Кислородсодержащие соединения серы

Оксиды серы и кислородсодержащие кислоты серы — группа неорганических соединений, включающая оксиды серы в различных степенях окисления и соответствующие им сернистую и серную кислоты.

Оксид серы (I) имеет формулу S2O и представляет собой бесцветный газ. При комнатной температуре он неустойчив.

Монооксид серы (SO) — бесцветный газ с резким неприятным запахом. Он неустойчив и бурно реагирует с кислородом, образуя диоксид серы, из-за чего редко встречается в природе.

Диоксид серы образуется при сгорании серы и растворяется в воде с образованием неустойчивой двухосновной сернистой кислоты, существующей только в растворе.

Сернистая кислота диссоциирует ступенчато с образованием гидросульфит- и сульфит-ионов, взаимодействует с основными оксидами, основаниями и солями.

Оксид серы (VI) получают окислением оксида серы (IV) в присутствии катализатора при температуре около 5000 °C. При обычных условиях это едкая бесцветная жидкость, затвердевающая при температуре ниже 170 °C. Реагируя с водой, он образует серную кислоту.

Серная кислота — тяжёлая (плотность 1,83 г/см3), бесцветная маслянистая жидкость без запаха, смешивается с водой в любых соотношениях. При растворении выделяется тепло и возможно разбрызгивание, поэтому кислоту медленно вливают в воду, а не наоборот.

В разбавленном растворе серная кислота — сильный электролит и проявляет типичные кислотные свойства, реагируя с металлами до водорода, основными оксидами, основаниями и солями; для её обнаружения используют соли бария. Концентрированная кислота — более сильный окислитель: с металлами водород не выделяется, образуются оксид серы (IV), сера или сероводород.

Основная статья: Оксид серы (I)

Оксид серы (I) — S₂О — бесцветный газ, неустойчивый при комнатной температуре.

Основная статья: Оксид серы (II)

Монооксид серы — SO — бесцветный газ с резким, неприятным запахом. Неустойчив, бурно реагирует с кислородом, превращаясь в диоксид серы, что обуславливает редкость его нахождения в природе.

Основная статья: Оксид серы (IV)

Оксид серы (IV) — SO₂ (диоксид серы, сернистый газ) представляет собой бесцветный газ с резким характерным запахом. Образуется при сгорании серы:

S + O₂ = SO₂

Раствор сернистого газа в воде (до 40 объёмов SO₂ на 1 объём воды) — неустойчивая двухосновная сернистая кислота, которая существует только в растворе:

SO₂ + H₂O = H₂SO₃ (реакция обратима)

Основная статья: Сернистая кислота

Сернистая кислота является слабой кислотой, в водных растворах она диссоциирует ступенчато с образованием гидросульфит- и сульфит-ионов

H₂SO₃ = H⁺ + HSO₃^-

HSO₃ = H⁺ + SO3^2-

Сернистая кислота проявляет химические свойства, общие для кислот: взаимодействует с основными оксидами, основаниями, вступает в реакцию обмена с солями других кислот.

Основная статья: Триоксид серы(VI)

Оксид серы (VI) — SO₃ — высший оксид серы.

Получают, окисляя оксид серы (IV) в присутствии катализатора при температуре около 500⁰ C. При обычных условиях оксид серы(VI) — бесцветная едкая жидкость, которая при температуре ниже 17⁰ C превращается в белое кристаллическое вещество. Это типичный кислотный оксид, который взаимодействует с водой с образованием серной кислоты.

Основная статья: Серная кислота

Физические свойства

Тяжёлая (плотность 1,83г/см³), бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Смешивается с водой в любых соотношениях. Разогревание смеси при растворении серной кислоты в воде может сопровождаться её разбрызгиванием. Нельзя приливать воду к кислоте, следует при непрерывном перемешивании раствора вливать кислоту в воду.

Химические свойства

В разбавленных растворах серная кислота является сильным электролитом.

Разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства кислот: взаимодействует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с основными оксидами, с основаниями и солями. При этом образуются соли: средние — сульфаты, кислые — гидросульфаты. Большинство сульфатов и гидросульфатов хорошо растворимы в воде, многие из них образуют кристаллогидраты. Некоторые кристаллогидраты называют купоросами.

Для качественного обнаружения серной кислоты и её солей в водных растворах используются растворимые соли бария. В результате реакции образуется белый осадок сульфата бария.

Концентрированная серная кислота является более сильным окислителем, чем разбавленная. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами водород не выделяется. С металлами, стоящими в ряду активности после водорода (кроме золота и платины), реакция протекает с образованием оксида серы (IV).

С металлами, стоящими в ряду активности до водорода, концентрированная серная кислота восстанавливается до оксида серы(IV), серы или сероводорода в зависимости от активности металла и условий протекания реакции.

Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.
Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. — М.: Химия 1994.

Кислородсодержащие соединения серы

Оксид серы (I)

Монооксид серы

Диоксид серы. Сернистая кислота

Триоксид серы

Серная кислота

Физические свойства

Химические свойства

Литература

Категории