15. Кислородосодержащие кислоты серы. Соли этих кислот.

Соли серы.

H2SO4 - тяжелая маслянистая жидкость ,купоросное масло ,нелетучая, хорошо растворима в воде очень гигроскопична, обладает водоотнимающими свойствами (обугливание бумаги, дерева, сахара).окислитель.

Производство H2SO4:

1-я стадия. Обжиг пирита в печи для обжига в кипящем слое 4FeS2 + 11O2 =2Fe2O3 + 8SO2 + Q Процесс гетерогенный:

1) измельчение железного колчедана (пирита);

2) метод "кипящего слоя";

3) 800°С; отвод лишнего тепла;

4)увеличение конц-ции O2 в воздухе.

 2-я стадия. После очистки, осушки и теплообмена сернистый газ поступает в контактный аппарат, где окисл-ся в серный ангидрид (450°С – 500°С; катализатор V2O5): 2SO2 + O2 -> 2SO3.

3-я стадия. Поглотительная башня: nSO3 + H2SO4(конц) -> (H2SO4 • nSO3)(олеум)

Применяют керамические насадки и принцип противотока.

Хим св-ва:

H2SO4 - сильная двухосновная кис-та: H2SO4 -> H+ + HSO4- -> 2H+ + SO42-

1)Взаимод=вие с ме:

a) разбав-ная серная кис-та раств-ет только ме, стоящие в ряду напряжений левее H2:

Zn0 + H2SO4 (разб) -> ZnSO4 + H2O­;

b) конц-ная H2SO4 – сильный окис-ль; при взаимод-вии с ме (кроме Au, Pt) может восстан-ся до SO2, S0 или H2S (без нагревания не реагируют также Fe, Al, Cr - пассивируются):

2Ag0 + 2H2SO4 ->Ag2SO4 + S+4O2­ + 2H2O;

8Na0 + 5H2SO4 ->4Na2SO4 + H2S­ + 4H2O

2)конц-ная H2SO4 реаг-ет при нагревании с некот неме за счет своих сильных окисл-ных св-в, превращаясь в соед-ния серы более низкой степ окисл-я,

2H2SO4+C=CO2+2SO2+2H2O

S+2H2SO4=3SO2+2H2O

3) с основными оксидами:CuO+H2SO4 ->CuSO4 +H2O

4)с гидроксидами:H2SO4 + 2NaOH->Na2SO4 + 2H2O;H2SO4 +Cu(OH)2 ->CuSO4 + 2H2O; 5)обменные р-ции с солями:BaCl2 +H2SO4 ->BaSO4+ 2HCl.

Сульфаты — минералы, соли H2SO4. В их кристаллической структуре обособляются комплексные анионы SO42− .Р-ция с хлоридом бария даёт белый кристаллический осадок сульфата бария: :

Р-ция с ацетатом свинца даёт белый кристаллический осадок сульфата свинца: В ионном виде:Гидросульфаты, бисульфаты — кислые соли серной кислоты H2SO4, напр NaHSO4.

ПолучениеГидросульфаты получают при избытке серной кис-ты:Na2CO3 + H2SO4(изб.)= 2NaHSO4 + H2O + CO2↑Также умеренным нагреванием сульфатов с серной кис-той:K2SO4 + H2SO4 = 2KHSO4

Гидросульфаты калия и натрия при нагревании теряют воду, превращаясь в пиросульфаты:2KHSO4 = K2S2O7 + H2O В свою очередь пиросульфаты тоже при нагревании разлагаются:K2S2O7 = K2SO4 + SO3↑

Сернистая кислота H2SO3, слабая двухосновная кис-та, отвечающая степ окисл-ия серы +4. Известна только в разбавл-ых водных раст-рах. H2SO3 — сильный восстан-ль (рас-ры её уже при стоянии на воздухе постеп-но превращ-ся в H2SO4), при взаимод-вии с более сильными восстан-лями (напр, H2S) выступает как окисл-ль

Раст-ры H2SO3 всегда имеют резкий специфич-ий запах (похожий на запах зажигающейся спички), обуслов-ный наличием химически не связанного водой SO2.образует 2 ряда солей: кислые — гидросульфиты (в недостатке щёлочи): и средние — сульфиты (в избытке щёлочи):

Как и сернистый газ, сернистая кис-та и её соли явл сильными восстан-лями:

ри взаим-вии с ещё более сильными восстан-лями может играть роль окисл-ля:Кач-ная р-ция на сульфит-ионы — обесцвечивание раст-ра перманганата калия: