FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

Reakcija aluminijevog sulfida s hladnom vodom

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

Izravna sinteza iz elemenata nastaje kada vodik prolazi preko rastaljenog sumpora:

H2 + S = H2S.

Zagrijavanje smjese parafina i sumpora.

1.9. Sumporovodikova kiselina i njezine soli

Sumporovodikova kiselina ima sva svojstva slabih kiselina. Reagira s metalima, metalnim oksidima i bazama.

Kao dvobazna kiselina, formira dvije vrste soli - sulfidi i hidrosulfidi . Hidrosulfidi su vrlo topljivi u vodi, sulfidi alkalijskih i zemnoalkalijskih metala također, a sulfidi teških metala su praktički netopljivi.

Sulfidi alkalnih i zemnoalkalijskih metala nisu obojeni, ostali imaju karakterističnu boju, na primjer, sulfidi bakra (II), nikla i olova - crni, kadmij, indij, kositar - žuti, antimon - narančasti.

Ionski sulfidi alkalnih metala M 2 S imaju strukturu tipa fluorita, gdje je svaki atom sumpora okružen kockom od 8 atoma metala, a svaki atom metala je okružen tetraedrom od 4 atoma sumpora. Sulfidi tipa MS karakteristični su za zemnoalkalijske metale i imaju strukturu tipa natrijevog klorida, gdje je svaki atom metala i sumpora okružen oktaedrom atoma različite vrste. Kako se kovalentna priroda veze metal-sumpor povećava, ostvaruju se strukture s nižim koordinacijskim brojevima.

Sulfidi obojenih metala nalaze se u prirodi kao minerali i rude i služe kao sirovine za proizvodnju metala.

Dobivanje sulfida

Izravna interakcija jednostavnih tvari kada se zagrijava u inertnoj atmosferi

Redukcija čvrstih soli oksokiselina

BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO (pri 1000°C)

SrSO 3 + 2NH 3 = SrS + N 2 + 3H 2 O (pri 800°C)

CaCO 3 + H 2 S + H 2 = CaS + CO + 2H 2 O (na 900°C)

Lako topljivi metalni sulfidi talože se iz svojih otopina djelovanjem sumporovodika ili amonijeva sulfida.

Mn(NO 3) 2 + H 2 S = MnS↓ + 2HNO 3

Pb(NO 3) 2 + (NH 4) 2 S = PbS↓ + 2NH 4 NO 3

Kemijska svojstva sulfida

Topljivi sulfidi u vodi su visoko hidrolizirani i imaju alkalno okruženje:

Na2S + H20 = NaHS + NaOH;

S 2- + H 2 O = HS - + OH - .

Oksidirano kisikom iz zraka, ovisno o uvjetima, moguće je stvaranje oksida, sulfata i metala:

2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2;

CaS + 2O 2 = CaSO 4;

Ag 2 S + O 2 = 2Ag + SO 2.

Sulfidi, posebno oni topljivi u vodi, jaki su redukcijski agensi:

2KMnO 4 + 3K 2 S + 4H 2 O = 3S + 2MnO 2 + 8KOH.

1.10. Toksičnost sumporovodika

Na zraku se sumporovodik zapali na oko 300 °C. Njegove smjese sa zrakom koje sadrže od 4 do 45% H 2 S su eksplozivne. Toksičnost sumporovodika se često podcjenjuje i rad s njim se provodi bez poduzimanja dovoljnih mjera opreza. U međuvremenu, čak i 0,1% H 2 S u zraku brzo uzrokuje teško trovanje. Kada se sumporvodik udahne u značajnim koncentracijama, može doći do nesvjestice ili čak smrti od paralize dišnog sustava (ako žrtva nije na vrijeme uklonjena iz otrovane atmosfere). Prvi simptom akutnog trovanja je gubitak njuha. U budućnosti će ih biti glavobolja, vrtoglavica i mučnina. Ponekad, nakon nekog vremena, dolazi do iznenadne nesvjestice. Protuotrov je, prije svega, čist zrak. Oni koji su teško otrovani sumporovodikom dobivaju kisik za disanje. Ponekad se mora koristiti umjetno disanje. Kronično trovanje malim količinama H 2 S uzrokuje opće pogoršanje zdravlja, mršavost, glavobolju itd. Smatra se da je najveća dopuštena koncentracija H 2 S u zraku industrijskih prostora 0,01 mg/l.

Ciljevi lekcije: razmotriti svojstva sumpornih spojeva - vodikov sulfid, sumporovodikova kiselina i njezine soli; sumporna kiselina i njene soli.

Oprema: uzorci sulfida, metalni sulfiti, računalna prezentacija.

Tijekom nastave

I. Priprema za nastavni sat

(Provjeriti spremnost grupa učenika, opreme, razreda za nastavni sat; označiti odsutne učenike u razrednici; prijaviti temu i ciljeve sata).

II. Provjera znanja učenika.

1. Riješite zadatak “Slajd br. 1-1”:

Samorodnim sumporom koji sadrži 30% nečistoća dobiven je sumporov (IV) oksid mase 8 g. Odredite masu (u gramima) samorodnog sumpora.

Odgovor: m(S) = 5,7 g.

2. Usmena pitanja:

• Recite nam nešto o strukturi atoma sumpora i njegovom oksidacijskom stupnju.
• Opišite alotropiju sumpora.
• Objasnite kemijska svojstva sumpora.

3. Napišite jednadžbu kemijska reakcija sa stajališta elektrolitičke disocijacije između cinkovog sulfata i kalijevog hidroksida “Slajd br. 1-1”.

4. Provjera pismenosti domaća zadaća– 6 učenika.

5. Blok pitanja "Slajd br. 2":

• Pročitajte formulaciju Periodnog zakona koju je dao D.I. Mendeljejev (svojstva kemijskih elemenata i tvari koje oni formiraju periodički ovise o relativnom atomske mase elementi).
• Pročitajte modernu formulaciju periodnog zakona (svojstva kemijskih elemenata i tvari koje oni formiraju periodički ovise o nabojima njihovih atomskih jezgri).
• Kako se zove kemijski element? (kemijski element su atomi iste vrste)
• U kojim oblicima postoji? kemijski element? (kemijski element postoji u tri oblika: slobodni atomi, jednostavne tvari, složene tvari).
• Koje se tvari nazivaju jednostavnima? (jednostavne tvari su tvari čije molekule tvore atomi jednog kemijskog elementa).
• Koje se tvari nazivaju složenima? (složene tvari su tvari čije su molekule građene od atoma različitih kemijskih elemenata).
• Na koje se klase dijele složene tvari? (složene tvari dijele se u četiri klase: oksidi, baze, kiseline, soli).
• Koje se tvari nazivaju solima? (soli su složene tvari čije se molekule sastoje od metalnih atoma i kiselinskih ostataka).
• Koje se tvari nazivaju kiselinama? (kiseline su složene tvari čija se molekula sastoji od atoma vodika i kiselinskog ostatka).

III. Učenje novog gradiva.

Plan za proučavanje novog materijala "Slajd br. 3".

1. Sumporovodik i sulfidi.
2. Sumporna kiselina i njezine soli.

1. Sumporovodik i sulfidi.

Danas ćemo se upoznati s nekim kiselinama koje tvori sumpor. U prošloj lekciji napomenuto je da interakcija vodika i sumpora proizvodi sumporovodik. Reakcija vodika sa svim halkogenima odvija se na potpuno isti način. (H 2 O – H 2 S – H 2 Se – H 2 Te) “Slajd br. 4-1”. Od njih je samo voda tekućina, ostalo su plinovi čije će otopine pokazivati ​​kisela svojstva. Poput halogenovodika, snaga molekula kalkovodika se smanjuje, a snaga kiselina, naprotiv, povećava se “Slajd br. 4-2”.

Vodikov sulfid je bezbojan plin oštrog mirisa. Vrlo je otrovna. Najjače je redukcijsko sredstvo. Kao redukcijsko sredstvo, aktivno stupa u interakciju s otopinama halogena "Slajd br. 5-1":

H 2 + S -2 + I 2 0 = S 0 + 2H + I -

Vodikov sulfid gori “Slajd br. 5-2”:

2H2S + O2 = 2H20 + 2S (kad se plamen ohladi).

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

Kada se sumporovodik otopi u vodi, nastaje slaba sumporovodikova kiselina [Demonstracija utjecaja indikatora na kiselinu].

Sulfidi alkalnih i zemnoalkalijskih metala, kao i amonijev sulfid, vrlo su topljivi i dolaze u raznim bojama.

Vježbajte. Klasificirajte sumporovodičnu kiselinu (sumporovodik je dvobazna kiselina bez kisika).

Stoga se disocijacija hidrosulfidne kiseline odvija u koracima "Slajd br. 5-3":

H2S<–>H + + HS - (prvi korak disocijacije)

HS-<–>H + + S 2- (druga faza disocijacije),

To znači da hidrosulfidna kiselina tvori dvije vrste soli:

hidrosulfidi - soli u kojima je samo jedan atom vodika zamijenjen metalom (NaHS)

sulfidi su soli u kojima su oba atoma vodika (Na 2 S) zamijenjena metalom.

2. Sumporasta kiselina i njezine soli.

Pogledajmo još jednu kiselinu koju tvori sumpor. Već smo saznali da pri izgaranju sumporovodika nastaje sumporni oksid (IV). To je bezbojni plin karakterističnog mirisa. Pokazuje tipična svojstva kiselih oksida i vrlo je topljiv u vodi, tvoreći slabu sumpornu kiselinu [Demonstracija djelovanja indikatora na kiselinu]. Nije stabilan i razlaže se na izvorne tvari “Slajd br. 6-1”:

H2O+SO2<–>H2SO3

Sumpor (IV) oksid se može dobiti na različite načine “Slajd br. 6-2:

a) izgaranje sumpora;
b) izgaranje sumporovodika;
c) obični sulfidi.

Sumpor(IV) oksid i sumporna kiselina su tipični redukcijski agensi i istovremeno slabi oksidacijski agensi “Slajd br. 7-1”. [Demonstracija djelovanja kiseline na obojenu tkaninu].

Tablica 1. “Slajd br. 7-2”

Oksidacijska stanja sumpora u spojevima.

Zaključak “Slajd br. 8”. Samo obnavljajuća svojstva otkrivaju elemente pronađene u najniže oksidacijsko stanje .

Samo oksidirajuća svojstva pokazuju elementi koji se nalaze u najviše oksidacijsko stanje .

I redukcijska i oksidacijska svojstva pokazuju elementi koji imaju srednje oksidacijsko stanje .

Vježbajte. Razvrstaj sumporastu kiselinu (sumporna je dvobazna kiselina bez kisika).

To znači da sumporna kiselina tvori dvije vrste soli:

hidrosulfiti - soli u kojima je samo jedan atom vodika zamijenjen metalom (NaHSO 3)

sulfiti su soli u kojima su oba atoma vodika zamijenjena metalom (Na 2 SO 3).

IV. Domaća zadaća

“Slajd broj 9” : § 23 (str. 134-140) pr. 1, 2, 5.

"Slajd broj 10."

Književnost

1. Gabrielyan O.S. Kemija. 9. razred: obrazovni. za opće obrazovanje ustanove / O.S. Gabrielyan. – 14. izd., rev. – M.: Bustard, 2008. – 270, str. : ilustr.
2. Gabrielyan O.S. Stolna knjiga učitelji. Kemija. 9. razred / O.S. Gabrielyan, I.G. Ostroumov. – M.: Bustard, 2002. – 400 str.
3. Glinka N.L. opća kemija: Tutorial za sveučilišta / Ed. A.I. Ermakova. – izd. 30., ispravljeno - M.: Integral-Press, 2008. - 728 str.
4. Gorkovenko M.Yu. Kemija. 9. razred. Razvoj lekcija za udžbenike O.S. Gabrielyan (M.: droplja); L.S. Guzeya i drugi (M.: Droplja); G.E. Rudzitisa, F.G. Feldman (M.: Prosveščenije). – M.: “VAKO”, 2004, 368 str. - (U pomoć učitelju škole).
5. Kemija. – 2. izd., revidirano. / ur. ploča: M. Aksjonov, I. Leenson, S. Martynova i dr. - M.: Svijet enciklopedija Avanta+, Astrel, 2007. - 656 str.: ilustr. (Enciklopedija za djecu).

Lekcija 22 9. razred

Lekcija o: Sumporovodik. Sulfidi. sumporni oksid (IV). Sumporna kiselina

Ciljevi lekcije: Opće obrazovanje: Učvrstiti znanja učenika iz obrađene teme: alotropija sumpora i kisika, struktura atoma sumpora i kisika, kemijska svojstva i uporaba sumpora pomoću ispitivanja, u svrhu pripreme učenika za državnu maturu; Proučiti strukturu, svojstva i uporabu plinova: sumporovodik, sumporov dioksid, sumporna kiselina. Proučiti soli - sulfide, sulfite i njihovo kvalitativno određivanje pomoću elektroničkog udžbenika iz kemije za 9. razred. Proučite utjecaj sumporovodika, sumpornog oksida (IV) na okoliš i zdravlje ljudi. Koristite se prezentacijama učenika prilikom učenja nove teme i njenog učvršćivanja. Prilikom provjere testa koristiti multimedijski projektor. Nastaviti s pripremama učenika za polaganje ispita iz kemije u obliku državne mature.

Obrazovni: Moralni i estetski odgoj učenika prema okolišu. Poticanje povjerenja u pozitivnu ulogu kemije u životu suvremenog društva, potrebe za kemijski pismenim odnosom prema vlastitom zdravlju i okolišu. Razvijanje sposobnosti rada u paru pri samoanalizi kontrolnih dijelova i testova.

Obrazovni: Znati primijeniti stečeno znanje za objašnjenje raznih kemijskih pojava i svojstava tvari. Biti u mogućnosti primijeniti dodatni materijal iz informacijskih izvora, računalne tehnologije pri pripremanju učenika za državnu maturu koristiti stečena znanja i vještine u praktičnim aktivnostima i Svakidašnjica: a) ekološki osviješteno ponašanje u okolišu; b) procjena utjecaja kemijskog onečišćenja okoliš na ljudskom tijelu.

Oprema za lekciju: G.E. Rudzitis, F.G. Feldman "Udžbenik kemije za 9. razred." Studentske prezentacije: “Sumporovodik”, “Sumporni oksid (IV)", "Ozon". Test za izradu Državnog ispita, odgovori na test. Elektronički priručnik za učenje kemije, 9. razred: a) kvalitativne reakcije na sulfidni ion, sulfitni ion. b) multimedijski projektor

c) projekcijsko platno. Zaštita plakata “Zagađenje okoliša emisijama sumporovodika i sumporovog dioksida.”

Tijekom nastave.

ja. Početak sata: Učitelj najavljuje temu, svrhu i ciljeve sata.

Konsolidacija proučavanog materijala:

Provodi se na ispitnim pitanjima radi pripreme učenika za polaganje ispita državne mature (test u prilogu).

Odgovori testa prikazani su na ekranu:

Učenici međusobno provjeravaju testove i daju ocjene (listove predaju nastavniku).Kriteriji evaluacije: 0 grešaka – 5; 1 – 2 pogreške – 4; 3 pogreške – 3; 4 i više – 2

Test se provodi unutar 7 minuta, a provjerava unutar 3 minute.

II. Učenje nove teme:

Sumporovodik. Sulfidi.

Vodikov sulfid je kemijski vrijedan spoj sumpora; njegova svojstva ćemo proučavati u današnjoj lekciji. Kroz prezentaciju ćemo se upoznati s prisutnošću sumporovodika u prirodi, njegovim fizikalnim svojstvima i djelovanjem na ljudski organizam i okoliš.

Zašto je nemoguće dobiti sumporovodik u laboratoriju kao i druge plinove, na primjer: kisik i vodik? Učenici će odgovoriti na ovo pitanje nakon slušanja prezentacije.

Struktura sumporovodika:

a) molekulska formula H 2 S -2 , oksidacijsko stanje sumpora (-2), otrovno.

b) sumporovodik ima miris po pokvarenim jajima.

3. Dobivanje sumporovodika: Dobiva se u laboratoriju: dobiva se djelovanjem razrijeđene sumporne kiseline na željezni sulfid (II), budući da je sumporovodik otrovan, pokusi se izvode u dimnjaku.H 2 + S 0 → H 2 S -2

FeS + H 2 TAKO 4 → FeSO 4 + H 2 Sova reakcija se izvodi u Kipovom aparatu koji se koristi za proizvodnju vodika.

4. Kemijska svojstva vodikov sulfid: vodikov sulfid gori na zraku plavim plamenom i proizvodi sumporni dioksid ili sumporni oksid (IV)

2 H 2 S -2 + 3 O 2 → 2 H 2 O + 2 S +4 O 2

redukcijsko sredstvo

Uz nedostatak kisika nastaju vodene i sumporne pare: 2H 2 S -2 + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0

Sumporovodik ima svojstva redukcijskog sredstva: ako se u epruvetu sa sumporovodikom doda mala količina bromne vode, otopina će promijeniti boju i na površini otopine pojavit će se sumpor.

H 2 S -2 + Br 0 2 → S 0 + 2 HBr -1

Vodikov sulfid slabo je topiv u vodi: u jednom volumenu vode prit= 20 º Otopi se 2,4 volumena sumporovodika, ova se otopina naziva sumporovodikova voda ili slaba sumporovodikova kiselina. Razmotrimo disocijaciju hidrosulfidne kiseline:H 2 S→ H + +HS -

H.S. - ↔ H + + S 2- Disocijacija u drugom koraku praktički se ne događa, jer je to slaba kiselina. Daje 2 vrste soli:

H.S. - (ja)S 2-

hidrosulfidi sulfidi

jajajaII

NaHSNa 2 S

Natrijev hidrosulfid natrijev sulfid

Sumporovodikova kiselina reagira s alkalijama u reakciji neutralizacije:

H 2 S + NaOH → NaHS + H 2 O

višak

H 2 S+2NaOH→ Na 2 S+2H 2 O

višak

Kvalitativna reakcija na sulfidni ion (demonstracija iskustva s elektroničkog obrazovnog diska)

Pb(NE 3 ) 2 + Na 2 S → PbS↓ + 2 NaNO 3 napiši potpunu ionsku i kratku

ionska jednadžba crnog taloga

(Na 2 S + CuCl 2 → CuS↓ + 2 HCl)

crni talog

Vježba za oči. (1-2 minute)

Usklađenost sa sanitarnim i higijenskim standardima za rad s računalom u učionici.

5. Sumporni oksid ( IV) - sumporov dioksid.S +4 O 2 stupanj oksidacije sumpora (+4).

Drugi važan spoj sumpora je sumporni oksid (IV) TAKO 2 - sumporov dioksid. Otrovno.

Kroz prezentaciju ćemo se upoznati s fizikalnim svojstvima sumporovog dioksida, njegovom primjenom i utjecajem na okoliš i zdravlje ljudi.

Zašto se sumporni dioksid ne može dobiti iz praktični rad?

Dobivanje sumpornog oksida (IV): nastaje izgaranjem sumpora na zraku, plin oštrog mirisa.

S+O 2 → TAKO 2

Sumporni dioksid ima svojstva kiselog oksida, otapanjem u vodi nastaje sumporna kiselina, elektrolit srednje jakosti.TAKO 2 + H 2 O ↔ H 2 TAKO 3 lakmus postaje crven.

Kemijska svojstvaTAKO 2 :

Reagira s bazičnim oksidimaTAKO 2 + CaO → CaSO 3

Reagira s alkalijamaTAKO 2 + 2 NaOH → Na 2 TAKO 3 + H 2 O

(kod kuće napiši kompletnu ionsku jednadžbu i kratku ionsku jednadžbu)

Sumpor pokazuje oksidacijska stanja:S -2 , S 0 , S +4 , S +6 .

U sumporovom oksidu ( IV) TAKO 2 oksidacijsko stanje +4, stoga sumporni dioksid pokazuje svojstva oksidirajućeg i redukcijskog sredstva

S +4 O 2 + 2H 2 S -2 → 3S 0 ↓ + 2H 2 O S +4 O 2 + Cl 0 2 + 2H 2 O → H 2 S +6 O 4 + 2HCl -1 2-

Hidrosulfit sulfit

DO HSO 3 K 2 TAKO 3

Kvalitativna reakcija na sulfitni ion (reagens je sumporna kiselina, stvara se plin oštrog mirisa koji obezbojuje otopine) fragment s elektroničkog obrazovnog diska.

K 2 TAKO 3 + H 2 TAKO 4 → K 2 TAKO 4 + TAKO 2 + H 2 O

Kod kuće zapišite potpunu i kratku ionsku jednadžbu.

Zaštita plakata “Zagađenje okoliša spojevima sumpora.”

Zaštita vaše prezentacije

Domaća zadaća §11-12, bilješke, pr. 3.5 str.34(p)

III. Sažetak lekcije:

Učitelj rezimira lekciju

Ocjenjuje testove i prezentacije.

Hvala učenicima na lekciji.

Prva pomoć kod trovanja plinom: vodikov sulfid, sumporov dioksid: ispiranje nosa i usta 2% otopinom natrijevog bikarbonataNaHCO 3 , mir, svjež zrak.

OVR-ovi su u članku posebno istaknuti bojom. Obratite pozornost na njih Posebna pažnja. Ove se jednadžbe mogu pojaviti na jedinstvenom državnom ispitu.

Razrijeđena sumporna kiselina ponaša se kao i druge kiseline, prikrivajući svoje oksidativne sposobnosti:

I još jedna stvar koju treba zapamtiti razrijeđena sumporna kiselina: ona ne reagira s olovom. Komad olova bačen u razrijeđenu H2SO4 postaje prekriven slojem netopljivog (vidi tablicu topljivosti) olovnog sulfata i reakcija odmah prestaje.

Oksidirajuća svojstva sumporne kiseline

– teška uljasta tekućina, neisparljiva, bez okusa i mirisa

Zbog sumpora u oksidacijskom stanju +6 (više), sumporna kiselina poprima jaka oksidacijska svojstva.

Pravilo za zadatak 24 (stari A24) kod pripreme otopina sumporne kiseline U njega nikada ne smijete sipati vodu. Koncentriranu sumpornu kiselinu treba sipati u vodu u tankom mlazu uz stalno miješanje.

Reakcija koncentrirane sumporne kiseline s metalima

Ove reakcije su strogo standardizirane i slijede sljedeću shemu:

H2SO4(konc.) + metal → metalni sulfat + H2O + reducirani sumporni produkt.

Postoje dvije nijanse:

1) Aluminij, željezo I krom s H2SO4 (konc.) u normalnim uvjetima ne reagiraju zbog pasivizacije. Treba se zagrijati.

2) C platina I zlato H2SO4 (konc) uopće ne reagira.

Sumpor V koncentrirana sumporna kiselina- oksidans

• To znači da će se sam oporaviti;
• stupanj oksidacije do kojeg se reducira sumpor ovisi o metalu.

Razmotrimo dijagram stanja oksidacije sumpora:

• Prije -2 sumpor mogu reducirati samo vrlo aktivni metali – u nizu napona do i uključujući aluminij.

Reakcije će biti ovakve:

8Li+5H 2 TAKO 4( konc. .) → 4Li 2 TAKO 4 + 4H 2 O+H 2 S

4Mg + 5H 2 TAKO 4( konc. .) → 4MgSO 4 + 4H 2 O+H 2 S

8Al + 15H 2 TAKO 4( konc. .) (t) → 4Al 2 (TAKO 4 ) 3 +12H 2 O+3H 2 S

• pri interakciji H2SO4 (konc) s metalima u nizu napona nakon aluminija, ali prije željeza, odnosno kod metala s prosječnom aktivnošću sumpor se reducira na 0 :

3Mn + 4H 2 TAKO 4( konc. .) → 3MnSO 4 + 4H 2 O+S↓

2Cr + 4H 2 TAKO 4( konc. .) (t)→Cr 2 (TAKO 4 ) 3 + 4H 2 O+S↓

3Zn + 4H 2 TAKO 4( konc. .) → 3ZnSO 4 + 4H 2 O+S↓

• svi ostali metali počevši od hardvera u brojnim naponima (uključujući one nakon vodika, osim zlata i platine, naravno), oni mogu reducirati sumpor samo na +4. Budući da su to nisko aktivni metali:

2 Fe + 6 H 2 TAKO 4 (konc.) ( t)→ Fe 2 ( TAKO 4 ) 3 + 6 H 2 O + 3 TAKO 2

(imajte na umu da željezo oksidira do +3, najvišeg mogućeg stupnja oksidacije, jer je jako oksidacijsko sredstvo)

Cu+2H 2 TAKO 4( konc. .) → CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2

2Ag + 2H 2 TAKO 4( konc. .) → Ag 2 TAKO 4 + 2H 2 O+SO 2

Naravno, sve je relativno. Dubina oporabe ovisit će o mnogim čimbenicima: koncentraciji kiseline (90%, 80%, 60%), temperaturi itd. Stoga je nemoguće potpuno točno predvidjeti proizvode. Gornja tablica također ima svoj približni postotak, ali možete ga koristiti. Također je potrebno zapamtiti da u Jedinstvenom državnom ispitu, kada proizvod reduciranog sumpora nije naznačen, a metal nije osobito aktivan, tada, najvjerojatnije, sastavljači misle na SO 2. Morate sagledati situaciju i tražiti tragove u uvjetima.

TAKO 2 - ovo je općenito uobičajeni proizvod ORR-a uz sudjelovanje konc. sumporne kiseline.

H2SO4 (konc) oksidira neke nemetali(koji pokazuju redukcijska svojstva), u pravilu, do maksimuma - najvišeg stupnja oksidacije (formira se oksid ovog nemetala). U ovom slučaju, sumpor se također reducira na SO 2:

C+2H 2 TAKO 4( konc. .) → CO 2 + 2H 2 O+2SO 2

2P+5H 2 TAKO 4( konc. .) → P 2 O 5 +5H 2 O+5SO 2

Svježe formirani fosforov oksid (V) reagira s vodom i proizvodi ortofosfornu kiselinu. Stoga se reakcija odmah bilježi:

2P+5H 2 TAKO 4( konc. ) → 2H 3 P.O. 4 + 2H 2 O+5SO 2

Ista stvar s borom, pretvara se u ortobornu kiselinu:

2B+3H 2 TAKO 4( konc. ) → 2H 3 B.O. 3 +3SO 2

Vrlo je zanimljiva interakcija sumpora sa stupnjem oksidacije +6 (u sumpornoj kiselini) s "drugim" sumporom (koji se nalazi u drugom spoju). U okviru Jedinstvenog državnog ispita razmatra se interakcija H2SO4 (konc.). sa sumporom (jednostavna tvar) i sumporovodikom.

Počnimo s interakcijom sumpor (jednostavna tvar) s koncentriranom sumpornom kiselinom. U jednostavnoj tvari stupanj oksidacije je 0, u kiselini je +6. U ovom ORR-u, sumpor +6 će oksidirati sumpor 0. Pogledajmo dijagram oksidacijskih stanja sumpora:

Sumpor 0 će oksidirati, a sumpor +6 će se reducirati, odnosno sniziti stupanj oksidacije. Sumporni dioksid će se osloboditi:

2 H 2 TAKO 4 (konc.) + S → 3 TAKO 2 + 2 H 2 O

Ali u slučaju sumporovodika:

Nastaju i sumpor (jednostavna tvar) i sumporov dioksid:

H 2 TAKO 4( konc. .) +H 2 S → S↓ + SO 2 + 2H 2 O

Ovo načelo često može pomoći u određivanju produkta ORR, gdje su oksidacijsko i redukcijsko sredstvo isti element, u različite stupnjeve oksidacija. Oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo “idu jedno prema drugom” prema dijagramu oksidacijskog stanja.

H2SO4 (konc), ovako ili onako, stupa u interakciju s halogenidima. Samo ovdje morate shvatiti da su fluor i klor "sami s brkovima" i ORR se ne pojavljuje kod fluorida i klorida, prolazi konvencionalni proces ionske izmjene tijekom kojeg nastaje plin vodikov halid:

CaCl 2 + H 2 SO 4 (konc.) → CaSO 4 + 2HCl

CaF 2 + H 2 SO 4 (konc.) → CaSO 4 + 2HF

Ali halogeni u sastavu bromida i jodida (kao i u sastavu odgovarajućih halogenovodika) oksidiraju se u slobodne halogene. Samo se sumpor reducira na različite načine: jodid je jače redukcijsko sredstvo od bromida. Stoga jodid reducira sumpor u vodikov sulfid, a bromid u sumporov dioksid:

2H 2 TAKO 4( konc. .) + 2NaBr → Na 2 TAKO 4 + 2H 2 O+SO 2 +Br 2

H 2 TAKO 4( konc. .) + 2HBr → 2H 2 O+SO 2 +Br 2

5H 2 TAKO 4( konc. .) + 8NaI → 4Na 2 TAKO 4 + 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

H 2 TAKO 4( konc. .) + 8HI → 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

Klorovodik i fluorovodik (kao i njihove soli) otporni su na oksidirajuće djelovanje H2SO4 (konc.).

I na kraju, zadnja stvar: ovo je jedinstveno za koncentriranu sumpornu kiselinu, nitko drugi to ne može. Ona ima svojstvo uklanjanja vode.

To omogućuje upotrebu koncentrirane sumporne kiseline na različite načine:

Prvo, sušenje tvari. Koncentrirana sumporna kiselina uklanja vodu iz tvari i ona "postaje suha".

Drugo, katalizator u reakcijama u kojima se eliminira voda (na primjer, dehidracija i esterifikacija):

H 3 C–COOH + HO–CH 3 (H 2 SO 4 (konc.)) → H 3 C–C(O)–O–CH 3 + H 2 O

H 3 C–CH 2 –OH (H 2 SO 4 (konc.)) → H 2 C =CH 2 + H 2 O

Vodikov sulfid (H₂S) je bezbojni plin s mirisom pokvarenog jaja. Gušći je od vodika. Sumporovodik je smrtonosno otrovan za ljude i životinje. Čak i mala količina u zraku izaziva vrtoglavicu i mučninu, ali najgore je što se nakon dužeg udisanja taj miris više ne osjeti. Međutim, za trovanje sumporovodikom postoji jednostavan protuotrov: umotajte komadić izbjeljivača u rupčić, zatim ga navlažite i neko vrijeme njuškajte omot. Vodikov sulfid nastaje reakcijom sumpora s vodikom na temperaturi od 350 °C:

H₂ + S → H2S

Ovo je redoks reakcija: tijekom nje se mijenjaju oksidacijska stanja elemenata koji u njoj sudjeluju.

U laboratorijskim uvjetima sumporovodik se proizvodi obradom željeznog sulfida sumpornom ili solnom kiselinom:

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H2S

Ovo je reakcija izmjene: u njoj tvari koje međusobno djeluju izmjenjuju svoje ione. Ovaj se postupak obično izvodi pomoću Kippovog aparata.

Kippov aparat

Svojstva sumporovodika

Kada sumporvodik izgara, nastaju sumporni oksid 4 i vodena para:

2H₂S + 3O₂ → 2N2O + 2SO₂

H₂S gori plavičastim plamenom, a ako nad njim držite okrenutu čašu, na njegovim stjenkama pojavit će se bistri kondenzat (voda).

Međutim, s blagim smanjenjem temperature ovu reakciju odvija se nešto drugačije: na stjenkama prethodno ohlađenog stakla pojavit će se žućkasti sloj slobodnog sumpora:

2H₂S + O₂ → 2H2O + 2S

Industrijska metoda za proizvodnju sumpora temelji se na ovoj reakciji.

Kada se unaprijed pripremljena plinovita smjesa sumporovodika i kisika zapali, dolazi do eksplozije.

Reakcija vodikovog sulfida i sumporovog (IV) oksida također proizvodi slobodni sumpor:

2H₂S + SO₂ → 2H2O + 3S

Sumporovodik je topiv u vodi, a tri volumena ovog plina mogu se otopiti u jednom volumenu vode, tvoreći slabu i nestabilnu hidrosulfidnu kiselinu (H₂S). Ova kiselina se također naziva sumporovodikova voda. Kao što vidite, formule plina sumporovodika i sumporovodikove kiseline napisane su na isti način.

Doda li se otopina olovne soli hidrosulfidnoj kiselini, nastat će crni talog olovnog sulfida:

H₂S + Pb(NO3)₂ → PbS + 2HNO3

Ovo je kvalitativna reakcija za detekciju sumporovodika. Također pokazuje sposobnost hidrosulfidne kiseline da stupi u reakcije izmjene s otopinama soli. Dakle, svaka topljiva olovna sol je reagens za vodikov sulfid. Karakterističnu boju imaju i neki drugi metalni sulfidi, npr.: cinkov sulfid ZnS - bijeli, kadmijev sulfid CdS - žuti, bakrov sulfid CuS - crni, antimonov sulfid Sb₂S3 - crveni.

Usput, sumporovodik je nestabilan plin i kada se zagrijava, gotovo se potpuno raspada na vodik i slobodni sumpor:

H₂S → H₂ + S

Vodikov sulfid intenzivno komunicira sa vodene otopine halogeni:

H₂S + 4Cl₂ + 4H2O → H2SO₄ + 8HCl

Sumporovodik u prirodi i ljudskom djelovanju

Sumporovodik je dio vulkanskih plinova, prirodnog plina i plinova povezanih s naftnim poljima. Ima ga dosta u prirodnom mineralne vode, na primjer, u Crnom moru leži na dubini od 150 metara i niže.

Koristi se sumporovodik:

• u medicini (liječenje sumporovodikovim kupkama i mineralnim vodama);
• u industriji (proizvodnja sumpora, sumporne kiseline i sulfida);
• u analitičkoj kemiji (za taloženje sulfida teških metala, koji su obično netopljivi);
• u organskoj sintezi (za proizvodnju sumpornih analoga organskih alkohola (merkaptana) i tiofena (aromatski ugljikovodik koji sadrži sumpor). Još jedno nedavno novo područje u znanosti je energija sumporovodika. Proizvodnja energije iz naslaga sumporovodika s dna Crnog mora se ozbiljno proučava.

Priroda redoks reakcija sumpora i vodika

Reakcija stvaranja sumporovodika je redoks:

N₂⁰ + S⁰→ H2⁺S²⁻

Proces interakcije sumpora s vodikom lako se objašnjava strukturom njihovih atoma. Vodik zauzima prvo mjesto u periodnom sustavu, stoga je naboj njegove atomske jezgre jednak (+1), a 1 elektron kruži oko atomske jezgre. Vodik lako predaje svoj elektron atomima drugih elemenata, pretvarajući se u pozitivno nabijen vodikov ion - proton:

N⁰ -1e⁻= N⁺

Sumpor se nalazi na šesnaestom mjestu u periodnom sustavu. To znači da je naboj jezgre njegovog atoma (+16), a broj elektrona u svakom atomu također je 16e⁻. Položaj sumpora u trećoj periodi sugerira da se njegovih šesnaest elektrona vrti oko atomske jezgre, tvoreći 3 sloja, od kojih posljednji sadrži 6 valentnih elektrona. Broj valentnih elektrona sumpora odgovara broju VI skupine u kojoj se nalazi u periodnom sustavu.

Dakle, sumpor može donirati svih šest valentnih elektrona, kao u slučaju stvaranja sumpor(VI) oksida:

2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²

Osim toga, kao rezultat oksidacije sumpora, 4e⁻ se može predati svojim atomom drugom elementu da nastane sumporov(IV) oksid:

S⁰ + O2⁰ → S⁺4 O2⁻²

Sumpor također može donirati dva elektrona da nastane sumpor(II) klorid:

S⁰ + Cl2⁰ → S⁺² Cl2⁻

U sve tri gore navedene reakcije, sumpor donira elektrone. Posljedično, oksidira se, ali istovremeno djeluje kao redukcijsko sredstvo za atome kisika O i klora Cl. Međutim, u slučaju stvaranja H2S, oksidacija je dio atoma vodika, jer oni su ti koji gube elektrone, vraćajući vanjsku energetsku razinu sumpora sa šest elektrona na osam. Kao rezultat toga, svaki atom vodika u svojoj molekuli postaje proton:

N2⁰-2e⁻ → 2N⁺,

a molekula sumpora se, naprotiv, reducira, pretvara u negativno nabijeni anion (S⁻²): S⁰ + 2e⁻ → S⁻²

Dakle, u kemijskoj reakciji stvaranja sumporovodika, sumpor je taj koji djeluje kao oksidacijsko sredstvo.

S gledišta manifestacije sumpora u različitim oksidacijskim stanjima, još jedna zanimljiva interakcija između sumpor(IV) oksida i sumporovodika je reakcija stvaranja slobodnog sumpora:

2H₂⁺S-²+ S⁺4O₂-² → 2H₂⁺O-²+ 3S⁰

Kao što se može vidjeti iz reakcijske jednadžbe, i oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo u njoj su ioni sumpora. Dva aniona sumpora (2-) predaju dva svoja elektrona atomu sumpora u molekuli sumporovog(II) oksida, uslijed čega se sva tri atoma sumpora reduciraju u slobodni sumpor.

2S-² - 4e⁻→ 2S⁰ - redukcijsko sredstvo, oksidira;

S⁺4 + 4e⁻→ S⁰ - oksidacijsko sredstvo, reducirano.