Сообщение на тему оксид серы 6

Обновлено: 05.07.2024

Оксид серы (VI) — в химии является высшим кислотным оксидом, в обычных условиях представляет собой ядовитую жидкость без цвета.

При контакте с кислородом сера образует два типа оксидов со схожими общими свойствами:

S O 2 (IV) - сернистый газ (сернистый ангидрид, диоксид серы).
S O 3 (VI) - серный ангидрид.

Молекула сернистого газа (оксида серы (IV)) имеет угловую форму и является полярной. Молекулярные связи образуют угол в 119°.

Молекула сернистого ангидрида (оксида серы (VI)) имеет формулу плоского треугольника, валентные углы 120° (см. рисунок)

Такой характер строения молекула серного ангидрида имеет лишь в газообразном состоянии. Для жидкого и твердого агрегатных состояний характерна полимерная структура:

Серный ангидрид S O 3 при охлаждении до температуры менее 17°C трансформируется в кристаллическую массу белого цвета. Соединение характеризуется высокой гигроскопичностью, то есть способно активно поглощать влагу. Молярная масса оксида серы (VI) составляет 80,1 г/моль. Степени окисления S + 6 O 3 - 2 . Атомы в веществе связаны ковалентными полярными химическими связями.

Физические свойства оксида серы (VI):

бесцветный;
температура плавление равна 17 °C;
температура кипения составляет 66 °C;
высокая гигроскопичность.

Оксид серы (VI) обладает химическим свойством активно поглощать влагу. В результате реакции с водой образуется серная кислота.

S O 3 + H 2 O → H 2 S O 4

Серный ангидрид представляет собой типичный кислотный оксид. По этой причине вещество взаимодействует со щелочами и основными оксидами.

Взаимодействие оксида серы (VI) с гидроксидом натрия приводит к образованию средних и кислых солей:

S O 3 + 2 N a O H ( и з б ы т о к ) → N a 2 S O 4 + H 2 O S O 3 + N a O H ( и з б ы т о к ) → N a H S O 4

Реакция оксида серы (VI) и оксида магния при нагревании:

S O 3 + M g O → M g S O 4

Серный ангидрид обладает сильными окислительными свойствами. Это связано с тем, что сера в составе вещества находится в высшей степени окисления (+6).

Взаимодействие оксида серы (VI) с восстановителями в виде йодида калия, сероводорода, фосфора:

S O 3 + 2 K I → I 2 + K 2 S O 3

3 S O 3 3 H 2 S → 4 S O 2 + H 2 O

5 S O 3 + 2 P → P 2 O 5 + 5 S O 2

При растворении оксида серы (VI) в концентрированной серной кислоте образуется олеум. Олеум является раствором S O 3 в H 2 S O 4 .

Как реагирует с веществами, взаимодействие с кислородом

Как типичный кислотный оксид, серный ангидрид вступает в реакцию с основаниями и основными оксидами. В результате образуются соли.

S O 3 + 2 N a O H = N a 2 S O 4 + H 2 O S O 3 + C a O = C a S O 4

Сера в оксиде обладает степенью окисления, равной +6. Данное значение является максимальным для серы. По этой причине вещество играет роль окислителя в окислительно-восстановительных реакциях.

Взаимодействие оксида серы (VI) и кислорода сопровождается образованием пероксида сульфурила. Процесс протекает при нулевой температуре под воздействием электричества.

2 S O 3 + O 2 → 2 S O 2 O 2

Получение и применение

Существует несколько способов получения оксида серы (VI). Вещество синтезируют при каталитическом окислении кислородом сернистого газа S O 2 .

2 S O 2 + O 2 ↔ 2 S O 3

Сернистый газ окисляют также с помощью других окислителей, в том числе, озона или оксида азота (IV).

S O 2 + O 3 → S O 3 + O 2 S O 2 + N O 2 → S O 3 + N O

Другим методом получения серного ангидрида является разложение сульфата железа (III).

F e 2 ( S O 4 ) 3 → F e 2 O 3 + 3 S O 3

Чистый серный ангидрид не обладает практическим значением. Вещество используют в качестве промежуточного продукта для производства серной кислоты, а также как сульфирующий и обезвоживающий реагент.

Способы получения. Оксид серы (VI) получают каталитическим окислением оксида серы (IV) кислородом.

Сернистый газ окисляют и другие окислители, например , озон или оксид азота (IV):

Еще один способ получения оксида серы (VI) – разложение сульфата железа (III):

1. Оксид серы (VI) активно поглощает влагу и реагирует с водой с образованием серной кислоты:

2. Серный ангидрид является типичным кислотным оксидом , взаимодействует с щелочами и основными оксидами.

Например , оксид серы (VI) взаимодействует с гидроксидом натрия. При этом образуются средние или кислые соли:

Еще пример : оксид серы (VI) взаимодействует с оксидом оксидом (при сплавлении):

SO₃ + MgO → MgSO₄

3. Серный ангидрид – очень сильный окислитель , так как сера в нем имеет максимальную степень окисления (+6). Он энергично взаимодействует с такими восстановителями, как йодид калия, сероводород или фосфор:

4. Растворяется в концентрированной серной кислоте, образуя олеум – раствор SO₃ в H₂SO₄.

Особенностью оксида серы(\(VI\)) является его способность растворяться в концентрированной серной кислоте с образованием олеума .

Оксид серы(\(VI\)) — типичный кислотный оксид . Он реагирует с основаниями и основными оксидами c образованием солей:

Степень окисления серы в этом оксиде — \(+6\). Это максимальное значение для серы, поэтому в окислительно-восстановительных реакциях он может быть только окислителем .

Серная кислота H 2 S O 4 — важнейшее соединение серы. Чистая серная кислота представляет собой бесцветную вязкую маслянистую жидкость, котoрая почти в два раза тяжелее воды.

Серная кислота неограниченно смешивается с водой. Растворение серной кислоты сопровождается сильным разогреванием раствора, и может происходить его разбрызгивание. Поэтому серную кислоту растворяют осторожно: тонкой струйкой кислоту вливают в воду при постоянном перемешивании.

Способы получения

Оксид серы (VI) получают в реакциях окисления:

Разложением сульфата железа (III):

Химические свойства оксида серы (VI)

1. Оксид серы (VI) активно поглощает влагу и реагирует с водой с образованием серной кислоты:

2. Серный ангидрид – типичным кислотный оксид, взаимодействует с щелочами и основными оксидами.

3. Серный ангидрид – очень сильный окислитель:

4. Растворяется в концентрированной серной кислоте, образуя олеум – раствор SO ₃ в H ₂ SO ₄

РЕАКЦИИ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Химические свойства разбавленной серной кислоты

H ₂ SO ₄ - сильная двухосновная кислота, водный раствор изменяет окраску индикаторов (лакмус и универсальный индикатор краснеют)

1) Диссоциация протекает ступенчато:

(первая ступень, образуется гидросульфат – ион)

(вторая ступень, образуется сульфат – ион)

H ₂ SO ₄ образует два ряда солей - средние (сульфаты) и кислые (гидросульфаты)

2) Взаимодействие с металлами:

Разбавленная серная кислота растворяет только металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода:

Zn 0 + 2H + → Zn 2+ + H ₂ 0 ↑

3) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:

CuO + 2H + → Cu 2+ + H ₂ O

4) Взаимодействие с основаниями:

Если кислота в избытке, то образуется кислая соль:

2H + + Cu(OH) ₂ → Cu 2+ + 2H ₂ O

5) Обменные реакции с солями:

Серная кислота – сильная нелетучая кислота, вытесняет из солей другие менее сильные кислоты:

Качественная реакция на сульфат-ион

Образование белого осадка BaSO ₄ (нерастворимого в кислотах) используется для идентификации серной кислоты и растворимых сульфатов.

6) Реагирует с аммиаком

Химические свойства концентрированной серной кислоты

1. С водой образуются гидраты:

H ₂ SO ₄ + nH ₂ O = H ₂ SO ₄ ·nH ₂ O + Q

Органические вещества обугливаются!

2. Серная кислота окисляет неметаллы

неМе + H ₂ SO ₄ (конц.) = H ₂ O + SO ₂ + Кислотный гидроксид

, где степень окисления неметалла – высшая

3. Взаимодействие серной кислоты с металлами

H ₂ SO ₄ (конц.) + Me = t = соль + H ₂ O + Х

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. При этом она обычно восстанавливается до сернистого газа SO ₂ . С активными металлами может восстанавливаться до серы S, или сероводорода Н ₂ S.

Железо Fe, алюминий Al, хром Cr пассивируются концентрированной серной кислотой на холоде. При нагревании образуется газа SO ₂ :

При взаимодействии с неактивными металлами концентрированная серная кислота восстанавливается до сернистого газа:

При взаимодействии с щелочноземельными металлами и магнием концентрированная серная кислота восстанавливается до серы:

При взаимодействии со щелочными металлами и цинком концентрированная серная кислота восстанавливается до сероводорода:

4. Взаимодействие с восстановителями

Концентрированная серная кислота окисляет галогеноводороды и сероводород при комнатной температуре:

СОЛИ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

1) Разложение сульфатов

Термически устойчивые сульфаты – сульфаты щелочных металлов (в том числе лития), они плавятся не разлагаясь

Остальные сульфаты при нагревании разлагаются на оксид серы(IV), оксид металла и кислород:

Следует быть осторожнее с сульфатами железа (II) и хрома (II) , эти металлы при наличии окислителя склонны окисляться до степени окисления +3, а тут как раз выделяется кислород:

Так как оксиды тяжёлых и благородных металлов разлагаются сами, разложение их сульфатов следует записывать до металла:

2) Сульфаты проявляют окислительные свойства и могут взаимодействовать с восстановителями, восстанавливаясь до сульфидов.

CaSO ₄ + 4C = CaS + 4CO

3) Многие средние сульфаты образуют устойчивые кристаллогидраты

Na ₂ SO ₄ ∙ 10H ₂ O − глауберова соль

CuSO ₄ ∙ 5H ₂ O − медный купорос

FeSO ₄ ∙ 7H ₂ O − железный купорос

ZnSO ₄ ∙ 7H ₂ O − цинковый купорос

Na ₂ CO ₃ ∙ 10H ₂ O − кристаллическая сода

Читайте также: