sulf rombic. Acid sulfuric

Acid sulfuric H2SO4 este unul dintre acizii dibazici puternici. În stare diluată, oxidează aproape toate metalele, cu excepția aurului și a platinei. Reacţionează violent cu nemetale şi materie organică, transformând unele dintre ele în cărbune. Când se prepară o soluție de acid sulfuric, aceasta trebuie adăugată întotdeauna în apă, și nu invers, pentru a evita stropirea cu acid și apă clocotită. La 10 °C se întărește, formând o masă vitroasă transparentă. Când este încălzit, acidul sulfuric 100% pierde cu ușurință anhidrida sulfuric (trioxid de sulf SO 3) până când concentrația sa este de 98%. În această stare este utilizat de obicei în laboratoare. În stare concentrată (anhidru), acidul sulfuric este un lichid uleios incolor, fumos în aer (din cauza vaporilor), cu miros caracteristic (punct de fierbere = 338 ° C). Este un agent oxidant foarte puternic. Această substanță are toate proprietățile acizilor:

Proprietăți chimice acid sulfuric

H2S04 + Fe → FeS04 + H2;

2H 2 SO 4 + Cu → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O - în acest caz, acidul este concentrat.

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

Soluția rezultată de culoare albastră- CuSO 4 - o soluție de sulfat de cupru. Acidul sulfuric se mai numește ulei de vitriol, deoarece vitriolul se formează în timpul reacțiilor cu metalele și oxizii acestora. De exemplu, într-o reacție chimică cu fierul (Fe), se formează o soluție verde deschis de sulfat feros.

Reacție chimică cu baze și alcalii (sau reacție de neutralizare)

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

acid sulfuros(sau mai corect, o soluție de dioxid de sulf în apă) formează două tipuri de săruri: sulfitiȘi hidrosulfiti. Aceste săruri sunt agenți reducători.

H 2 SO 4 + NaOH → NaHSO 3 + H 2 O - această reacție continuă cu un exces acid sulfuros

H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 3 + 2H 2 O - și această reacție are loc cu un exces de hidroxid de sodiu

acid sulfuros are efect de albire. Toata lumea stie asta acțiune similară are si apa cu clor. Dar diferența constă în faptul că, spre deosebire de clor, dioxidul de sulf nu distruge coloranții, ci formează cu aceștia compuși chimici necolorați!

Pe lângă principal proprietățile acizilor acid sulfuros capabil să decoloreze o soluție de permanganat de potasiu conform următoarei ecuații:

5H 2 SO 3 + 2KMnO 4 → 2 H 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

În această reacție, se formează o soluție roz pal, constând din sulfați de potasiu și mangan. Culoarea se datorează sulfatului de mangan.

acid sulfuros capabil să decoloreze bromul

H 2 SO 3 + Br 2 + H 2 O → H 2 SO 4 + 2HBr

În această reacție se formează o soluție, constând imediat din 2 acizi tari: sulfuric și brom.

Dacă depozitați acid sulfuros în prezența aerului, atunci această soluție se oxidează și se transformă în acid sulfuric.

2H2SO3 + O2 → 2H2SO2

Acidul sulfuric nediluat este un compus covalent.

Într-o moleculă, acidul sulfuric este înconjurat tetraedric de patru atomi de oxigen, dintre care doi fac parte din grupările hidroxil. Legăturile S–O sunt duble, iar legăturile S–OH sunt simple.

Cristalele incolore, asemănătoare gheții au o structură stratificată: fiecare moleculă de H 2 SO 4 este conectată la patru legături puternice de hidrogen învecinate, formând un singur cadru spațial.

Structura acidului sulfuric lichid este similară cu structura celui solid, doar integritatea cadrului spațial este ruptă.

Proprietățile fizice ale acidului sulfuric

În condiții normale, acidul sulfuric este un lichid uleios greu, incolor și inodor. În inginerie, acidul sulfuric este numit amestecurile sale cu apă și anhidridă sulfuric. Dacă raportul molar SO 3: H 2 O este mai mic de 1, atunci aceasta este o soluție apoasă de acid sulfuric, dacă este mai mare de 1, este o soluție de SO 3 în acid sulfuric.

100% H2S04 cristalizează la 10,45 °C; T pf = 296,2 °C; densitate 1,98 g/cm3. H 2 SO 4 se amestecă cu H 2 O și SO 3 în orice raport pentru a forma hidrați, căldura de hidratare este atât de mare încât amestecul poate fierbe, stropi și poate provoca arsuri. Prin urmare, este necesar să adăugați acid în apă, și nu invers, deoarece atunci când apă este adăugată la acid, apă mai ușoară va fi pe suprafața acidului, unde toată căldura eliberată va fi concentrată.

Când soluțiile apoase de acid sulfuric care conțin până la 70% H2SO4 sunt încălzite și fierte, numai vaporii de apă sunt eliberați în faza de vapori. Vaporii de acid sulfuric apar și deasupra soluțiilor mai concentrate.

În ceea ce privește caracteristicile și anomaliile structurale, acidul sulfuric lichid este similar cu apa. Aici este același sistem de legături de hidrogen, aproape același cadru spațial.

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric

Acidul sulfuric este unul dintre cei mai puternici acizi minerali; datorită polarității sale ridicate, legătura H-O se rupe ușor.

Acidul sulfuric se disociază în soluție apoasă , formând un ion de hidrogen și un reziduu acid:

H2SO4 \u003d H + + HSO4 -;

HSO 4 - \u003d H + + SO 4 2-.

Ecuație rezumată:

H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-.

Prezintă proprietățile acizilor reacționează cu metalele, oxizi metalici, baze și săruri.

Acidul sulfuric diluat nu prezintă proprietăți oxidante; atunci când interacționează cu metalele, se eliberează hidrogen și o sare care conține metalul în cea mai scăzută stare de oxidare. La rece, acidul este inert la metale precum fierul, aluminiul și chiar bariul.

Acidul concentrat are proprietăți oxidante. Produsele posibile ale interacțiunii substanțelor simple cu acid sulfuric concentrat sunt date în tabel. Se arată dependența produsului de reducere de concentrația acidului și de gradul de activitate al metalului: cu cât metalul este mai activ, cu atât reduce mai profund ionul sulfat al acidului sulfuric.

Interacțiunea cu oxizii:

CaO + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 \u003d H 2 O.

Interacțiunea cu bazele:

2NaOH + H2SO4 \u003d Na2SO4 + 2H2O.

Interacțiunea cu sărurile:

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O.

Proprietăți oxidante

Acidul sulfuric oxidează HI și HBr la halogeni liberi:

H 2 SO 4 + 2HI \u003d I 2 + 2H 2 O + SO 2.

Acidul sulfuric elimină apa legată chimic din compușii organici care conțin grupări hidroxil. Deshidratarea alcoolului etilic în prezența acidului sulfuric concentrat duce la producerea de etilenă:

C 2 H 5 OH \u003d C 2 H 4 + H 2 O.

Carbonizarea zahărului, celulozei, amidonului și altor carbohidrați la contactul cu acidul sulfuric se explică și prin deshidratarea acestora:

C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 \u003d 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat acest lucru vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Hrănirea:

Creați condiții pentru educația morală și estetică a elevilor față de mediu, capacitatea de a lucra în perechi în timpul autoanalizei secțiunilor de control, teste.

În curs de dezvoltare:

să dezvolte capacitatea de a lucra într-o atmosferă de căutare, creativitate, pentru a oferi fiecărui elev posibilitatea de a atinge succesul; capacitatea de a autoevalua activitățile din lecție;

Educatie generala:

organizează activitățile elevilor pentru asimilare:

• cunoştinţe
: proprietăți chimice și metode de producere a dioxidului de sulf și a acidului sulfuros;
• aptitudini
: scrieți ecuații reacții chimice caracterizarea proprietăților chimice ale acidului sulfuros și ale sărurilor sale sub formă ionică și redox.

În timpul orelor

I. Moment organizatoric.

II. Învățarea de materiale noi:

1. Structura:

SO 2 (dioxid de sulf, oxid de sulf (IV)), formulă moleculară

Formula structurala

2. Proprietăți fizice

1. Un gaz incolor cu miros înțepător, otrăvitor.
2. Foarte solubil în apă (40 V SO 2 se dizolvă în 1 V H 2 O la N.O.)
3. Mai greu decât aerul, otrăvitor.

3. Chitanță

1. În industrie: prăjirea cu sulfuri.

FeS 2 + O 2 → Fe 2 O 3 + SO 2

a) Întocmește un bilanţ electronic (OVR).

2. În condiții de laborator: interacțiunea sulfiților cu acizi tari:

Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O

3. La oxidarea metalelor cu acid sulfuric concentrat:

Cu + H 2 SO 4 (conc) → CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

b) Întocmește o balanță electronică (OVR) .

4. Proprietățile chimice ale SO 2

1. Interacțiunea cu apa

Când este dizolvat în apă, se formează un acid sulfuros slab și instabil H 2 SO 3 (există numai în soluție apoasă).

SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3

2. Interacțiune cu alcalii:

Ba (OH) 2 + SO 2 → BaSO 3 ↓ (sulfit de bariu) + H 2 O

Ba (OH) 2 + 2SO 2 (exces) → Ba (HSO 3) 2 (hidrosulfit de bariu)

3. Interacțiunea cu oxizi bazici(se formează sare):

SO 2 + CaO \u003d CaSO 3

4. Reacții de oxidare, SO 2 - agent reducător:

SO 2 + O 2 → SO 3 (catalizator - V 2 O 5)

c) Întocmește un bilanț electronic (OVR)

SO2 + Br2 + H20 → H2SO4 + HBr

d) Întocmește un bilanț electronic (OVR)

SO 2 + KMnO 4 + H 2 O → K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 SO 4

e) Întocmește un bilanţ electronic (OVR)

5. Reacţii de recuperare, SO 2 - agent oxidant

SO 2 + C → S + CO 2 (când este încălzit)

f) Întocmește un bilanţ electronic (OVR)

SO2 + H2S → S + H2O

g) Alcătuiește o balanță electronică (OVR)

5. Proprietățile chimice ale H 2 SO 3

1. Acidul sulfuros se disociază în etape:

H 2 SO 3 ↔ H + + HSO 3 - (prima etapă, se formează hidrosulfit - anion)

HSO 3 - ↔ H+ + SO 3 2- (a doua etapă, se formează anionul sulfit)

H2SO3 formează două serii de săruri:

Mediu (sulfiți)

Acide (hidrosulfiți)

2. O soluție de acid sulfuros H 2 SO 3 are proprietăți reducătoare:

H 2 SO 3 + I 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + NI

h) Întocmește o balanță electronică (OVR)

III. Control de sine.

Efectuați transformările conform schemei:

S → H 2 S → SO 2 → Na 2 SO 3 → BaSO 3 → SO 2

Scrieți ecuațiile pentru reacțiile de schimb ionic în formă ionică completă și scurtă.

Răspunsurile autotestului sunt afișate pe ecran.

IV. Reflecţie.

Răspundeți la întrebările din tabelul „Întrebări adresate elevului” (Anexa 1).

v. Teme pentru acasă(diferențiat)

Faceți sarcinile evidențiate cu roșu:

Ecuațiile a, c, e, g - „3”

Ecuații a – e – „4”

Ecuații a – h – „5”

Anexa 1

Întrebări adresate elevului

Data ___________________ Clasa ______________________

Încercați să vă amintiți exact ce ați auzit în lecție și răspundeți la întrebări:

Acidul sulfuros este un acid anorganic, dibazic, instabil, de putere medie. Un compus instabil, cunoscut numai în soluții apoase la o concentrație de cel mult șase procente. Când se încearcă izolarea acidului sulfuros pur, acesta se descompune în oxid de sulf (SO2) și apă (H2O). De exemplu, atunci când acidul sulfuric (H2SO4) în formă concentrată este expus la sulfit de sodiu (Na2SO3), oxidul de sulf (SO2) este eliberat în loc de acid sulfuros. Cam asa arata reactia:

Na2SO3 (sulfit de sodiu) + H2SO4 (acid sulfuric) = Na2SO4 (sulfit de sodiu) + SO2 (dioxid de sulf) + H2O (apă)

Soluție de acid sulfuric

Când îl depozitați, este necesar să excludeți accesul la aer. În caz contrar, acidul sulfuros, care absoarbe lent oxigenul (O2), se va transforma în acid sulfuric.

2H2SO3 (acid sulfuric) + O2 (oxigen) = 2H2SO4 (acid sulfuric)

Soluțiile de acid sulfuric au un miros destul de specific (care amintește de mirosul rămas după aprinderea unui chibrit), a cărui prezență poate fi explicată prin prezența oxidului de sulf (SO2), care nu este legat chimic de apă.

Proprietățile chimice ale acidului sulfuros

1. H2SO3) poate fi utilizat ca agent reducător sau agent oxidant.

H2SO3 este un bun agent reducător. Cu ajutorul acestuia, este posibil să se obțină halogenuri de hidrogen din halogeni liberi. De exemplu:

H2SO3 (acid sulfuros) + Cl2 (clor, gaz) + H2O (apă) = H2SO4 (acid sulfuric) + 2HCl ( acid clorhidric)

Dar atunci când interacționează cu agenți reducători puternici, acest acid va acționa ca un agent oxidant. Un exemplu este reacția acidului sulfuros cu hidrogenul sulfurat:

H2SO3 (acid sulfuros) + 2H2S (hidrogen sulfurat) = 3S (sulf) + 3H2O (apă)

2. Compusul chimic pe care îl luăm în considerare formează două - sulfiți (mediu) și hidrosulfiți (acid). Aceste săruri sunt agenți reducători, ca și acidul sulfuros (H2SO3). Când sunt oxidate, se formează săruri de acid sulfuric. Când sulfiții metalelor active sunt calcinați, se formează sulfiți și sulfuri. Aceasta este o reacție de auto-oxidare-auto-vindecare. De exemplu:

4Na2SO3 (sulfit de sodiu) = Na2S + 3Na2SO4 (sulfit de sodiu)

Sulfiții de sodiu și potasiu (Na2SO3 și K2SO3) sunt folosiți la vopsirea țesăturilor în industria textilă, la albirea metalelor și, de asemenea, în fotografie. Hidrosulfitul de calciu (Ca(HSO3)2), care există numai în soluție, este utilizat pentru a prelucra materialul lemnos în pastă specială de sulfit. Se face apoi în hârtie.

Utilizarea acidului sulfuric

Acidul sulfuric este utilizat:

Pentru albirea lânii, mătăsii, pastei de lemn, hârtiei și a altor materiale similare care nu pot rezista la albirea cu agenți oxidanți mai puternici (ex. clor);

Ca conservant și antiseptic, de exemplu, pentru a preveni fermentarea cerealelor în producția de amidon sau pentru a preveni procesul de fermentație în butoaie de vin;

Pentru a conserva alimentele, de exemplu, la conservarea legumelor și fructelor;

În prelucrare în pastă sulfit, din care se obține apoi hârtie. În acest caz, se folosește o soluție de hidrosulfit de calciu (Ca(HSO3)2), care dizolvă lignina, o substanță specială care leagă fibrele celulozice.

Acid sulfuric: obţinere

Acest acid poate fi obținut prin dizolvarea dioxidului de sulf (SO2) în apă (H2O). Veți avea nevoie de acid sulfuric concentrat (H2SO4), cupru (Cu) și o eprubetă. Algoritm de acțiune:

1. Turnați cu grijă acid sulfuric concentrat într-o eprubetă și apoi puneți o bucată de cupru în ea. A se încălzi. Are loc următoarea reacție:

Cu (cupru) + 2H2SO4 (acid sulfuric) = CuSO4 (sulfat de sulf) + SO2 (dioxid de sulf) + H2O (apă)

2. Curgerea de dioxid de sulf trebuie direcționată într-o eprubetă cu apă. Când se dizolvă, apare parțial cu apă, în urma căreia se formează acid sulfuros:

SO2 (dioxid de sulf) + H2O (apă) = H2SO3

Deci, prin trecerea dioxidului de sulf prin apă, se poate obține acid sulfuros. Merită luat în considerare faptul că acest gaz are un efect iritant asupra membranelor tractului respirator, poate provoca inflamații, precum și pierderea poftei de mâncare. În cazul inhalării prelungite, este posibilă pierderea conștienței. Acest gaz trebuie manipulat cu cea mai mare grijă și atenție.

Acidul sulfuros este capabil să reacționeze cu oxigenul. Aceasta produce acid sulfuric. O astfel de reacție durează foarte mult și este posibilă numai dacă regulile de depozitare sunt încălcate. Acidul sulfuros are atât proprietăți oxidante, cât și reducătoare. Cu ajutorul acestuia se pot obține acizi halogenați. O soluție apoasă reacționează cu clorul pentru a forma acizi clorhidric și sulfuric.

Când reacționează cu agenți reducători puternici, acidul sulfuros joacă rolul unui agent oxidant. O astfel de substanță este hidrogenul sulfurat, un gaz cu foarte miros urât. Interacționând cu o soluție apoasă de acid sulfuric, formează sulf și apă. Sărurile acidului sulfuros au și proprietăți reducătoare. Ele sunt împărțite în sulfiți și hidrosulfiți. Oxidarea acestor săruri produce acid sulfuric.

Obținerea acidului sulfuric

Acidul sulfuros se formează numai prin interacțiunea dioxidului de sulf și a apei. Trebuie să obțineți dioxid de sulf. Acest lucru se poate face cu cupru și acid sulfuric. Turnați cu grijă acid sulfuric concentrat într-o eprubetă și aruncați o bucată de cupru în ea. Încălziți eprubeta cu o lampă cu alcool.

Ca urmare a încălzirii, vitriol albastru(sulfat de cupru), apă și dioxid de sulf, care, folosind un tub special, trebuie aduse într-un balon cu apă curată. În acest fel, se poate obține acid sulfuros.

Amintiți-vă că dioxidul de sulf este dăunător pentru oameni. Provoacă leziuni ale tractului respirator, pierderea poftei de mâncare și durere de cap. Inhalarea prelungită poate provoca leșin. Trebuie să fii atent când lucrezi cu el.

Utilizarea acidului sulfuric

Acidul sulfuros are proprietăți antiseptice. Este folosit pentru dezinfecția suprafețelor, fermentarea cerealelor. Cu ajutorul acestuia, unele substanțe pot fi descompuse atunci când interacționează cu agenți oxidanți puternici (de exemplu, clorul). Aceste substanțe includ lână, mătase, hârtie și altele. Proprietățile sale antibacteriene sunt folosite pentru a preveni fermentarea vinului. Astfel, o băutură nobilă poate fi păstrată foarte mult timp, dobândind un gust nobil și o aromă unică.

Acidul sulfuric este utilizat la fabricarea hârtiei. Adăugarea acestui acid este inclusă în tehnologia de producere a sulfitului celulozei. Apoi este tratat cu o soluție de hidrosulfit de calciu pentru a lega fibrele împreună.