Соединения серы: сернистый газ и сульфаты

Ключевые слова конспекта: соединения серы, сернистый газ, сульфаты, строение, получение, использование.

Оксид серы (IV) — сернистый газ

Оксид серы (IV) SO₂ – вещество молекулярного строения, молекула имеет угловую конфигурацию.
При обычных условиях оксид серы (IV) SO₂ – бесцветный газ с удушливым запахом, растворим в воде (1 объём воды при комнатной температуре растворяет 36 объёмов SO₂).

Оксид серы (IV) SO₂ – кислотный оксид.

1. Взаимодействует с водой, образуя сернистую кислоту (слабый электролит):

SO₂ + H₂O ↔ H₂SO₃

В водном растворе она ступенчато диссоциирует:

Наличие ионов водорода обусловливает изменение окраски индикатора. Например, при пропускании сернистого газа через раствор лакмуса окраска меняется с фиолетовой на красную.

2. Реагирует с основаниями и основными оксидами. В реакциях могут образовываться как средние соли, так и кислые соли (гидросульфиты). Например:

SO₂ + 2КОН = K₂SO₃ + H₂О или SO₂ + КОН = KHSO₃

Так как в SO₂ степень окисления серы промежуточная +4, для диоксида серы характерна окислительно-восстановительная двойственность. В реакциях с более сильными восстановителями SO₂ – окислитель:

А в реакциях с более сильными окислителями SO₂ – восстановитель:

В промышленности сернистый газ получают при обжиге пирита (FeS₂) и других сульфидов:

или сжиганием серы в кислороде: S + O₂ = SO₂

В лаборатории сернистый газ получают действием сильных кислот на сульфиты. Обычно используют концентрированную H₂SO₄ и твёрдый сульфит натрия Na₂SO₃:

Сульфаты

Сульфаты – соли серной кислоты. Серная кислота образует два ряда солей: средние (содержат сульфат–ион SO₄^2–) и кислые (содержат гидросульфат-ион HSO₄^–).

Сульфаты можно рассматривать как ионные соединения, в узлах кристаллической решётки – катионы металлов и сульфат-анионы.

Сульфаты – твёрдые кристаллические вещества. Большинство сульфатов бесцветны, но окраска может быть обусловлена наличием того или иного катиона (например, медный купорос – кристаллы синего цвета, железный купорос – кристаллы светло–зелёного цвета и т. п.). Растворимость сульфатов в воде различна. Часто сульфаты кристаллизуются в виде кристаллогидратов.

Для распознавания сульфатов можно воспользоваться качественной реакцией на сульфат-ион. Реагентом является растворимая соль бария Ba(NO₃)₂, ВаCl₂, (СН₃СОО)₂Ва. При взаимодействии реагента с раствором сульфата выпадает белый кристаллический осадок:

Наиболее распространёнными сульфатами являются:

• Na₂SO₄ • 10H₂О – глауберова соль,
• CaSO₄ • 2H₂O – гипс,
• 2CaSO₄ • H₂O – алебастр,
• CuSO₄ • 5H₂O – медный купорос,
• FeSO₄ • 7H₂O – железный купорос,
• KAl(SO₄) • 12H₂O – алюмокалиевые квасцы.

Конспект урока «Соединения серы: сернистый газ и сульфаты».

Следующая тема: «Свойства простых веществ: Азот».