--> Ñîåäèíåíèÿ ñåðû. Õèìèÿ 9 êëàññ. ÃÄÇ. Ãàáðèåëÿí.Èíòåðàêòèâíûå çàäàíèÿ

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Õèìèÿ 9 êëàññ

Õèìèÿ 9 êëàññ ñ ÃÄÇ. Ãàáðèåëÿí

 


§ 27. Ñîåäèíåíèÿ ñåðû

Ñåðîâîäîðîä è ñóëüôèäû. Ñåðîâîäîðîä H2S — áåñöâåòíûé ãàç ñ ðåçêèì çàïàõîì. Î÷åíü ÿäîâèò, âûçûâàåò îòðàâëåíèå äàæå ïðè íåçíà÷èòåëüíîì ñîäåðæàíèè â âîçäóõå (îêîëî 0,01%). Ñåðîâîäîðîä òåì áîëåå îïàñåí, ÷òî îí ìîæåò íàêàïëèâàòüñÿ â îðãàíèçìå. Îí ñîåäèíÿåòñÿ ñ æåëåçîì ãåìîãëîáèíà êðîâè, ÷òî ìîæåò ïðèâåñòè ê îáìîðî÷íîìó ñîñòîÿíèþ è ñìåðòè îò êèñëîðîäíîãî ãîëîäàíèÿ.  ïðèñóòñòâèè ïàðîâ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ òîêñè÷íîñòü H2S ðåçêî âîçðàñòàåò.

Âìåñòå ñ òåì ñåðîâîäîðîä ÿâëÿåòñÿ ñîñòàâíîé ÷àñòüþ íåêîòîðûõ ìèíåðàëüíûõ âîä (Ïÿòèãîðñê, Ñåðíîâîäñê, Ìàöåñòà), ïðèìåíÿåìûõ ñ ëå÷åáíîé öåëüþ.

Ñåðîâîäîðîä ñîäåðæèòñÿ â âóëêàíè÷åñêèõ ãàçàõ è ïîñòîÿííî îáðàçóåòñÿ íà äíå ׸ðíîãî ìîðÿ. Äî âåðõíèõ ñëî¸â ñåðîâîäîðîä íå äîõîäèò, òàê êàê íà ãëóáèíå 150 ì âçàèìîäåéñòâóåò ñ ïðîíèêàþùèì ñâåðõó êèñëîðîäîì è îêèñëÿåòñÿ èì äî ñåðû. Ñåðîâîäîðîä îáðàçóåòñÿ ïðè ãíèåíèè áåëêà, ïîýòîìó, íàïðèìåð, òóõëûå ÿéöà ïàõíóò ñåðîâîäîðîäîì.

Ïðè ðàñòâîðåíèè ñåðîâîäîðîäà â âîäå îáðàçóåòñÿ ñëàáàÿ ñåðîâîäîðîäíàÿ êèñëîòà, ñîëè êîòîðîé íàçûâàþò ñóëüôèäàìè. Ñóëüôèäû ùåëî÷íûõ è ù¸ëî÷íîçåìåëüíûõ ìåòàëëîâ, à òàêæå ñóëüôèä àììîíèÿ õîðîøî ðàñòâîðÿþòñÿ â âîäå, ñóëüôèäû îñòàëüíûõ ìåòàëëîâ íåðàñòâîðèìû è îêðàøåíû â ðàçëè÷íûå öâåòà, íàïðèìåð: ZnS — áåëûé, PbS — ÷¸ðíûé, MnS — ðîçîâûé (ðèñ. 120).

Ñóëüôèäû ìåòàëëîâ

Ñåðîâîäîðîä ãîðèò. Ïðè îõëàæäåíèè ïëàìåíè (âíåñåíèè â íåãî õîëîäíûõ ïðåäìåòîâ) îáðàçóåòñÿ ñâîáîäíàÿ ñåðà:

Ñåðîâîäîðîä

Åñëè æå ïëàìÿ íå îõëàæäàòü è îáåñïå÷èòü èçáûòîê êèñëîðîäà, òî ïîëó÷àåòñÿ îêñèä ñåðû (IV):

Îêñèä ñåðû

Ñåðîâîäîðîä — ñèëüíåéøèé âîññòàíîâèòåëü.

Îêñèä ñåðû (IV), ñåðíèñòàÿ êèñëîòà è å¸ ñîëè. Ïðè ãîðåíèè ñåðû, ïîëíîì ñãîðàíèè ñåðîâîäîðîäà è îáæèãå ñóëüôèäîâ îáðàçóåòñÿ îêñèä ñåðû (IV) SO2, êîòîðûé, êàê îòìå÷åíî ðàíåå, ÷àñòî íàçûâàþò òàêæå ñåðíèñòûì ãàçîì. Ýòî áåñöâåòíûé ãàç ñ õàðàêòåðíûì ðåçêèì çàïàõîì. Îí ïðîÿâëÿåò òèïè÷íûå ñâîéñòâà êèñëîòíûõ îêñèäîâ è õîðîøî ðàñòâîðÿåòñÿ â âîäå, îáðàçóÿ ñëàáóþ ñåðíèñòóþ êèñëîòó. Îíà íåóñòîé÷èâà è ðàçëàãàåòñÿ íà èñõîäíûå âåùåñòâà:

Ñåðíèñòàÿ êèñëîòà

Ñîëè ñåðíèñòîé êèñëîòû, êàê äâóõîñíîâíîé, ìîãóò áûòü ñðåäíèìè — ñóëüôèòàìè, íàïðèìåð ñóëüôèò íàòðèÿ Na2SO3, è êèñëûìè — ãèäðîñóëüôèòàìè, íàïðèìåð ãèäðîñóëüôèò íàòðèÿ NaHSO3. Ãèäðîñóëüôèò è ñóëüôèò íàòðèÿ, êàê è ñåðíèñòûé ãàç, èñïîëüçóþò äëÿ îòáåëèâàíèÿ øåðñòè, ø¸ëêà, áóìàãè è ñîëîìû, à òàêæå â êà÷åñòâå êîíñåðâèðóþùèõ ñðåäñòâ äëÿ ñîõðàíåíèÿ ñâåæèõ ïëîäîâ è ôðóêòîâ.

Ñåðíàÿ êèñëîòà è å¸ ñîëè. Ïðè îêèñëåíèè îêñèäà ñåðû (IV) îáðàçóåòñÿ îêñèä ñåðû (VI):

Îêñèä ñåðû

Ðåàêöèÿ íà÷èíàåòñÿ òîëüêî ïðè îòíîñèòåëüíî âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ (420—650 °Ñ) è ïðîòåêàåò â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðà (ïëàòèíû, îêñèäîâ âàíàäèÿ, æåëåçà è ò. ä.).

Îêñèä ñåðû (VI) SO3 â îáû÷íûõ óñëîâèÿõ — ëåòó÷àÿ áåñöâåòíàÿ æèäêîñòü ñ óäóøàþùèì çàïàõîì. Ýòîò òèïè÷íûé êèñëîòíûé îêñèä, ðàñòâîðÿÿñü â âîäå, îáðàçóåò ñåðíóþ êèñëîòó:

Ñåðíàÿ êèñëîòà

Õèìè÷åñêè ÷èñòàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà — áåñöâåòíàÿ ìàñëÿíèñòàÿ òÿæ¸ëàÿ æèäêîñòü. Îíà îáëàäàåò ñèëüíûì ãèãðîñêîïè÷åñêèì (âîäîîòíèìàþùèì) ñâîéñòâîì, ïîýòîìó ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ îñóøåíèÿ âåùåñòâ. Êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà ñïîñîáíà îòíèìàòü âîäó ó ìîëåêóë îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, îáóãëèâàÿ èõ. Åñëè íàíåñòè íà ôèëüòðîâàëüíóþ áóìàãó ðèñóíîê ñ ïîìîùüþ ðàñòâîðà ñåðíîé êèñëîòû, à çàòåì ïîäîãðåòü å¸, òî áóìàãà ïî÷åðíååò (ðèñ. 121, à) è ðèñóíîê ïðîÿâèòñÿ.

Îáóãëèâàíèå áóìàãè (à) è ñàõàðà (á) êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòîé

Åñëè â âûñîêèé ñòåêëÿííûé ñòàêàí ïîìåñòèòü ñàõàðíóþ ïóäðó, ñìî÷èòü å¸ âîäîé è ïðèëèòü, ïåðåìåøèâàÿ ñîäåðæèìîå ñòàêàíà ñòåêëÿííîé ïàëî÷êîé, êîíöåíòðèðîâàííóþ ñåðíóþ êèñëîòó, òî ÷åðåç 1—2 ìèí ñîäåðæèìîå ñòàêàíà íà÷í¸ò ÷åðíåòü, âñïó÷èâàòüñÿ è â âèäå îáú¸ìèñòîé ðûõëîé ìàññû ïîäíèìàòüñÿ ââåðõ (ðèñ. 121,6). Ñìåñü â ñòàêàíå ïðè ýòîì ñèëüíî ðàçîãðåâàåòñÿ. Óðàâíåíèå ðåàêöèè âçàèìîäåéñòâèÿ êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû ñ ñàõàðíîé ïóäðîé (ñàõàðîçîé C12H22O11)

îáúÿñíÿåò îïûò: îáðàçóþùèåñÿ â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè ãàçû âñïó÷èâàþò îáðàçóþùèéñÿ óãîëü, âûòàëêèâàÿ åãî èç ñòàêàíà âìåñòå ñ ïàëî÷êîé.

Êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà õîðîøî ðàñòâîðÿåò îêñèä ñåðû (VI), ðàñòâîð SO3 â ñåðíîé êèñëîòå íàçûâàþò îëåóìîì.

Ïðàâèëî ðàçáàâëåíèÿ êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû âû óæå çíàåòå, íî ïîâòîðèì åãî åù¸ ðàç: íåëüçÿ ïðèëèâàòü âîäó ê êèñëîòå (ïî÷åìó?), ñëåäóåò îñòîðîæíî, òîíåíüêîé ñòðóéêîé âëèâàòü êèñëîòó â âîäó, íåïðåðûâíî ïåðåìåøèâàÿ ðàñòâîð.

Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ñåðíîé êèñëîòû â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè çàâèñÿò îò å¸ êîíöåíòðàöèè.

Ðàçáàâëåííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà ïðîÿâëÿåò âñå õàðàêòåðíûå ñâîéñòâà êèñëîò: âçàèìîäåéñòâóåò ñ ìåòàëëàìè, ñòîÿùèìè â ðÿäó íàïðÿæåíèé äî âîäîðîäà, ñ âûäåëåíèåì Í2, ñ îêñèäàìè ìåòàëëîâ (îñíîâíûìè è àìôîòåðíûìè), ñ îñíîâàíèÿìè, ñ àìôîòåðíûìè ãèäðîêñèäàìè è ñîëÿìè.

Ëàáîðàòîðíûé îïûò ¹ 29

Ïîñêîëüêó ñåðíàÿ êèñëîòà äâóõîñíîâíà, îíà îáðàçóåò äâà ðÿäà ñîëåé: ñðåäíèå — ñóëüôàòû, íàïðèìåð Na2SO4, è êèñëûå — ãèäðîñóëüôàòû, íàïðèìåð NaHSO4.

Ðåàêòèâîì íà ñåðíóþ êèñëîòó è å¸ ñîëè ÿâëÿåòñÿ õëîðèä áàðèÿ ÂàÑl2; ñóëüôàò-èîíû ñ èîíàìè Âà2+ îáðàçóþò áåëûé íåðàñòâîðèìûé ñóëüôàò áàðèÿ, âûïàäàþùèé â îñàäîê (ðèñ. 122):

Êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà ïî ñâîéñòâàì ñèëüíî îòëè÷àåòñÿ îò ðàçáàâëåííîé êèñëîòû. Òàê, ïðè âçàèìîäåéñòâèè H2SO4(êîíö) ñ ìåòàëëàìè âîäîðîä íå âûäåëÿåòñÿ. Ñ ìåòàëëàìè, ñòîÿùèìè ïðàâåå âîäîðîäà â ðÿäó íàïðÿæåíèé (ìåäüþ, ðòóòüþ è äð.), ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò òàê:

Ïðîöåññû îêèñëåíèÿ è âîññòàíîâëåíèÿ, ïðîèñõîäÿùèå ïðè ýòîì, ìîæíî çàïèñàòü òàê:

Êà÷åñòâåííàÿ ðåàêöèÿ íà ñóëüôàò-èîí

Ïðè âçàèìîäåéñòâèè ñ ìåòàëëàìè, íàõîäÿùèìèñÿ â ðÿäó íàïðÿæåíèé äî âîäîðîäà, êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà âîññòàíàâëèâàåòñÿ äî S, SO2 èëè H2S â çàâèñèìîñòè îò ïîëîæåíèÿ ìåòàëëà â ðÿäó íàïðÿæåíèé è óñëîâèé ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèè, íàïðèìåð:

Òåïåðü âàì ïîíÿòíî, ÷òî ñ H2SO4(êîíö) âçàèìîäåéñòâóþò ìåòàëëû, ñòîÿùèå â ðÿäó íàïðÿæåíèé êàê äî âîäîðîäà, òàê è ïîñëå íåãî. Ïðè ýòîì âîäîðîä íå îáðàçóåòñÿ, òàê êàê îêèñëèòåëåì â òàêîé ðåàêöèè ÿâëÿþòñÿ íå êàòèîíû âîäîðîäà Í+, êàê ó H2SO4(paçá), à ñóëüôàò-èîíû .

Æåëåçî è àëþìèíèé ïàññèâèðóþòñÿ êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòîé, ò. å. ïîêðûâàþòñÿ çàùèòíîé ïë¸íêîé, ïîýòîìó êîíöåíòðèðîâàííóþ êèñëîòó ìîæíî ïåðåâîçèòü â ñòàëüíûõ è àëþìèíèåâûõ öèñòåðíàõ. Áóäó÷è íåëåòó÷åé ñèëüíîé êèñëîòîé, êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà ñïîñîáíà âûòåñíÿòü äðóãèå êèñëîòû èç èõ ñîëåé. Âû óæå çíàåòå òàêóþ ðåàêöèþ, íàïðèìåð ïîëó÷åíèå õëîðîâîäîðîäà:

Ñåðíàÿ êèñëîòà — îäèí èç âàæíåéøèõ ïðîäóêòîâ, èñïîëüçóåìûõ â ðàçíûõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè (ðèñ. 123). Îñíîâíûå îáëàñòè å¸ ïðèìåíåíèÿ: ïðîèçâîäñòâî ìèíåðàëüíûõ óäîáðåíèé, ìåòàëëóðãèÿ, î÷èñòêà íåôòåïðîäóêòîâ.

Ïðèìåíåíèå ñåðíîé êèñëîòû

Ñåðíóþ êèñëîòó ïðèìåíÿþò òàêæå â ïðîèçâîäñòâå äðóãèõ êèñëîò, ìîþùèõ ñðåäñòâ, âçðûâ÷àòûõ âåùåñòâ, ëåêàðñòâ, êðàñîê, â êà÷åñòâå ýëåêòðîëèòà äëÿ ñâèíöîâûõ àêêóìóëÿòîðîâ. Íà ðèñóíêå 124 ïîêàçàíî, êàêîå êîëè÷åñòâî ñåðíîé êèñëîòû (â %) îò îáùåãî ìèðîâîãî ïðîèçâîäñòâà èñïîëüçóþò â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè.

Äîëÿ ðàñõîäà ñåðíîé êèñëîòû íà ðàçëè÷íûå íóæäû ïðîìûøëåííîãî ïðîèçâîäñòâà

Èç ñîëåé ñåðíîé êèñëîòû íàèáîëüøåå çíà÷åíèå èìåþò óæå èçâåñòíûå âàì ñóëüôàò íàòðèÿ, èëè ãëàóáåðîâà ñîëü, Na2SO4 • 10Í2O, ãèïñ CaSO4 • 2Í2O è ñóëüôàò áàðèÿ BaSO4 (ãäå èõ ïðèìåíÿþò?).

Ìåäíûé êóïîðîñ CuSO4 • 5Í2O èñïîëüçóþò â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå äëÿ áîðüáû ñ âðåäèòåëÿìè è áîëåçíÿìè ðàñòåíèé.

Ïðîèçâîäñòâî ñåðíîé êèñëîòû. Ïîëó÷àþò ñåðíóþ êèñëîòó â òðè ñòàäèè.

Õèìè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîèçâîäñòâà ñåðíîé

1. Ïîëó÷åíèå SO2.  êà÷åñòâå ñûðüÿ ïðèìåíÿþò ñåðó, êîë÷åäàí èëè ñåðîâîäîðîä:

2. Ïîëó÷åíèå SO3. Ýòîò ïðîöåññ âàì óæå èçâåñòåí — îêèñëåíèå êèñëîðîäîì ïðîâîäÿò ñ èñïîëüçîâàíèåì êàòàëèçàòîðà (çàïèøèòå óðàíåíèå ðåàêöèè è äàéòå å¸ ïîëíóþ õàðàêòåðèñòèêó).

3. Ïîëó÷åíèå H2SO4. À âîò çäåñü, â îòëè÷èå îò èçâåñòíîé âàì ðåàêöèè, îïèñûâàåìîé óðàâíåíèåì:

ïðîöåññ ðàñòâîðåíèÿ îêñèäà ñåðû (VI) ïðîâîäÿò íå â âîäå, à â êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòå, ïðè ýòîì ïîëó÷àåòñÿ çíàêîìûé âàì îëåóì.

Ïðîèçâîäñòâî ñåðíîé êèñëîòû ñîçäà¸ò íåìàëî ýêîëîãè÷åñêèõ ïðîáëåì. Âûáðîñû è îòõîäû ñåðíîêèñëîòíûõ çàâîäîâ îêàçûâàþò êðàéíå íåãàòèâíîå âîçäåéñòâèå, âûçûâàÿ ïîðàæåíèÿ äûõàòåëüíîé ñèñòåìû ó ÷åëîâåêà è æèâîòíûõ, ãèáåëü ðàñòèòåëüíîñòè è ïîäàâëåíèå å¸ ðîñòà, ïîâûøåíèå êîððîçèîííîãî èçíîñà ìàòåðèàëîâ, ðàçðóøåíèå ñîîðóæåíèé èç èçâåñòíÿêà è ìðàìîðà, çàêèñëåíèå ïî÷â è äð.

1. Îáðàòèòåñü ê ýëåêòðîííîìó ïðèëîæåíèþ. Èçó÷èòå ìàòåðèàë óðîêà è âûïîëíèòå ïðåäëîæåííûå çàäàíèÿ.

2. Íàéäèòå â Èíòåðíåòå ýëåêòðîííûå àäðåñà, êîòîðûå ìîãóò ñëóæèòü äîïîëíèòåëüíûìè èñòî÷íèêàìè, ðàñêðûâàþùèìè ñîäåðæàíèå êëþ÷åâûõ ñëîâ è ñëîâîñî÷åòàíèé ïàðàãðàôà. Ïðåäëîæèòå ó÷èòåëþ ñâîþ ïîìîùü â ïîäãîòîâêå íîâîãî óðîêà — ñäåëàéòå ñîîáùåíèå ïî êëþ÷åâûì ñëîâàì è ñëîâîñî÷åòàíèÿì ñëåäóþùåãî ïàðàãðàôà.

çàäàíèÿ

1. Êàêîå èç âåùåñòâ ïðîÿâëÿåò òîëüêî âîññòàíîâèòåëüíûå, òîëüêî îêèñëèòåëüíûå èëè è îêèñëèòåëüíûå, è âîññòàíîâèòåëüíûå ñâîéñòâà: ñåðà, ñåðîâîäîðîä, îêñèä ñåðû (IV), ñåðíàÿ êèñëîòà? Ïî÷åìó? Ïîäòâåðäèòå ñâîé îòâåò óðàâíåíèÿìè ñîîòâåòñòâóþùèõ ðåàêöèé.

2. Îõàðàêòåðèçóéòå: à) ñåðíèñòûé ãàç; á) îêñèä ñåðû (VI) ïî ïëàíó: ïîëó÷åíèå, ñâîéñòâà, ïðèìåíåíèå. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ðåàêöèé.

3. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé, õàðàêòåðèçóþùèõ ñâîéñòâà ðàçáàâëåííîé ñåðíîé êèñëîòû êàê ýëåêòðîëèòà. Êàêîå ñâîéñòâî ÿâëÿåòñÿ îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûì ïðîöåññîì? Êàêèå ðåàêöèè ìîæíî îòíåñòè ê ðåàêöèÿì èîííîãî îáìåíà? Ðàññìîòðèòå èõ ñ òî÷êè çðåíèÿ òåîðèè ýëåêòðîëèòè÷åñêîé äèññîöèàöèè.

4. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé, ëåæàùèõ â îñíîâå ïîëó÷åíèÿ ñåðíîé êèñëîòû, ñîãëàñíî ïðèâåä¸ííîé â ïàðàãðàôå ñõåìå.

5.  400 ìë âîäû ðàñòâîðèëè 40 ã îêñèäà ñåðû (VI) (í. ó.). Âû÷èñëèòå ìàññîâóþ äîëþ ñåðíîé êèñëîòû â ïîëó÷åííîì ðàñòâîðå.

6. Äàéòå õàðàêòåðèñòèêó ðåàêöèè ñèíòåçà îêñèäà ñåðû (VI), èñïîëüçóÿ âñå èçó÷åííûå âàìè êëàññèôèêàöèè ðåàêöèé.

7.  5 ë âîäû ðàñòâîðèëè 500 ã ìåäíîãî êóïîðîñà. Âû÷èñëèòå ìàññîâóþ äîëþ ñóëüôàòà ìåäè (II) â ïîëó÷åííîì ðàñòâîðå.

8. Ïî÷åìó ñåðíóþ êèñëîòó íàçûâàþò «õëåáîì õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè » ?

 

 




Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->