34% về khối lượng và = 99% về thể tích, pH = 11,8.

Rất dễ phản ứng, dễ xảy ra phản ứng cộng. Cr phản ứng với oxi, phản ứng với axit. Nó thể hiện tính chất khử (do N‑III) và oxy hóa (do H I). Nó chỉ được làm khô bằng canxi oxit.

Phản ứng định tính– hình thành “khói” màu trắng khi tiếp xúc với khí HCl, làm đen tờ giấy được làm ẩm bằng dung dịch Hg 2 (NO 3) 2.

Sản phẩm trung gian trong quá trình tổng hợp HNO3 và muối amoni. Dùng trong sản xuất soda, phân đạm, thuốc nhuộm, chất nổ; amoniac lỏng là chất làm lạnh. Độc.

Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

Biên lai: V các phòng thí nghiệm– chuyển amoniac khỏi muối amoni khi đun nóng bằng vôi soda (NaOH + CaO):

hoặc đun sôi dung dịch amoniac rồi làm khô khí.

TRONG ngành công nghiệp amoniac được tổng hợp từ nitơ (xem) với hydro. Được sản xuất trong công nghiệp ở dạng hóa lỏng hoặc ở dạng dung dịch nước đậm đặc dưới tên kỹ thuật nước amoniac.

Amoniac hydrat NH 3 H 2 O. Kết nối liên phân tử. Màu trắng, trong mạng tinh thể - các phân tử NH 3 và H 2 O, được nối với nhau bằng liên kết hydro yếu H 3 N ... HON. Có mặt trong dung dịch nước amoniac, bazơ yếu (sản phẩm phân ly - cation NH 4 và anion OH). Cation amoni có cấu trúc tứ diện đều (lai hóa sp 3). Không bền nhiệt, phân hủy hoàn toàn khi đun sôi dung dịch. Trung hòa bởi axit mạnh. Thể hiện tính chất khử (do N III) trong dung dịch đậm đặc. Tham gia vào các phản ứng trao đổi ion và tạo phức.

Phản ứng định tính– hình thành “khói” màu trắng khi tiếp xúc với khí HCl.

Nó được sử dụng để tạo ra môi trường kiềm nhẹ trong dung dịch trong quá trình kết tủa các hydroxit lưỡng tính.

Dung dịch amoniac 1M chứa chủ yếu là NH 3 H 2 O hydrat và chỉ có 0,4% ion NH 4+ và OH - (do phân ly hydrat); Do đó, ion “amoni hydroxit NH 4 OH” thực tế không có trong dung dịch và không có hợp chất như vậy trong hydrat rắn. Các phương trình phản ứng quan trọng nhất:

NH 3 H 2 O (kết luận) = NH 3 + H 2 O (sôi với NaOH)

NH 3 H 2 O + HCl (pha loãng) = NH 4 Cl + H 2 O

3(NH 3 H 2 O) (kết luận) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl

8(NH 3 H 2 O) (kết luận) + ZBr 2 (p) = N 2 + 6NH 4 Br + 8H 2 O (40–50 °C)

2(NH 3 H 2 O) (kết luận) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH

4(NH 3 H 2 O) (tiếp) + Ag2O= 2OH + 3H2O

4(NH 3 H 2 O) (kết luận) + Cu(OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O

6(NH 3 H 2 O) (kết luận) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O

Dung dịch amoniac loãng (3–10%) thường được gọi là amoniac(tên được phát minh bởi các nhà giả kim) và dung dịch đậm đặc (18,5–25%) - nước amoniac(do ngành sản xuất).

Thông tin liên quan.