Билет 38

Соединения серы с водородом. Сероводород. Сероводородная кислота и её соли. Полисульфиды. Аналитическое применение сероводорода. Осаждение и разделение металлов.

Сера с водородом образует летучие соединения- сероводород. В природе сероводород образуется при гниении белковых веществ, содержится в воде минеральных источников, при комнатной температуре в одном объёме воды растворяется два с половиной объёма сероводорода.

Сероводоро́д (серни́стый водоро́д, сульфид водорода) — бесцветный газ с запахом тухлых яиц и сладковатым вкусом. Химическая формула — H₂S. Плохо растворим в воде, хорошо — в этаноле. Ядовит. При больших концентрациях разъедает многие металлы. Концентрационные пределы воспламенения с воздухом составляют 4,5 — 45 % сероводорода. В природе сероводород образуется при гниении белковых веществ, содержится в воде минеральных источников, при комнатной температуре в одном объёме воды растворяется два с половиной объёма сероводорода.

Раствор сероводорода в воде- сероводородная вода- является слабой двухосновной кислотой. Сероводородная кислота имеет все общие свойства кислот. Она реагирует с основными оксидами основаниями, солями и металлами.

Все кислые соли сероводородной кислоты- гидросульфиды, например NaHS хорошо растворим в воде. Растворимыми являются сульфиды щелочных и щелочно- земельных металлов и сульфид аммония. Сульфиды остальных металлов в воде нерастворимы. А сульфиды меди, свинца и серебра ртути не растворяются даже в кислотах. Некоторые сульфиды имеют характерную окраску. Сульфид свинца и сульфид меди- чёрную, сульфид цинка и сульфид магния белую, сульфид марганца розовую. Это свойство используется в аналитической химии для открытия катионов. Качественные реакции а сероводородную кислоту и её растворимые соли( на сульфид- ион -2) является взаимодействием их с растворимыми солями свинца. При этом выделяется осадок сульфид свинца(II) чёрного цвета.

Na2S+Pb(NO3)2=PBS+2NaNO3

Несовершенство осаждения и разделения сероводородом свя­зано прежде всего с различной степенью растворимости сульфи­дов металлов. Произведения растворимости сульфидов варьиру­ют в очень широких пределах.

Собственная ионизация жидкого сероводорода ничтожно мала.

В воде сероводород мало растворим, водный раствор H₂S является очень слабой кислотой:

H₂S → HS⁻ + H⁺ K_a = 6.9×10⁻⁷ моль/л; pK_a = 6.89.

Реагирует с основаниями:

H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂O (обычная соль, при избытке NaOH)

H₂S + NaOH = NaHS + H₂O (кислая соль, при отношении 1:1)

Сероводород — сильный восстановитель. На воздухе горит синим пламенем:

2H₂S + ЗО₂ = 2Н₂О + 2SO₂

при недостатке кислорода:

2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂O (на этой реакции основан промышленный способ получения серы).

Сероводород реагирует также со многими другими окислителями, при его окислении в растворах образуется свободная сера или SO₄²⁻, например:

3H₂S + 4HClO₃ = 3H₂SO₄ + 4HCl

2H₂S + SO₂ = 2Н₂О + 3S

• Взаимодействие разбавленных кислот на сульфиды:

• Взаимодействие сульфида алюминия с водой (эта реакция отличается чистотой полученного сероводорода):

• Сплавлением парафина с серой.

Билет 39

Кислородные соединения серы. Оксиды серы (IV) и (VI). Получение. Физические и химические свойства. Использование в качестве консерванта. Сернистая кислота и её соли. Тиосерная кислота. Тиосульфаты. Применение. Политионовые кислоты. Тетратионаты. Серная кислота и её свойства. Олеум. Сульфаты. Применение серной кислоты и её солей. Пиросерная (двусерная) кислота. Пиросульфаты. Пероксикислоты. Пероксодисульфаты. Получение. Окислительные свойства.

Сера обладает большими валентными возможностями, за счёт появления 3d подуровня она образует с кислородом многочисленные соединения, степенями окисления от +1 до +6. Сера с кислородом образует два оксида: SO2 SO3.

Оксид серы (IV)-SO2 (сернистый газ или сернистый ангидрид)-бесцветный газ с резким запахом, ядовит, тяжелее воздуха в 2 раза. Хорошо растворяется в воде. При растворении в воде образуется сернистая кислота H2SO3.