FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S
Reacția sulfurei de aluminiu cu apa rece
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
Sinteză directă din elemente apare atunci când hidrogenul este trecut peste sulf topit:
H2 + S = H2S.
Încălzirea unui amestec de parafină și sulf.
1.9. Acid sulfurat de hidrogen și sărurile sale
Acidul de hidrogen sulfurat are toate proprietățile acizilor slabi. Reacționează cu metale, oxizi de metal, baze.
Ca acid dibazic, formează două tipuri de săruri - sulfuri si hidrosulfuri . Hidrosulfurile sunt foarte solubile în apă, sulfurile de metale alcaline și alcalino-pământoase, de asemenea, iar sulfurile de metale grele sunt practic insolubile.
Sulfurile metalelor alcaline și alcalino-pământoase nu sunt colorate, restul au o culoare caracteristică, de exemplu, sulfuri de cupru (II), nichel și plumb - negru, cadmiu, indiu, staniu - galben, antimoniu - portocaliu.
Sulfurile ionice ale metalelor alcaline M 2 S au o structură de tip fluorit, în care fiecare atom de sulf este înconjurat de un cub de 8 atomi de metal și fiecare atom de metal este înconjurat de un tetraedru de 4 atomi de sulf. Sulfurile de tip MS sunt caracteristice metalelor alcalino-pământoase și au o structură de tip clorură de sodiu, în care fiecare metal și atom de sulf este înconjurat de un octaedru de atomi de un tip diferit. Pe măsură ce natura covalentă a legăturii metal-sulf crește, se realizează structuri cu numere de coordonare mai mici.
Sulfurile metalelor neferoase se găsesc în natură ca minerale și minereuri și servesc drept materii prime pentru producerea metalelor.
Prepararea sulfurilor
Interacțiunea directă a substanțelor simple când este încălzit într-o atmosferă inertă
Reducerea sărurilor solide ale oxoacizilor
BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO (la 1000°C)
SrSO3 + 2NH3 = SrS + N2 + 3H2O (la 800°C)
CaCO 3 + H 2 S + H 2 = CaS + CO + 2H 2 O (la 900°C)
Sulfurile metalice ușor solubile sunt precipitate din soluțiile lor prin acțiunea hidrogenului sulfurat sau a sulfurei de amoniu
Mn(NO3)2 + H2S = MnS↓ + 2HNO3
Pb(NO 3) 2 + (NH 4) 2 S = PbS↓ + 2NH 4 NO 3
Proprietățile chimice ale sulfurilor
Sulfurile solubile în apă sunt puternic hidrolizate și au un mediu alcalin:
Na2S + H20 = NaHS + NaOH;
S2- + H20 = HS-+ OH-.
Oxidat de oxigenul aerului, în funcție de condiții, este posibilă formarea de oxizi, sulfați și metale:
2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2;
CaS + 2O2 = CaS04;
Ag2S + O2 = 2Ag + SO2.
Sulfurile, în special cele solubile în apă, sunt agenți reducători puternici:
2KMnO4 + 3K2S + 4H2O = 3S + 2MnO2 + 8KOH.
1.10. Toxicitatea hidrogenului sulfurat
În aer, hidrogenul sulfurat se aprinde la aproximativ 300 °C. Amestecurile sale cu aer care conțin de la 4 la 45% H 2 S sunt explozive.Toxicitatea hidrogenului sulfurat este adesea subestimată și lucrul cu acesta se efectuează fără a lua suficiente precauții. Între timp, chiar și 0,1% H 2 S în aer provoacă rapid otrăvire severă. Când hidrogenul sulfurat este inhalat în concentrații semnificative, poate apărea instantaneu leșinul sau chiar moartea din cauza paraliziei respiratorii (dacă victima nu a fost îndepărtată din atmosfera otrăvită în timp util). Primul simptom al intoxicației acute este pierderea mirosului. În viitor vor exista durere de cap, amețeli și greață. Uneori, după un timp, apare leșinul brusc. Antidotul este, în primul rând, aerul curat. Celor otrăviți sever de hidrogen sulfurat li se oferă oxigen pentru a respira. Uneori trebuie folosită respirația artificială. Otrăvirea cronică cu cantități mici de H 2 S provoacă o deteriorare generală a sănătății, emaciare, dureri de cap etc. Concentrația maximă admisă de H 2 S în aerul spațiilor industriale este considerată a fi de 0,01 mg/l.
Obiectivele lecției: să ia în considerare proprietățile compușilor cu sulf - hidrogen sulfurat, acid sulfurat de hidrogen și sărurile sale; acid sulfuros și sărurile sale.
Echipamente: probe de sulfuri, sulfiti metalici, prezentare pe calculator.
În timpul orelor
I. Pregătirea pentru lecție
(Verificați pregătirea grupurilor de elevi, echipamentul, clasa pentru lecție; notați elevii absenți în registrul clasei; raportați subiectul și obiectivele lecției).
II. Testarea cunoștințelor elevilor.
1. Rezolvați problema „Diapozitivul nr. 1-1”:
S-a folosit sulf nativ care conține 30% impurități pentru a obține oxid de sulf (IV) cu o greutate de 8 g. Determinați masa (în grame) de sulf nativ.
Răspuns: m(S) = 5,7 g.
2. Întrebări orale:
- Spuneți-ne despre structura atomului de sulf și despre starea sa de oxidare.
- Descrieți alotropia sulfului.
- Explicați proprietățile chimice ale sulfului.
3. Scrieți ecuația reactie chimica din punctul de vedere al disocierii electrolitice între sulfatul de zinc și hidroxidul de potasiu „Slide Nr. 1-1”.
4. Scriere cec teme pentru acasă– 6 elevi.
5. Bloc de întrebări „Diapozitivul nr. 2”:
- Citiți formularea Legii periodice dată de D.I. Mendeleev (proprietățile elementelor chimice și substanțelor formate de acestea depind periodic de relativă mase atomice elemente).
- Citiți formularea modernă a Legii periodice (proprietățile elementelor chimice și substanțele formate de acestea sunt periodic dependente de sarcinile nucleelor lor atomice).
- Cum se numește un element chimic? (un element chimic sunt atomi de același tip)
- Sub ce forme există? element chimic? (un element chimic există sub trei forme: atomi liberi, substanțe simple, substanțe complexe).
- Ce substanțe se numesc simple? (substanțele simple sunt substanțe ale căror molecule sunt formate din atomi ai unui element chimic).
- Ce substanțe se numesc complexe? (substanțele complexe sunt substanțe ale căror molecule sunt formate din atomi de diferite elemente chimice).
- În ce clase sunt împărțite substanțele complexe? (substanțele complexe se împart în patru clase: oxizi, baze, acizi, săruri).
- Ce substanțe se numesc săruri? (sărurile sunt substanțe complexe ale căror molecule constau din atomi de metal și reziduuri acide).
- Ce substanțe se numesc acizi? (acizii sunt substanțe complexe a căror moleculă este formată din atomi de hidrogen și un reziduu acid).
III. Învățarea de materiale noi.
Plan pentru studiul noului material „Diapozitivul nr. 3”.
- Hidrogen sulfurat și sulfuri.
- Acid sulfuros și sărurile sale.
1. Hidrogen sulfurat și sulfuri.
Astăzi ne vom familiariza cu câțiva dintre acizii pe care îi formează sulful. În ultima lecție, s-a remarcat că interacțiunea hidrogen și sulf produce hidrogen sulfurat. Reacția hidrogenului cu toți calcogenii are loc exact în același mod. (H 2 O – H 2 S – H 2 Se – H 2 Te) „Diapozitiv nr. 4-1”. Dintre acestea, doar apa este lichidă, restul sunt gaze, ale căror soluții vor prezenta proprietăți acide. La fel ca halogenurile de hidrogen, puterea moleculelor de calcohidrogen scade, iar puterea acizilor, dimpotrivă, crește „Slide No. 4-2”.
Hidrogenul sulfurat este un gaz incolor cu miros înțepător. Este foarte otrăvitoare. Este cel mai puternic agent reducător. Ca agent reducător, interacționează activ cu soluțiile de halogen „Slide No. 5-1”:
H 2 + S -2 + I 2 0 = S 0 + 2H + I -
Hidrogenul sulfurat arde „Diapozitivul nr. 5-2”:
2H2S + O2 = 2H2O + 2S (când flacăra se răcește).
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
Când hidrogenul sulfurat este dizolvat în apă, se formează acid sulfurat slab [Demonstrarea efectului indicatorilor asupra acidului].
Sulfurile metalelor alcaline și alcalino-pământoase, precum și sulfura de amoniu, sunt foarte solubile și vin într-o varietate de culori.
Exercițiu. Clasificarea acidului hidrogen sulfurat (hidrogenul sulfurat este un acid dibazic fără oxigen).
Astfel, disocierea acidului hidrosulfurat are loc în etapele „Slide No. 5-3”:
H2S<–>H + + HS - (primul pas de disociere)
HS-<–>H ++ S 2- (a doua etapă de disociere),
Aceasta înseamnă că acidul hidrosulfurat formează două tipuri de săruri:
hidrosulfuri - săruri în care un singur atom de hidrogen este înlocuit cu un metal (NaHS)
sulfurile sunt săruri în care ambii atomi de hidrogen (Na 2 S) sunt înlocuiți cu un metal.
2. Acid sulfuros și sărurile sale.
Să ne uităm la un alt acid pe care îl formează sulful. Am aflat deja că atunci când hidrogenul sulfurat arde, se formează oxid de sulf (IV). Este un gaz incolor cu un miros caracteristic. Prezintă proprietățile tipice ale oxizilor acizi și este foarte solubil în apă, formând un acid sulfuros slab [Demonstrarea acțiunii indicatorilor asupra acidului]. Nu este stabil și se descompune în substanțele sale originale „Slide No. 6-1”:
H2O+SO2<–>H2SO3
Oxidul de sulf (IV) poate fi obținut în diferite moduri „Diapozitivul nr. 6-2:
a) arderea sulfului;
b) arderea hidrogenului sulfurat;
c) sulfuri comune.
Oxid de sulf(IV) și acid sulfuros sunt agenți reducători tipici și, în același timp, agenți oxidanți slabi „Slide No. 7-1”. [Demonstrație a efectului acidului asupra țesăturii colorate].
Tabelul 1. „Diapozitivul nr. 7-2”
Stările de oxidare ale sulfului în compuși.
Concluzie „Diapozitivul nr. 8”. Numai proprietăți de restaurare dezvăluie elementele găsite în cea mai scăzută stare de oxidare .
Doar proprietățile oxidante sunt prezentate de elementele găsite în cea mai mare stare de oxidare .
Atât proprietăți reducătoare, cât și proprietăți oxidante sunt prezentate de elementele care au stare intermediară de oxidare .
Exercițiu. Clasificarea acidului sulfuros (sulfuros este un acid dibazic, fără oxigen).
Aceasta înseamnă că acidul sulfuros formează două tipuri de săruri:
hidrosulfiți - săruri în care un singur atom de hidrogen este înlocuit cu un metal (NaHSO 3)
sulfiții sunt săruri în care ambii atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu un metal (Na 2 SO 3).
IV. Temă pentru acasă
„Diapozitivul numărul 9” : § 23 (p. 134-140) ex. 1, 2, 5.„Diapozitivul numărul 10”.
Literatură
- Gabrielyan O.S. Chimie. Clasa a IX-a: educațională. pentru învăţământul general instituții / O.S. Gabrielyan. – Ed. a XIV-a, rev. – M.: Butarda, 2008. – 270, p. : bolnav.
- Gabrielyan O.S. Carte de birou profesori. Chimie. Clasa a IX-a / O.S. Gabrielyan, I.G. Ostroumov. – M.: Butarda, 2002. – 400 p.
- Glinka N.L. Chimie generală: Tutorial pentru universități / Ed. A.I. Ermakova. – ed. 30, corectat - M.: Integral-Press, 2008. - 728 p.
- Gorkovenko M.Yu. Chimie. clasa a 9-a. Dezvoltarea lecției pentru manuale de O.S. Gabrielyan (M.: Dropia); L.S. Guzeya și alții (M.: Buttard); GE. Rudzitisa, F.G. Feldman (M.: Prosveshcheniye). – M.: „VAKO”, 2004, 368 p. - (Pentru a-l ajuta pe profesorul școlii).
- Chimie. – Ed. a II-a, revizuită. / ed. bord: M. Aksyonov, I. Leenson, S. Martynova și alții - M.: World of Avanta+ encyclopedias, Astrel, 2007. - 656 p.: ill. (Enciclopedie pentru copii).
Lecția 22 Clasa a IX-a
Lecție despre: Sulfat de hidrogen. sulfuri. oxid de sulf (IV). Acid sulfuros
Obiectivele lecției: Educatie generala: Consolidarea cunoștințelor studenților cu privire la tema abordată: alotropia sulfului și oxigenului, structura atomilor de sulf și oxigen, proprietățile chimice și utilizarea sulfului prin testare, în vederea pregătirii studenților pentru examenul de stat; Studiați structura, proprietățile și utilizarea gazelor: hidrogen sulfurat, dioxid de sulf, acid sulfuros. Studiați sărurile - sulfuri, sulfiți și determinarea lor calitativă folosind un manual electronic de chimie pentru clasa a 9-a. Studiați influența hidrogenului sulfurat, oxidului de sulf (IV) privind mediul și sănătatea umană. Utilizați prezentările elevilor atunci când învățați un subiect nou și îl consolidați. Utilizați un proiector multimedia când verificați testul. Continuați pregătirea studenților pentru promovarea examenelor de chimie sub formă de examene de stat.
Educational: Educația morală și estetică a elevilor față de mediu. Încurajarea încrederii în rolul pozitiv al chimiei în viața societății moderne, necesitatea unei atitudini de cunoștințe chimice față de sănătatea cuiva și de mediu. Dezvoltarea capacității de a lucra în perechi în timpul autoanalizei secțiunilor de control și a testelor.
Educational: Să fie capabil să aplice cunoștințele dobândite pentru a explica o varietate de fenomene chimice și proprietăți ale substanțelor. Să poată aplica material suplimentar din surse informaționale, tehnologii informatice la pregătirea elevilor pentru examenul de stat Utilizarea cunoștințelor și aptitudinilor dobândite în activități practice și Viata de zi cu zi: a) comportament conștient de mediu în mediu; b) evaluarea impactului poluării chimice mediu inconjurator asupra corpului uman.
Echipament pentru lecție: GE. Rudzitis, F.G. Feldman „Manual de chimie clasa a IX-a”. Prezentări elevilor: „Hidrogen sulfurat”, „Oxid de sulf (IV)", "Ozon". Test pentru pregătirea Probei de examen de stat, răspunsuri la test. Manual electronic pentru studiul chimiei, nota 9: a) reactii calitative la ion sulfurat, ion sulfit. b) proiector multimedia
c) ecran de proiectie. Protecția afișului „Poluarea mediului prin emisii de hidrogen sulfurat și dioxid de sulf”.
În timpul orelor.
eu. Începutul lecției: Profesorul anunță tema, scopul și obiectivele lecției.
Consolidarea materialului studiat:
Se desfășoară pe întrebări de tip test pentru a pregăti elevii pentru promovarea Probei de examen de stat (test atașat).
Răspunsurile la test sunt afișate pe ecran:
Elevii verifică reciproc testele și acordă note (fișele sunt predate profesorului).Criteriu de evaluare: 0 erori – 5; 1 – 2 erori – 4; 3 erori – 3; 4 și mai mult - 2
Testul se efectuează în 7 minute și se verifică în 3 minute.
II. Învățarea unui subiect nou:
Sulfat de hidrogen. sulfuri.
Hidrogenul sulfurat este un compus al sulfului valoros din punct de vedere chimic; îi vom studia proprietățile în lecția de astăzi. Ne vom familiariza cu prezența hidrogenului sulfurat în natură, proprietățile sale fizice și efectul său asupra corpului uman și asupra mediului printr-o prezentare.
De ce este imposibil să se obțină hidrogen sulfurat în laborator ca și alte gaze, de exemplu: oxigen și hidrogen? Elevii vor răspunde la această întrebare după ascultarea prezentării.
Structura hidrogenului sulfurat:
a) formula moleculară H 2 S -2 , stare de oxidare a sulfului (-2), toxic.
b) hidrogenul sulfurat are miros de ouă putrezite.
3. Prepararea hidrogenului sulfurat: Preparare in laborator: obtinut prin actiunea acidului sulfuric diluat asupra sulfurei de fier (II), deoarece hidrogenul sulfurat este otrăvitor, experimentele sunt efectuate într-o hotă.H 2 + S 0 → H 2 S -2
FeS + H 2 ASA DE 4 → FeSO 4 + H 2 Saceastă reacție este efectuată într-un aparat Kip, care este folosit pentru a produce hidrogen.
4. Proprietăți chimice hidrogen sulfurat: hidrogenul sulfurat arde în aer cu o flacără albastră și produce dioxid de sulf sau oxid de sulf (IV)
2 H 2 S -2 + 3 O 2 → 2 H 2 O + 2 S +4 O 2
agent de reducere
Cu lipsa oxigenului se formează vapori de apă și sulf: 2H 2 S -2 + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0
Hidrogenul sulfurat are proprietățile unui agent reducător: dacă se adaugă o cantitate mică de apă cu brom într-o eprubetă cu hidrogen sulfurat, soluția se va decolora și sulful va apărea pe suprafața soluției.
H 2 S -2 + Br 0 2 → S 0 + 2 HBr -1
Hidrogenul sulfurat este ușor solubil în apă: într-un volum de apă lat= 20 º Se dizolvă 2,4 volume de hidrogen sulfurat, această soluție se numește apă cu hidrogen sulfurat sau acid sulfurat slab. Luați în considerare disocierea acidului hidrosulfurat:H 2 S→ H + +HS -
H.S. - ↔ H + + S 2- Disocierea în a doua etapă practic nu are loc, deoarece este un acid slab. Oferă 2 tipuri de săruri:
H.S. - (eu)S 2-
hidrosulfuri sulfuri
eueueuII
NaHSN / A 2 S
Hidrosulfură de sodiu sulfură de sodiu
Acidul de hidrogen sulfurat reacționează cu alcalii într-o reacție de neutralizare:
H 2 S + NaOH → NaHS + H 2 O
exces
H 2 S+2NaOH→ N / A 2 S+2H 2 O
exces
Reacție calitativă la ionul sulfură (demonstrarea experienței de pe un disc educațional electronic)
Pb(NU 3 ) 2 + N / A 2 S → PbS↓ + 2 NaNO 3 scrie un ionic complet și unul scurt
ecuația ionică a precipitatului negru
(N / A 2 S + CuCl 2 → CuS↓ + 2 acid clorhidric)
sediment negru
Exerciții pentru ochi. (1-2 minute)
Respectarea standardelor sanitare și igienice pentru lucrul cu calculatorul în sala de clasă.
5. Oxid de sulf ( IV) - dioxid de sulf.S +4 O 2 gradul de oxidare al sulfului (+4).
Un alt compus important al sulfului este oxidul de sulf (IV) ASA DE 2 - dioxid de sulf. Otrăvitoare.
Ne vom familiariza cu proprietățile fizice ale dioxidului de sulf, aplicarea acestuia și impactul asupra mediului și sănătății umane printr-o prezentare.
De ce nu se poate obține dioxidul de sulf din munca practica?
Obținerea oxidului de sulf (IV): format atunci când sulful arde în aer, un gaz cu miros înțepător.
S+O 2 → ASA DE 2
Dioxidul de sulf are proprietățile unui oxid acid; atunci când este dizolvat în apă, se formează acid sulfuros, un electrolit de rezistență medie.ASA DE 2 + H 2 O ↔ H 2 ASA DE 3 turnesolul devine roșu.
Proprietăți chimiceASA DE 2 :
Reacționează cu oxizii baziciASA DE 2 + CaO → CaSO 3
Reacționează cu alcaliiASA DE 2 + 2 NaOH → N / A 2 ASA DE 3 + H 2 O
(acasă, notează ecuația ionică completă și ecuația ionică scurtă)
Sulful prezintă stări de oxidare:S -2 , S 0 , S +4 , S +6 .
în oxid de sulf ( IV) ASA DE 2 starea de oxidare +4, prin urmare dioxidul de sulf prezintă proprietățile unui agent oxidant și al unui agent reducător
S +4 O 2 + 2 ore 2 S -2 → 3S 0 ↓ + 2H 2 O S +4 O 2 + Cl 0 2 + 2 ore 2 O → H 2 S +6 O 4 + 2HCI -1 2-
Hidrosulfit sulfit
LA HSO 3 K 2 ASA DE 3
Reacția calitativă la ionul sulfit (reactivul este acid sulfuric, se formează un gaz cu miros înțepător care decolorează soluțiile) fragment dintr-un disc educațional electronic.
K 2 ASA DE 3 + H 2 ASA DE 4 → K 2 ASA DE 4 + ASA DE 2 + H 2 O
Acasă, notează ecuația ionică completă și scurtă.
Protecția afișului „Poluarea mediului cu compuși de sulf”.
Protejează-ți prezentarea
Tema §11-12, note, ex. 3.5 p.34(p)
III. Rezumatul lecției:
Profesorul rezumă lecția
Oferă note pentru teste și prezentări.
Mulțumesc elevilor pentru lecție.
Primul ajutor pentru intoxicații cu gaz: hidrogen sulfurat, dioxid de sulf: clătirea nasului și a gurii cu soluție de bicarbonat de sodiu 2%.NaHCO 3 , pace, aer curat.
OVR-urile sunt evidențiate în mod special în culoare în articol. Fii atent la ei Atentie speciala. Aceste ecuații pot apărea la examenul de stat unificat.
Acidul sulfuric diluat se comportă ca alți acizi, ascunzându-și capacitățile oxidative:
Și încă un lucru de reținut acid sulfuric diluat: ea nu reactioneaza cu plumbul. O bucată de plumb aruncată în H2SO4 diluat este acoperită cu un strat de sulfat de plumb insolubil (vezi tabelul de solubilitate) și reacția se oprește imediat.
Proprietățile oxidante ale acidului sulfuric
– lichid gras uleios, nevolatil, insipid și inodor
Datorită sulfului în starea de oxidare +6 (mai mare), acidul sulfuric capătă proprietăți oxidante puternice.
Regula pentru sarcina 24 (vechiul A24) la prepararea soluțiilor de acid sulfuric Nu ar trebui să turnați niciodată apă în el. Acidul sulfuric concentrat trebuie turnat în apă într-un flux subțire, amestecând constant.
Reacția acidului sulfuric concentrat cu metalele
Aceste reacții sunt strict standardizate și urmează schema:
H2SO4(conc.) + metal → sulfat metalic + H2O + produs sulf redus.
Există două nuanțe:
1) Aluminiu, fierȘi crom cu H2SO4 (conc) in conditii normale nu reacționează din cauza pasivării. Trebuie încălzit.
2) C platinăȘi aur H2SO4 (conc) nu reacționează deloc.
Sulf V acid sulfuric concentrat- oxidant
- Aceasta înseamnă că se va recupera de la sine;
- gradul de oxidare la care se reduce sulful depinde de metal.
Sa luam in considerare diagrama stării de oxidare a sulfului:
- Inainte de -2 sulful poate fi redus doar prin metale foarte active – într-o serie de tensiuni până la aluminiu inclusiv.
Reacțiile vor decurge astfel:
8Li+5H 2 ASA DE 4( conc. .) → 4Li 2 ASA DE 4 + 4 ore 2 O+H 2 S
4Mg + 5H 2 ASA DE 4( conc. .) → 4MgSO 4 + 4 ore 2 O+H 2 S
8Al + 15H 2 ASA DE 4( conc. .) (t) → 4Al 2 (ASA DE 4 ) 3 +12 ore 2 O+3H 2 S
- la interacţiunea H2SO4 (conc) cu metale într-o serie de tensiuni după aluminiu, dar înainte de fier, adică cu metale cu activitate medie, sulful se reduce la 0 :
3Mn + 4H 2 ASA DE 4( conc. .) → 3MnSO 4 + 4 ore 2 O+S↓
2Cr + 4H 2 ASA DE 4( conc. .) (t)→Cr 2 (ASA DE 4 ) 3 + 4 ore 2 O+S↓
3Zn + 4H 2 ASA DE 4( conc. .) → 3ZnSO 4 + 4 ore 2 O+S↓
- toate celelalte metale începând cu hardware-ulîntr-un număr de tensiuni (inclusiv cele după hidrogen, cu excepția aurului și a platinei, desigur), pot reduce sulful doar la +4. Deoarece acestea sunt metale slab active:
2 Fe + 6 H 2 ASA DE 4(conc.) ( t)→ Fe 2 ( ASA DE 4 ) 3 + 6 H 2 O + 3 ASA DE 2
(rețineți că fierul se oxidează la +3, cea mai mare stare de oxidare posibilă, deoarece este un agent oxidant puternic)
Cu+2H 2 ASA DE 4( conc. .) → CuSO 4 + 2 ore 2 O+SO 2
2Ag + 2H 2 ASA DE 4( conc. .) → Ag 2 ASA DE 4 + 2 ore 2 O+SO 2
Desigur, totul este relativ. Adâncimea recuperării va depinde de mulți factori: concentrația acidului (90%, 80%, 60%), temperatură etc. Prin urmare, este imposibil să preziceți produsele în mod complet exact. Tabelul de mai sus are și propriul procentaj aproximativ, dar îl puteți folosi. De asemenea, este necesar să ne amintim că, în cadrul examenului unificat de stat, atunci când produsul sulfului redus nu este indicat și metalul nu este deosebit de activ, atunci, cel mai probabil, compilatorii înseamnă SO 2. Trebuie să te uiți la situație și să cauți indicii în condiții.
ASA DE 2 - acesta este în general un produs comun al ORR cu participarea conc. acid sulfuric.
H2SO4 (conc) oxidează unele nemetale(care prezintă proprietăți reducătoare), de regulă, la maximum - cel mai înalt grad de oxidare (se formează un oxid al acestui nemetal). În acest caz, sulful este, de asemenea, redus la SO 2:
C+2H 2 ASA DE 4( conc. .) → CO 2 + 2 ore 2 O+2SO 2
2P+5H 2 ASA DE 4( conc. .) → P 2 O 5 +5H 2 O+5SO 2
Oxidul de fosfor (V) proaspăt format reacționează cu apa pentru a produce acid ortofosforic. Prin urmare, reacția este înregistrată imediat:
2P+5H 2 ASA DE 4( conc. ) → 2H 3 P.O. 4 + 2 ore 2 O+5SO 2
Același lucru cu borul, se transformă în acid ortoboric:
2B+3H 2 ASA DE 4( conc. ) → 2H 3 B.O. 3 +3SO 2
Interacțiunea sulfului cu o stare de oxidare de +6 (în acid sulfuric) cu „alt” sulf (situat într-un compus diferit) este foarte interesantă. În cadrul examenului unificat de stat, interacțiunea H2SO4 (conc) este considerată cu sulf (o substanță simplă) și hidrogen sulfurat.
Să începem cu interacțiunea sulf (o substanță simplă) cu acid sulfuric concentrat. Într-o substanță simplă starea de oxidare este 0, într-un acid este +6. În acest ORR, sulful +6 va oxida sulful 0. Să ne uităm la diagrama stărilor de oxidare ale sulfului:
Sulful 0 se va oxida, iar sulful +6 va fi redus, adică scade starea de oxidare. Dioxidul de sulf va fi eliberat:
2 H 2 ASA DE 4(conc.) + S → 3 ASA DE 2 + 2 H 2 O
Dar în cazul hidrogenului sulfurat:
Se formează atât sulful (o substanță simplă), cât și dioxidul de sulf:
H 2 ASA DE 4( conc. .) +H 2 S → S↓ + SO 2 + 2 ore 2 O
Acest principiu poate ajuta adesea la determinarea produsului ORR, unde agentul oxidant și reducător sunt același element, în grade diferite oxidare. Agentul oxidant și agentul reducător „se întâlnesc pe jumătate” conform diagramei stării de oxidare.
H2SO4 (conc), într-un fel sau altul, interacționează cu halogenuri. Numai că aici trebuie să înțelegeți că fluorul și clorul sunt „eși înșiși cu mustață” și ORR nu apare cu fluoruri și cloruri, suferă un proces convențional de schimb ionic în timpul căruia se formează halogenură de hidrogen gazoasă:
CaCI2 + H2S04 (conc.) → CaS04 + 2HCI
CaF2 + H2S04 (conc.) → CaS04 + 2HF
Dar halogenii din compoziția bromurilor și iodurilor (precum și în compoziția halogenurilor de hidrogen corespunzătoare) sunt oxidați la halogeni liberi. Doar sulful este redus în moduri diferite: iodura este un agent reducător mai puternic decât bromura. Prin urmare, iodura reduce sulful la hidrogen sulfurat, iar bromura la dioxid de sulf:
2H 2 ASA DE 4( conc. .) + 2NaBr → Na 2 ASA DE 4 + 2 ore 2 O+SO 2 +Br 2
H 2 ASA DE 4( conc. .) + 2HBr → 2H 2 O+SO 2 +Br 2
5H 2 ASA DE 4( conc. .) + 8NaI → 4Na 2 ASA DE 4 + 4 ore 2 O+H 2 S+4I 2 ↓
H 2 ASA DE 4( conc. .) + 8HI → 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓
Acidul clorhidric și acidul fluorhidric (precum și sărurile acestora) sunt rezistente la acțiunea oxidantă a H2SO4 (conc).
Și, în sfârșit, ultimul lucru: acesta este unic pentru acidul sulfuric concentrat, nimeni altcineva nu poate face asta. Ea are proprietate de eliminare a apei.
Acest lucru permite utilizarea acidului sulfuric concentrat într-o varietate de moduri:
În primul rând, uscarea substanțelor. Acidul sulfuric concentrat elimină apa din substanță și „devine uscată”.
În al doilea rând, un catalizator în reacțiile în care apa este eliminată (de exemplu, deshidratare și esterificare):
H 3 C–COOH + HO–CH 3 (H 2 SO 4 (conc.)) → H 3 C–C(O)–O–CH 3 + H 2 O
H 3 C–CH 2 –OH (H 2 SO 4 (conc.)) → H 2 C =CH 2 + H 2 O
Hidrogenul sulfurat (H₂S) este un gaz incolor cu miros de ou putrezit. Este mai dens decât hidrogenul. Hidrogenul sulfurat este otrăvitor de moarte pentru oameni și animale. Chiar și o cantitate mică de ea în aer provoacă amețeli și greață, dar cel mai rău lucru este că după ce l-ai inhalat mult timp, acest miros nu se mai simte. Cu toate acestea, pentru otrăvirea cu hidrogen sulfurat, există un antidot simplu: ar trebui să înfășurați o bucată de înălbitor într-o batistă, apoi să o umeziți și să adulmecați pachetul pentru o vreme. Hidrogenul sulfurat este produs prin reacția sulfului cu hidrogenul la o temperatură de 350 °C:
H2 + S → H2S
Aceasta este o reacție redox: în timpul acesteia, stările de oxidare ale elementelor care participă la ea se schimbă.
În condiții de laborator, hidrogenul sulfurat este produs prin tratarea sulfurei de fier cu acid sulfuric sau clorhidric:
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
Aceasta este o reacție de schimb: în ea, substanțele care interacționează își schimbă ionii. Acest proces este de obicei efectuat folosind un aparat Kipp.
Aparatul Kipp
Proprietățile hidrogenului sulfurat
Când hidrogenul sulfurat arde, se formează oxid de sulf 4 și vapori de apă:
2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂
H₂S arde cu o flacără albăstruie, iar dacă țineți un pahar răsturnat deasupra lui, va apărea condens clar (apă) pe pereții săi.
Cu toate acestea, cu o ușoară scădere a temperaturii această reacție procedează oarecum diferit: un strat gălbui de sulf liber va apărea pe pereții sticlei prerăcite:
2H2S + O2 → 2H2O + 2S
Metoda industrială de producere a sulfului se bazează pe această reacție.
Când se aprinde un amestec gazos pre-preparat de hidrogen sulfurat și oxigen, are loc o explozie.
Reacția dintre hidrogen sulfurat și oxid de sulf (IV) produce, de asemenea, sulf liber:
2H2S + SO2 → 2H2O + 3S
Hidrogenul sulfurat este solubil în apă și trei volume din acest gaz se pot dizolva într-un volum de apă, formând acid hidrosulfurat slab și instabil (H₂S). Acest acid se mai numește și apă cu hidrogen sulfurat. După cum puteți vedea, formulele hidrogenului sulfurat de gaz și acidului de hidrogen sulfurat sunt scrise în același mod.
Dacă la acidul hidrosulfurat se adaugă o soluție de sare de plumb, se va forma un precipitat negru de sulfură de plumb:
H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS + 2HNO₃
Aceasta este o reacție calitativă pentru detectarea hidrogenului sulfurat. De asemenea, demonstrează capacitatea acidului hidrosulfurat de a intra în reacții de schimb cu soluții de sare. Astfel, orice sare solubilă de plumb este un reactiv pentru hidrogen sulfurat. Unele alte sulfuri metalice au si o culoare caracteristica, de exemplu: sulfura de zinc ZnS - alb, sulfura de cadmiu CdS - galben, sulfura de cupru CuS - negru, sulfura de antimoniu Sb₂S₃ - rosu.
Apropo, hidrogenul sulfurat este un gaz instabil și, atunci când este încălzit, se descompune aproape complet în hidrogen și sulf liber:
H₂S → H₂ + S
Hidrogenul sulfurat interacționează intens cu solutii apoase halogeni:
H₂S + 4Cl₂ + 4H2O→ H₂SO₄ + 8HCI
Hidrogen sulfurat în natură și activitatea umană
Hidrogenul sulfurat face parte din gazele vulcanice, gazele naturale și gazele asociate câmpurilor petroliere. Există multe în natură ape minerale, de exemplu, în Marea Neagră se află la o adâncime de 150 de metri și mai jos.
Se folosește hidrogen sulfurat:
- în medicină (tratament cu băi cu hidrogen sulfurat și ape minerale);
- în industrie (producția de sulf, acid sulfuric și sulfuri);
- în chimia analitică (pentru precipitarea sulfurilor de metale grele, care sunt de obicei insolubile);
- în sinteza organică (pentru a produce analogi de sulf ai alcoolilor organici (mercaptani) și tiofen (hidrocarbură aromatică care conține sulf). Un alt domeniu recent apărut în știință este energia hidrogenului sulfurat. Producția de energie din depozitele de hidrogen sulfurat din fundul Mării Negre. este serios studiat.
Natura reacțiilor redox de sulf și hidrogen
Reacția de formare a hidrogenului sulfurat este redox:
Н₂⁰ + S⁰→ H₂⁺S²⁻
Procesul de interacțiune a sulfului cu hidrogenul este ușor de explicat prin structura atomilor lor. Hidrogenul ocupă primul loc în tabelul periodic, prin urmare, sarcina nucleului său atomic este egală cu (+1) și 1 electron cerc în jurul nucleului atomic. Hidrogenul își renunță cu ușurință electronul atomilor altor elemente, transformându-se într-un ion de hidrogen încărcat pozitiv - un proton:
Н⁰ -1е⁻= Н⁺
Sulful se află pe poziția șaisprezece în tabelul periodic. Aceasta înseamnă că sarcina nucleului atomului său este (+16), iar numărul de electroni din fiecare atom este, de asemenea, 16e⁻. Locația sulfului în a treia perioadă sugerează că cei șaisprezece electroni ai săi se rotesc în jurul nucleului atomic, formând 3 straturi, ultimul dintre care conține 6 electroni de valență. Numărul de electroni de valență ai sulfului corespunde cu numărul grupului VI în care se află în tabelul periodic.
Deci, sulful poate dona toți cei șase electroni de valență, ca în cazul formării oxidului de sulf(VI):
2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²
În plus, ca urmare a oxidării sulfului, 4e⁻ poate fi cedat de atomul său unui alt element pentru a forma oxid de sulf(IV):
S⁰ + O2⁰ → S⁺4 O2⁻²
Sulful poate dona, de asemenea, doi electroni pentru a forma clorura de sulf(II):
S⁰ + Cl2⁰ → S⁺² Cl2⁻
În toate cele trei reacții de mai sus, sulful donează electroni. În consecință, se oxidează, dar în același timp acționează ca agent reducător pentru atomii de oxigen O și clor Cl. Cu toate acestea, în cazul formării H2S, oxidarea este lotul atomilor de hidrogen, deoarece ei sunt cei care pierd electroni, restabilind nivelul de energie externă al sulfului de la șase electroni la opt. Ca rezultat, fiecare atom de hidrogen din molecula sa devine un proton:
Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,
iar molecula de sulf, dimpotrivă, fiind redusă, se transformă într-un anion încărcat negativ (S⁻²): S⁰ + 2е⁻ → S⁻²
Astfel, în reacția chimică de formare a hidrogenului sulfurat, sulful este cel care acționează ca agent oxidant.
Din punctul de vedere al manifestării sulfului în diferite stări de oxidare, o altă interacțiune interesantă între oxidul de sulf(IV) și hidrogenul sulfurat este reacția de a produce sulf liber:
2H₂⁺S-²+ S⁺⁴О₂-²→ 2H₂⁺O-²+ 3S⁰
După cum se poate observa din ecuația reacției, atât agentul de oxidare, cât și agentul de reducere din acesta sunt ioni de sulf. Doi anioni de sulf (2-) donează doi dintre electronii lor atomului de sulf din molecula de oxid de sulf (II), drept urmare toți cei trei atomi de sulf sunt reduși la sulf liber.
2S-² - 4е⁻→ 2S⁰ - agent reducător, oxidează;
S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ - agent oxidant, redus.
