00:27

Урок 32. Сера. Химические свойства и применение

Химия. Онлайн учебник → Сера. Химические свойства и применение

www.youtube.com

В простом веществе атомы Серы соединены в цепи, связь между которыми - ковалентная неполярная. Цепи могут быть замкнутыми или открытыми, соответственно - наличие нескольких аллотропных модификаций серы: ромбической, моноклинной и пластической серы.

При нормальных условиях сера - это хрупкое кристаллическое вещество желтого цвета, легкоплавкое, плохо проводит тепло и электрический ток, не растворяется воде. Степени окисления Серы в соединениях: -2, +4, +6.

Химические свойства серы

1. Взаимодействие с металлами (кроме Au, Pt, Ir):

Hg(0) + S(0) = Hg(+2)S(-2)

HgS - сульфид меркурия.

2. Реагирует с неметаллами:

S(0) + H₂(0) (t) = H₂(+1)S(-2)

H₂S - сероводород.

3S(0) + 2P(0) (t) = P₂(+3)S₃(-2) (без доступа воздуха)

P₂S₃ - сульфид фосфора (III).

S(0) + 3F₂(0) (t) = S(+6)F₆(-1)

SF₆ - фторид серы (IV).

3. Реагирует с некоторыми сложными веществами:

S + 2H₂SO₄ (конц.) = 3SO₂ + 2H₂O

S + 2HNO₃ (разб.) = 2NO + H₂SO₄

S + 6HNO₃ (конц.) = 6NO₂ + H₂SO₄ + 2H₂O

Применение серы

В сельском хозяйстве для борьбы с болезнями растений, пчел, домашних животных.
Для получения сульфатной кислоты.
В производстве спичек, черного пороха.
Для вулканизации каучуков.
В медицине (мази против кожных заболеваний).

Оксиды серы

SO₂ - оксид серы (IV), или серный газ, при обычных условиях является бесцветным газом с резким удушающим запахом. Во время охлаждения до -10 °C превращается в бесцветную жидкость.

SO₂ создается

1. Во время сжигания серы:

S + O₂ (t) = SO₂

2. При нагревании меди с концентрированной сульфатной кислотой:

Cu + 2H₂SO₄ (t) = CuSO₄ + SO₃ + 2H₂O

Химические свойства SO₂

1. Во время нагревания взаимодействует с O₂:

2SO₂ + O₂ (t) (к) ⇔ 2SO₃

SO₃ - сернистый газ.

2. Взаимодействует с H₂O:

SO₂ + H₂O ⇔ H₂SO₃

H₂SO₃ - сульфидная кислота, или сернистая кислота.

3. Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами:

CaO + SO₂ = CaSO₃

CaSO₃ - сульфит кальция.

4. Взаимодействует с основаниями:

SO₂ + 2KOH = K₂SO₃ + H₂O

K₂SO₃ - сульфит калия.

SO₃ - оксид серы (VI), легкое бесцветное вещество (t_кип. = 43 °C) с удушливым запахом.

Химические свойства SO₃

1. Взаимодействует с H₂O:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:

3SO₃ + Al₂O₃ = Al₂(SO₄)₃

SO₃ + CaO = CaSO₄

3. Взаимодействие с основаниями:

2NaOH + SO₃ = Na₂SO₄ + H₂O

Сульфатная кислота

H₂SO₄ - сульфатная, или серная кислота, во время обычных условий бесцветная масляная жидкость, без запаха, почти в два раза тяжелее воды, t_пл. = +10,3 °C, t_кип. = -280 °C. H₂SO₄ - сильная двухосновная кислота.

Химические свойства

1. Создает соответственные соли с металлами, которые стоят в ряде активности слева от водорода (кроме Pb):

Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂

2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:

CaO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂

Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

3. Взаимодействие с основаниями:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

4. Взаимодействие с солями:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

Соли сульфатной кислоты - сульфаты

1. Во время избытка щелочи создается средняя соль:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

2. Во время избытка кислоты создается кислая соль:

NaOH + H₂SO₄ = NaHSO₄ + H₂O

Большинство сульфатов растворяется в воде. Во время испарения их растворов часто выделяются кристаллогидраты, например CuSO₄ x 5H₂O, FeSO₄ x 7H₂O, Al₂(SO₄)₃ x 18H₂O. Качественная реакция на сульфат-ионы:

BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ + 2NaCl

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄

Применение H₂SO₄ и ее солей