Kén-oxid 4 kénsav. Kén(IV)-oxid

Szólj hozzá 6,950

A kén +4 oxidációs állapota meglehetősen stabil, és SHal 4 tetrahalogenidekben, SOHal 2 oxodihalogenidekben, SO 2 dioxidban és a megfelelő anionokban nyilvánul meg. Megismerkedünk a kén-dioxid és a kénes sav tulajdonságaival.

1.11.1. Kén (IV) oxid A so2 molekula szerkezete

A SO 2 molekula szerkezete hasonló az ózonmolekula szerkezetéhez. A kénatom sp 2 hibridizációs állapotban van, a pályák alakja szabályos háromszög, a molekula alakja szögletes. A kénatomnak egy magányos elektronpárja van. Az S-O kötés hossza 0,143 nm, a kötésszöge 119,5°.

A szerkezet a következő rezonáns struktúráknak felel meg:

Az ózontól eltérően az S–O kötés multiplicitása 2, vagyis a fő hozzájárulást az első rezonanciastruktúra adja. A molekulát nagy termikus stabilitás jellemzi.

Fizikai tulajdonságok

Normál körülmények között a kén-dioxid vagy kén-dioxid színtelen gáz, éles fullasztó szaggal, olvadáspontja -75 °C, forráspontja -10 °C. Vízben jól oldódik 20 °C-on, 1 térfogat vízben 40 térfogatrész kén-dioxid oldódik. Mérgező gáz.

A kén(IV)-oxid kémiai tulajdonságai

A kén-dioxid nagyon reaktív. A kén-dioxid egy savas oxid. Vízben jól oldódik, így hidrátokat képez. Részlegesen reagál vízzel is, gyenge kénsavat képezve, amely nem különül el egymástól:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 = H + + HSO 3 - = 2H + + SO 3 2-.

A disszociáció következtében protonok képződnek, így az oldat savas környezetű.

Ha a kén-dioxid gázt nátrium-hidroxid oldaton vezetjük át, nátrium-szulfit képződik. A nátrium-szulfit a kén-dioxid feleslegével reagálva nátrium-hidroszulfitot képez:

2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O;

Na 2 SO 3 + SO 2 = 2 NaHSO 3.

A kén-dioxidot redox kettősség jellemzi, például redukáló tulajdonságokat mutat, és elszínteleníti a brómos vizet:

SO 2 + Br 2 + 2H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HBr

és kálium-permanganát oldat:

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O = 2KНSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4.

oxigénnel kénsav-anhidriddé oxidálva:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3.

Oxidáló tulajdonságokat mutat, ha erős redukálószerekkel lép kölcsönhatásba, például:

SO 2 + 2CO = S + 2CO 2 (500 °C-on, Al 2 O 3 jelenlétében);

SO 2 + 2H 2 = S + 2H 2 O.

Kén-oxid előállítása (IV)

A kén égése a levegőben

S + O 2 = SO 2.

Szulfid oxidáció

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Erős savak hatása fém-szulfitokra

Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 = 2 NaHSO 4 + H 2 O + SO 2.

1.11.2. Kénsav és sói

A kén-dioxid vízben való feloldásakor gyenge kénsav képződik, az oldott SO 2 zöme SO 2 ·H 2 O hidratált formában van, hűtéskor kristályos hidrát is felszabadul, ennek csak kis része kénsav molekulák szulfit és hidroszulfit ionokká disszociálnak. Szabad állapotban a sav nem szabadul fel.

Mivel kétbázisú, kétféle sót képez: közepes - szulfitokat és savas - hidroszulfitokat. Csak az alkálifém-szulfitok és az alkáli- és alkáliföldfém-hidroszulfitok oldódnak vízben.

A kén(IV)-oxid tulajdonságokat mutat

1) csak bázikus oxid

2) amfoter-oxid

3) savas oxid

4) nem sóképző oxid

Válasz: 3

Magyarázat:

A kén(IV)-oxid SO2 egy savas oxid (nemfém-oxid), amelyben a kén töltése +4. Ez az oxid a kénsav sóit képezi H 2 SO 3-mal, és vízzel való kölcsönhatás során magát kénsav, H 2 SO 3 képződik.

A nem sóképző oxidok (olyan oxidok, amelyek nem mutatnak savas, bázikus vagy amfoter tulajdonságokat, és nem képeznek sókat) közé tartozik a NO, SiO, N2O (nitrogén-oxid), CO.

A bázikus oxidok +1, +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek közé tartoznak az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li-Fr, a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg-Ra és az átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

Az amfoter oxidok sóképző oxidok, amelyek a körülményektől függően bázikus vagy savas tulajdonságokat mutatnak (azaz amfoteritást mutatnak). Átmeneti fémek alkotják. Az amfoter oxidokban lévő fémek általában +3 és +4 közötti oxidációs állapotot mutatnak, a ZnO, BeO, SnO, PbO kivételével.

A savas és bázikus oxidok rendre

2) CO 2 és Al 2 O 3

Válasz: 1

Magyarázat:

A savas oxidok olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. A bemutatott listából ezek a következők: SO 2, SO 3 és CO 2. Vízzel való kölcsönhatás során a következő savakat képezik:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 (kénsav)

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 (kénsav)

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 (szénsav)

A bázikus oxidok +1, +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ide tartoznak az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li-Fr, a második csoport (Mg és alkáliföldfémek) fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg-Ra), valamint az átmeneti fémek alacsonyabb oxidációs állapotú oxidjai. A bemutatott listából a fő oxidok a következők: MgO, FeO.

A kén-oxid (VI) két anyag mindegyikével reagál:

1) víz és sósav

2) oxigén és magnézium-oxid

3) kalcium-oxid és nátrium-hidroxid

Válasz: 3

Magyarázat:

A kén-oxid (VI) SO 3 (kén oxidációs állapota +6) egy savas oxid, amely vízzel reagálva megfelelő kénsav H 2 SO 4 képződik (a kén oxidációs állapota is +6):

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Savas oxidként az SO 3 nem lép kölcsönhatásba savakkal, azaz a reakció nem megy végbe HCl-lel.

Az SO 3-ban lévő kén a legmagasabb oxidációs fokot +6 (egyenlő az elem csoportszámával), ezért az SO 3 nem lép reakcióba az oxigénnel (a +6 oxidációs állapotban az oxigén nem oxidálja a ként).

A fő MgO oxiddal a megfelelő só képződik - magnézium-szulfát MgSO 4:

MgO + SO 3 = MgSO 4

Mivel az SO3-oxid savas, bázikus oxidokkal és bázisokkal reagál, és megfelelő sókat képez:

MgO + SO 3 = MgSO 4

NaOH + SO 3 = NaHS04 vagy 2NaOH +SO 3 = Na 2 SO 4 + H 2 O

Amint fentebb megjegyeztük, az SO 3 vízzel reagálva kénsavat képez.

A CuSO 3 nem lép kölcsönhatásba az átmenetifémmel.

A szén-monoxid (IV) két anyag mindegyikével reagál:

1) víz és kalcium-oxid

2) oxigén és kén-oxid (IV)

3) kálium-szulfát és nátrium-hidroxid

4) foszforsav és hidrogén

Válasz: 1

Magyarázat:

A szén-monoxid (IV) CO 2 egy savas oxid, ezért vízzel reagálva instabil szénsavat H 2 CO 3 , kalcium-oxiddal pedig kalcium-karbonátot CaCO 3 képződik:

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

CO 2 + CaO = CaCO 3

A szén-dioxid CO 2 nem lép reakcióba az oxigénnel, mivel az oxigén nem tud a legmagasabb oxidációs állapotú elemet oxidálni (a szén esetében +4 a csoport számától függően, amelyben található).

A reakció a kén-oxiddal (IV) SO 2 nem megy végbe, mivel savas oxid lévén a CO 2 nem lép kölcsönhatásba a szintén savas tulajdonságokkal rendelkező oxiddal.

A szén-dioxid CO 2 nem lép reakcióba sókkal (például K 2 SO 4 kálium-szulfáttal), hanem lúgokkal lép kölcsönhatásba, mivel bázikus tulajdonságai vannak. A reakció savas vagy mérsékelt só képződésével megy végbe, a reagensek feleslegétől vagy hiányától függően:

NaOH + CO 2 = NaHCO 3 vagy 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

A CO2, mint savas oxid, nem lép reakcióba sem savas oxidokkal, sem savakkal, így a szén-dioxid és a H3PO4 foszforsav közötti reakció nem megy végbe.

A CO 2 hidrogén hatására metánná és vízzé redukálódik:

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O

A fő tulajdonságokat az elem legmagasabb oxidja mutatja

Válasz: 3

Magyarázat:

A fő tulajdonságokat a bázikus oxidok - a +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok - mutatják. Ezek tartalmazzák:

A bemutatott lehetőségek közül csak a bárium-oxid BaO tartozik a fő oxidok közé. A kén, a nitrogén és a szén összes többi oxidja savas vagy nem sóképző: CO, NO, N2O.

A + 6 vagy annál magasabb oxidációs állapotú fém-oxidok

1) nem sóképző

2) fő

3) amfoter

Válasz: 4

Magyarázat:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;
— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;
— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Következésképpen a +6 oxidációs állapotban lévő fém-oxid savas tulajdonságokkal rendelkezik.

A savas tulajdonságokat egy oxid mutatja, amelynek képlete:

Válasz: 1

Magyarázat:

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Következésképpen a +6 szilíciumtöltésű szilícium-oxid SiO 2 savas tulajdonságokkal rendelkezik.

A nem sóképző oxidok az N 2 O, NO, SiO, CO. A CO egy nem sóképző oxid.

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A BaO a bázikus oxidok közé tartozik.

A króm oxidációs állapota amfoter vegyületeiben egyenlő

Válasz: 3

Magyarázat:

A króm a 4. periódus 6. csoportjának másodlagos alcsoportjának eleme. 0, +2, +3, +4, +6 oxidációs fok jellemzi. A +2 oxidációs állapot a CrO-oxidnak felel meg, amely bázikus tulajdonságokkal rendelkezik. A +3 oxidációs állapot a Cr 2 O 3 amfoter oxidnak és a Cr(OH) 3 hidroxidnak felel meg. Ez a króm legstabilabb oxidációs állapota. A +6 oxidációs állapot a savas króm(VI)-oxid CrO 3-nak és számos savnak felel meg, amelyek közül a legegyszerűbb a króm H 2 CrO 4 és a dikróm H 2 Cr 2 O 7 .

Az amfoter oxidok közé tartoznak

Válasz: 3

Magyarázat:

A nem sóképző oxidok az N 2 O, NO, SiO, CO.

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr (ebbe a csoportba tartozik a K 2 O kálium-oxid);

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Ezért az SO 3 egy savas oxid, amely megfelel a H 2 SO 4 kénsavnak.

7FDBA3 Az alábbi állítások közül melyik igaz?

A. A bázikus oxidok olyan oxidok, amelyeknek bázisok felelnek meg.

B. Bázikus oxidokat csak fémek képeznek.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét állítás igaz

4) mindkét állítás helytelen

Válasz: 3

Magyarázat:

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A bázisok bázikus oxidoknak felelnek meg, mint hidroxidok.

Mindkét állítás igaz.

Normál körülmények között reagál vízzel

1) nitrogén-monoxid (II)

2) vas(II)-oxid

3) vas(III)-oxid

Válasz: 4

Magyarázat:

A nitrogén-monoxid (II) NO egy nem sóképző oxid, ezért nem lép reakcióba vízzel vagy bázisokkal.

A vas(II)-oxid A FeO egy bázikus oxid, amely vízben oldhatatlan. Nem lép reakcióba vízzel.

Vas(III)-oxid A Fe 2 O 3 egy amfoter oxid, vízben oldhatatlan. Vízzel sem lép reakcióba.

A nitrogén-oxid (IV) NO 2 egy savas oxid, és vízzel reagálva salétromsavat (HNO 3 ; N +5) és salétromsavat (HNO 2 ; N +3) képez:

2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

Az anyagok listájában: ZnO, FeO, CrO 3, CaO, Al 2 O 3, Na 2 O, Cr 2 O 3
a fő oxidok száma egyenlő

Válasz: 3

Magyarázat:

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;
— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;
— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

A javasolt lehetőségek közül a fő oxidok csoportjába tartozik a FeO, CaO, Na 2 O.

Az amfoter oxidok közé tartozik a ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3.

A savas oxidok (anhidridek) olyan oxidok, amelyek savas tulajdonságokat mutatnak, és megfelelő oxigéntartalmú savakat képeznek. Tipikus nemfémek és néhány átmeneti elem alkotja. A savas oxidokban lévő elemek jellemzően +4 és +7 közötti oxidációs állapotot mutatnak. Ezért a CrO 3 egy savas oxid, amely megfelel a H 2 CrO 4 krómsavnak.

382482

A kálium-oxid reakcióba lép

Válasz: 3

Magyarázat:

A kálium-oxid (K 2 O) egy bázikus oxid. Bázikus oxidként a K 2 O kölcsönhatásba léphet amfoter oxidokkal, mert savas és bázikus tulajdonságokat is mutató oxidokkal (ZnO). A ZnO egy amfoter oxid. Bázikus oxidokkal (CaO, MgO, Li 2 O) nem lép reakcióba.

A reakció a következőképpen megy végbe:

K 2 O + ZnO = K 2 ZnO 2

A bázikus oxidok +1 és +2 oxidációs állapotú fém-oxidok. Ezek tartalmazzák:

— az első csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (alkálifémek) Li – Fr;

— a második csoport fő alcsoportjának fém-oxidjai (Mg és alkáliföldfémek) Mg – Ra;

— átmeneti fémek oxidjai alacsonyabb oxidációs állapotban.

Ezen kívül vannak nem sóképző oxidok N 2 O, NO, SiO, CO. A nem sóképző oxidok olyan oxidok, amelyek nem mutatnak sem savas, sem bázikus, sem amfoter tulajdonságokat, és nem képeznek sókat.

A szilícium(IV)-oxid mind a két anyaggal reagál

2) H 2 SO 4 és BaCl 2

Válasz: 3

Magyarázat:

A szilícium-oxid (SiO 2) savas oxid, ezért reakcióba lép lúgokkal és bázikus oxidokkal:

SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O

Az SO2 molekula szerkezete

Az SO2 molekula szerkezete hasonló az ózonmolekula szerkezetéhez. A kénatom sp2 hibridizációs állapotban van, a pályák alakja szabályos háromszög, a molekula alakja szögletes. A kénatomnak egy magányos elektronpárja van. Az S-O kötés hossza 0,143 nm, a kötésszöge 119,5°.

A szerkezet a következő rezonáns struktúráknak felel meg:

Az ózontól eltérően az S–O kötés multiplicitása 2, vagyis a fő hozzájárulást az első rezonanciastruktúra adja. A molekulát nagy termikus stabilitás jellemzi.

Kénvegyületek +4 – redox kettősséget mutatnak, de túlnyomórészt redukáló tulajdonságokkal.

1. SO2 kölcsönhatása oxigénnel

2S+4O2 + O 2 S+6O

2. Ha SO2-t vezetünk át hidrogén-szulfidon, kén képződik.

S+4O2 + 2H2S-2 → 3So + 2 H2O

4 S+4 + 4 → So 1 - oxidálószer (redukció)

S-2 - 2 → So 2 - redukálószer (oxidáció)

3. A kénsavat a légköri oxigén lassan kénsavvá oxidálja.

2H2S+4O3 + 2O → 2H2S+6O

4 S+4 - 2 → S+6 2 - redukálószer (oxidáció)

O + 4 → 2O-2 1 - oxidálószer (redukció)

Nyugta:

1) kén(IV)-oxid az iparban:

kénégetés:

pirit égetés:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3

a laboratóriumban:

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O

A kén-dioxid, megakadályozza az erjedést, elősegíti a szennyező anyagok lerakódását, a kórokozó mikroflórával rendelkező szőlőszövet-maradványokat, és lehetővé teszi az alkoholos erjesztést tiszta élesztőkultúrák felhasználásával az etil-alkohol hozamának növelése és az egyéb alkoholos fermentációs termékek összetételének javítása érdekében.

A kén-dioxid szerepe tehát nem korlátozódik a környezetet javító antiszeptikus hatásokra, hanem kiterjed a bor erjesztésének és tárolásának technológiai feltételeinek javítására is.

Ezek a feltételek a kén-dioxid helyes használatával (az adagolás és a levegővel való érintkezés idejének korlátozása) a borok és gyümölcslevek minőségének, aromájának, ízének, valamint átlátszóságának és színének - a borokhoz kapcsolódó tulajdonságok - javulásához vezetnek. a bor és a gyümölcslé zavarossági ellenállása.

A kén-dioxid a leggyakoribb légszennyező anyag. Fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor minden erőmű felszabadítja. A kén-dioxidot a kohászati ipari vállalkozások (forrás: kokszszén), valamint számos vegyipar (például kénsav gyártása) is kibocsáthatják. A kéntartalmú aminosavak lebomlása során keletkezik, amelyek az ősi növények fehérjéinek részét képezték, amelyek szén-, olaj- és olajpala-lerakódásokat képeztek.

Alkalmazást talál az iparban különféle termékek fehérítésére: szövet, selyem, papírpép, toll, szalma, viasz, sörte, lószőr, élelmiszeripari termékek, gyümölcsök és konzervek fertőtlenítésére stb. Melléktermékként szén-dioxid képződik és számos iparágban a munkaterületek levegőjébe kerül: kénsav, cellulóz, kéntartalmú ércek pörkölése során, fémgyárak pácolóhelyiségeiben, üveggyártás, ultramarin stb. gyártása során, nagyon gyakran tartalmaz ként kazánházak és hamuterek levegője, ahol kéntartalmú szenek elégetésével keletkezik.

Vízben oldva gyenge és instabil kénsav H2SO3 (csak vizes oldatban létezik)

SO2 + H2O ↔ H2SO3

A kénsav fokozatosan disszociál:

H2SO3 ↔ H+ + HSO3- (első lépés, hidroszulfit anion képződik)

HSO3- ↔ H+ + SO32- (második szakasz, szulfit anion képződik)

A H2SO3 két sósorozatot képez - közepes (szulfitok) és savas (hidroszulfitok).

A kénsav sóira adott minőségi reakció a só és egy erős sav kölcsönhatása, amely szúrós szagú SO2 gázt szabadít fel:

Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O 2H+ + SO32- → SO2 + H2O

Kén(IV)-oxid és kénsav

A kén-oxid (IV) vagy kén-dioxid normál körülmények között színtelen, szúrós, fullasztó szagú gáz. -10°C-ra hűtve színtelen folyadékká válik.

Nyugta

1. Laboratóriumi körülmények között a (IV) kén-oxidot kénsav sóiból nyerik erős savakkal történő kezeléssel:

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + S0 2 + H 2 O 2 NaHSO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O 2HSO - 3 + 2H + = 2SO 2 + 2H2O

2. Ezenkívül kén-dioxid képződik tömény kénsav kölcsönhatásával, amikor alacsony aktivitású fémekkel hevítik:

Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O

Cu+4H + +2SO 2-4 =Cu 2+ + SO 2- 4 +SO 2 + 2H 2 O

3. Kén(IV)-oxid akkor is keletkezik, amikor a ként levegőben vagy oxigénben eléget:

4. Ipari körülmények között a SO 2-t pirit FeS 2 vagy színesfém kénércek (ZnS cinkkeverék, ólomfényű PbS stb.) pörkölésével nyerik:

4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2O 3 +8SO 2

Az SO 2 molekula szerkezeti képlete:

A SO 2 molekula kötéseinek kialakításában négy kénelektron és két oxigénatom négy elektronja vesz részt. A kötő elektronpárok és a kén magányos elektronpárjának kölcsönös taszítása szögletes alakot ad a molekulának.

Kémiai tulajdonságok

1. A kén(IV)-oxid a savas oxidok összes tulajdonságával rendelkezik:

Kölcsönhatás vízzel

kölcsönhatás lúgokkal,

Kölcsönhatás bázikus oxidokkal.

2. A kén(IV)-oxidot redukáló tulajdonságok jellemzik:

S +4 O 2 +O 0 2 "2S +6 O -2 3 (katalizátor jelenlétében, melegítéskor)

De erős redukálószerek jelenlétében az SO 2 oxidálószerként viselkedik:

A kén-oxid (IV) redox kettőssége azzal magyarázható, hogy a kén oxidációs állapota +4, ezért 2 elektron leadásával S +6-ra oxidálható, 4 elektron befogadásával redukálható. S°-ra. Ezeknek vagy más tulajdonságoknak a megnyilvánulása a reagáló komponens természetétől függ.

A kén-oxid (IV) jól oldódik vízben (20 °C-on 40 térfogatrész SO 2 oldódik 1 térfogatban). Ebben az esetben kénsav képződik, amely csak vizes oldatban létezik:

SO 2 +H 2 O «H 2 SO 3

A reakció visszafordítható. Vizes oldatban a kén-oxid (IV) és a kénsav kémiai egyensúlyban van, ami kiszorítható. H 2 SO 3 megkötésekor (a sav semlegesítése

u) a reakció kénsav képződése felé halad; az SO 2 eltávolításakor (nitrogénoldat átfúvatásával vagy melegítéssel) a reakció a kiindulási anyagok felé halad. A kénes sav oldata mindig tartalmaz kén-oxidot (IV), ami szúrós szagot ad.

A kénsav a savak összes tulajdonságával rendelkezik. Az oldatban fokozatosan disszociál:

H 2 SO 3 "H + + HSO - 3 HSO - 3 "H + + SO 2- 3

Termikusan instabil, illékony. A kénsav, mint kétbázisú sav, kétféle sót képez:

Közeg - szulfitok (Na 2 SO 3);

Savas - hidroszulfitok (NaHSO 3).

Szulfitok képződnek, amikor egy savat lúggal teljesen semlegesítenek:

H 2 SO 3 + 2 NaOH = Na 2 SO 3 + 2 H 2 O

A hidroszulfitokat lúghiány esetén állítják elő:

H 2 SO 3 + NaOH = NaHSO 3 + H 2 O

A kénsav és sói oxidáló és redukáló tulajdonságokkal is rendelkeznek, amit a reakciópartner természete határoz meg.

1. Így oxigén hatására a szulfitok szulfátokká oxidálódnak:

2Na 2S + 4 O 3 + O 0 2 = 2 Na 2 S + 6 O -2 4

A kénsav brómmal és kálium-permanganáttal történő oxidációja még könnyebben megy végbe:

5H 2 S + 4 O 3 + 2 KMn + 7 O 4 = 2 H 2 S + 6 O 4 + 2 Mn + 2 S + 6 O 4 + K 2 S + 6 O 4 + 3 H 2 O

2. Energikusabb redukálószerek jelenlétében a szulfitok oxidáló tulajdonságokat mutatnak:

Szinte minden hidroszulfit és alkálifém-szulfit kioldódik a kénsav sóiból.

3. Mivel a H 2 SO 3 gyenge sav, amikor a savak szulfitokra és hidroszulfitokra hatnak, SO 2 szabadul fel. Ezt a módszert általában SO 2 laboratóriumi körülmények között történő előállítása során alkalmazzák:

NaHSO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O

4. A vízben oldódó szulfitok könnyen hidrolizálódnak, aminek következtében az OH - ionok koncentrációja az oldatban megnő:

Na 2 SO 3 + NEM «NaHSO 3 + NaOH

Alkalmazás

A kén (IV) oxid és a kénsav sok festéket elszíntelenít, színtelen vegyületeket képezve velük. Ez utóbbi hevítés vagy fény hatására újra lebomolhat, aminek eredményeként a szín visszaáll. Ezért a SO 2 és a H 2 SO 3 fehérítő hatása eltér a klór fehérítő hatásától. A kén (IV)-oxidot jellemzően gyapjú, selyem és szalma fehérítésére használják.

A kén-oxid (IV) számos mikroorganizmust elpusztít. Ezért a penészgombák elpusztítására nedves pincéket, pincéket, boroshordókat stb. füstölnek ki. Gyümölcsök és bogyók szállítására és tárolására is használják. A IV. kén-oxidot) nagy mennyiségben használják kénsav előállítására.

Fontos alkalmazási terület a kalcium-hidroszulfit CaHSO 3 (szulfitlúg) oldata, amelyet fa- és papírpép kezelésére használnak.

A kén(IV)-oxid savas tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek bázikus tulajdonságokat mutató anyagokkal való reakciókban nyilvánulnak meg. A savas tulajdonságok vízzel való kölcsönhatás során jelentkeznek. Ez kénsav oldatot eredményez:

A kén-dioxid gázban lévő kén oxidációs foka (+4) határozza meg a kén-dioxid gáz redukáló és oxidáló tulajdonságait:

vo-tel: S+4 – 2e => S+6

ok-tel: S+4 + 4e => S0

A redukáló tulajdonságok erős oxidálószerekkel való reakciókban nyilvánulnak meg: oxigén, halogének, salétromsav, kálium-permanganát és mások. Például:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 – 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Erős redukálószerekkel a gáz oxidáló tulajdonságokat mutat. Például, ha kén-dioxidot és hidrogén-szulfidot kever, normál körülmények között kölcsönhatásba lépnek egymással:

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 – 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

A kénsav csak oldatban létezik. Instabil és kén-dioxidra és vízre bomlik. A kénsav nem erős sav. Ez egy közepes erősségű sav, és fokozatosan disszociál. Ha lúgot adunk a kénsavhoz, sók képződnek. A kénsav két sósorozatot termel: közepes - szulfitokat és savas - hidroszulfitokat.

Kén(VI)-oxid

A kén-trioxid savas tulajdonságokat mutat. Hevesen reagál vízzel, nagy mennyiségű hőt szabadítva fel. Ezzel a reakcióval állítják elő a vegyipar legfontosabb termékét - a kénsavat.

SO3 + H2O = H2SO4

Mivel a kén-trioxidban lévő kén a legmagasabb oxidációs állapotú, a kén(VI)-oxid oxidáló tulajdonságokat mutat. Például halogenideket, alacsony elektronegativitású nemfémeket oxidál:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 – 4e => C+4 2

A kénsav háromféle reakción megy keresztül: sav-bázis, ioncsere és redox reakció. Aktívan kölcsönhatásba lép szerves anyagokkal is.

Sav-bázis reakciók

A kénsav savas tulajdonságokat mutat bázisokkal és bázikus oxidokkal való reakciókban. Ezeket a reakciókat legjobb híg kénsavval végrehajtani. Mivel a kénsav kétbázisú, így közbenső sókat (szulfátok) és savas sókat (hidrogén-szulfátok) is képezhet.

Ioncsere reakciók

A kénsavat ioncserélő reakciók jellemzik. Ugyanakkor kölcsönhatásba lép a sóoldatokkal, csapadékot, gyenge savat vagy gázt képezve. Ezek a reakciók gyorsabban mennek végbe, ha 45%-os vagy még több híg kénsavat veszünk be. A gázfejlődés instabil savak sóival való reakciók során megy végbe, amelyek lebomlása során gázok (szénsav, kén-dioxid, kénhidrogén) vagy illékony savak, például sósav keletkeznek.

Redox reakciók

A kénsav a redox reakciókban nyilvánítja ki tulajdonságait legvilágosabban, mivel összetételében a kén a legmagasabb, +6 oxidációs állapotú. A kénsav oxidáló tulajdonságait például rézzel való reakcióban lehet kimutatni.

A kénsavmolekulában két oxidáló elem van: egy kénatom CO-val. +6 és hidrogénionok H+. A réz nem oxidálható hidrogénnel +1 oxidációs állapotig, a ként viszont igen. Ez az oka annak, hogy egy ilyen inaktív fémet, például a rézt, kénsav oxidálja.