Химические свойства. 1.Нормальные, некоторые ионные, например СаО, другие ковалентные, например СО2

Физические свойства

Оксиды серы

Оксиды

1. Нормальные, некоторые ионные, например СаО, другие ковалентные, например СО₂.

2. Пероксиды. Связи между Э и О, а также между атомами кислорода. Некоторые ионные, например Na₂O₂, другие ковалентные, например Н-О-О-Н.

3. Субоксиды, например С₃О₂: О=С=С=С=О.

4. Супероксиды. Содержат ион О₂^-, например К⁺ + О₂^-

5. Смешанные оксиды. Например: Pb₃O₄, который реагирует как смесь 2PbO·PbO₂ и Fe₃O₄, реагирующий как FeO·Fe₂O₃.

6. Нестехиометрические оксиды. Переходные металлы образуют оксиды формулы М_0-1О, например Fe_0,9.

SO₂ – это удушливый тяжелый газ, дымящийся на воздухе. Исключительно хорошо растворим в воде. Температура кипения -10⁰С. Под давлением в 3 атм. SO₂ сжижается, при комнатной температуре связь S=O является двойной, и атом серы имеет в валентной оболочке 10 электронов. SO₂ является ангидридом слабой сернистой кислоты: SO₂ + Н₂О ↔ Н₂SO_{3 (водн).} Она диссоциирует на гидросульфит-ион НSO₃^- и сульфит-ион SO₃^2-. Попытки концентрирования сернистой кислоты приводят к ее разложению и выделению сернистого газа SO₂.

SO₂ реагирует с водным NaOH, образуя раствор сульфита натрия.

SO_{2 (г)} + 2NaOH _(водн) → Na ₂ SO₃ + Н₂О

Na₂SO₃ + SO₂ + Н₂О → 2 NaНSO₃

SO₂ и SO₃^2- - являются восстановителями. Качественной реакцией на SO₂ являются реакции с растворами дихромата или перманганата. В первом случае, происходит, изменение окраски с оранжевой до голубой; во втором - обесцвечивание раствора. Сероводород, как более сильный восстановитель, чем сернистый газ, восстанавливает его до серы:

2Н₂S + SO₂ → 3 S +2Н₂О

Оксид серы (VI) SO₃. В газообразном состоянии существует в виде мономерных молекул SO_3(г), а в твердом – в виде триммера (SO₃)₃ или мономера (SO₃)_4. Оксид серы (VI) SO₃ ангидрид серной кислоты.

SO_{3 (г)} + Н₂О _(ж) → Н₂SO_{4 (ж).}

Оксид серы (VI) спокойно поглощается 98% Н₂SO_4,образуя дымящую серную кислоту – олеум Н₂S₂O₇ – которая реагирует далее с водой с образованием серной кислоты:

SO_{3 (г)} + Н₂ SO _{4 (ж).} → Н₂S₂O_7(ж)

Н₂S₂O_7(ж) + Н₂О _(ж) → 2Н₂SO₄

Н₂SO₄ – вязкая жидкость, температура кипения 270⁰С, объясняется водородными связями между молекулами:

С водой, серная кислота образует нераздельную кипящую смесь, содержащую 98,3% кислоты.

Как типичная кислота Н₂SO₄ (разбавленная) она реагирует с металлами и их оксидами, гидроксидами и карбонатами.

Концентрированную серную кислоту следует разбавлять с осторожностью. Она экзотермически взаимодействует с водой. При приготовлении раствора необходимо приливать кислоту к воде, так как выделяющаяся при этом теплота рассеивается по всему объему раствора. В случае добавления воды к кислоте она легко вскипает и разбрызгивается. Газы сушат пропусканием их через концентрированную серную кислоту. Н₂SO₄ отнимает воду от веществ и в результате образуется новое соединение. Например, это свойство проявляется в следующих реакциях:

С₆Н₁₂О_6(тв) → сахарный уголь С (тв) +Н₂О

НСООН (ж) →СО (ж) +Н₂О

Н₂S₂O_4(тв) →СО (г) +СО_2(г) +Н₂О

С₂Н₅ОН → этилен СН₂ = СН₂ или диэтиловый эфир, в зависимости от условий.

Горячая серная концентрированная кислота является окислителем. Она может восстанавливаться до сернистой кислоты, которая, разлагаясь, образует диоксид серы и воду. Примеры некоторых окислительно-восстановительных реакций:

1. Металлы окисляются до сульфатов:

Cu (тв) + 2H₂SO₄ (ж)→ CuSO₄(водн) + SO₂ (г) +2H₂O(ж)

2. Неметаллы, например SO₂, Н₂S, С и S окисляются до оксидов:

С (тв) + 2H₂SO₄(ж)→ СО_2(г) +2 SO₂ (г) +2H₂O(ж)

3. 3H₂S(г) + 2H₂SO₄(ж)→ 4 S(тв) +4Н₂О (ж)

При нагревании конц. H₂SO₄ из нитратов вытесняет азотную кислоту, при этом азотная кислота отгоняется при температуре 120⁰С, температура кипения серной 270⁰С, поэтому она остается:

NO₃^-(тв) + H₂SO₄ (ж) ↔ HNO_{3 (ж)} + HSO₄^-(тв)

Концентрированная серная кислота является хорошим сульфирующим агентом, с помощью которого можно ввести группу SO₃Н в ароматическое кольцо. Ее используют при нитровании и, как катализатор реакций с алкенами.

Качественной реакцией на сульфат ионы является реакция с хлоридом бария: SO₄^2-(водн) +Ва²⁺ (водн) → Ва SO_4↓

Дата добавления: 2014-10-31