Окислительно-восстановительные свойства

Гидриды кислорода и серы

Химические свойства кислорода и серы

Аллотропия

Сера

Кислород

Халькогены и полоний

Р- элементы VI Б группы

Таблица 11. Элементы VI Б группы

Кислород	О		(Не) 2S^2 2P^4	0,074 (нм)
Сера	S		(Ne) 3S^2 3P^4	0,104
Селен	Se		(Ar) 3d^104S^24P^4	0,117
Теллур	Te		(Kr) 4d^105S^25P^4	0,137
Полоний	Ро		(Хе) 4f^145d^106S^26P^4	0,152

При движении по группе сверху вниз происходит изменение свойств от неметаллических к металлическим. Все элементы, за исключением полония, образуют ионы Э^2-. Гидриды Н₂Э всех элементов этой группы ковалентны.

Кислород во многих отношениях отличается от остальных членов группы.

Cодержание кислорода в воздухе составляет 21% (об.). Земная кора содержит 47% (масс) его. Кислород необходим для дыхания. Он достаточно хорошо растворим в воде, что обеспечивает дыхание морскимх житвотных. О ₂ – бесцветный, двухатомный газ. Кипит при -183⁰ и замерзает при -219⁰С. Кислород непосредственно реагирует с большинством элементов, соединения образует со всеми элементами, за исключением гелия, неона, аргона и криптона.

В промышленности кислород получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Хранят его в баллонах под давлением.

Сера встречается в самородном состоянии, в виде сульфидов металлов и разных сульфатов.

Кислород существует в виде двух форм: О₂ и О₃. Озон менее устойчив

3О_2(г) → 2О₃(г); ∆Н⁰ = 142 кДж·моль^-1.

Лабораторный способ получения озона: тихий электрический разряд пропускают через О₂. В природе: в верхней части атмосферы О₂ поглощает УФ лучи, в результате чего образуется О₃.

У серы, две главных аллотропных модификации: ромбическая и моноклинная. Обе состоят из молекул S₈, но отличаются кристаллической структурой. Выше 95,6⁰ С устойчивой является моноклинная сера, ниже ромбическая.

При нагревании сера плавится, а затем претерпевает ряд изменений (см. Вайс Е.Ф. «Лекции по общей и неорганической химии», стр. 170, 2007 г.).

Сера при нагревании реагирует со многими металлами, а также с неметаллическими элементами: F, CI, O, C. Она окисляется концентрированной азотной и серной кислотами:

S _(тв) +H₂SO₄ (ж) → 3SO₂(г) +2H₂O_(ж)

Н₂О – полярная молекула, хороший растворитель. Н₂О₂ – пероксид водорода, вязкость жидкости: Н₂О₂ кипит при 150⁰С и замерзает при – 0,9⁰С.

В лаборатории перекись водорода можно получить действием серной кислоты на пероксид бария при 0⁰С:

ВаО_{2 (водн)}+ H₂SO₄(ж) → ВаSO_4(тв) + Н₂О_2(водн)

Нерастворимый ВаSO₄ отделяют фильтрованием. Водный раствор может быть сконцентрирован перегонкой при пониженном давлении.

Пероксид водорода легко разлагается, выделяя кислород:

2Н₂О_2(водн) → 2Н₂О (ж) +О₂(г)

Катализатором этой реакции является MnO₂.

Н₂О₂ может быть как окислителем, так и восстановителем

Н₂О₂ +2Н⁺ +2е ↔2Н₂О Е⁰=+1,77 В

О₂(г) +2Н⁺ +2е ↔2Н₂О₂ Е⁰=0,68 В

Сероводород H₂S - газ, неприятно пахнущий, ядовитый при концентрации 1часть на 10 частей. Он содержится в природных газах, выделяется при гниении яиц, образуется при распаде белков.

В лаборатории можно получить действуя на сульфид железа П разбавленной соляной кислотой:

FeS _(тв) + 2H⁺ _(водн) → H₂S_(г) +Fe²⁺

H₂S двухосновная, слабая кислота – диссоциирует на Н⁺, HS^-, S^2-., H₂S - хороший восстановитель.

Дата добавления: 2014-10-31