41. Сера. Химические свойства. Оксиды серы. Роль серы и ее соединений в жизнедеятельности растений.

Сера расположена в главной подгруппе VI группы и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Сера проявляет свойства окислителя (при взаимодействии с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (с элементами, расположенными выше и правее). Чистая сера — хрупкое кристаллическое вещество желтого цвета, хорошо растворима в сероуглероде, бензоле, анилине; в воде она не растворяется. Сера плохо проводит теплоту и электричество. У серы несколько аллотропических модификаций: ромбическая (или октаэдрическая), призматическая (или моноклинная) и пластическая.

Поэтому сера реагирует с металлами и неметаллами.

 

1.1. При горении серы на воздухе образуется оксид серы (IV):

S  +  O₂  →  SO₂

 

1.2. При взаимодействии серы с галогенами (со всеми, кроме йода) образуются галогениды серы:

S   +   Cl₂  →  SCl₂   (S₂Cl₂)

S   +  3F₂  →   SF₆

 

1.3. При взаимодействии фосфора и углерода с серой образуются сульфиды фосфора и сероуглерод:

2P    +   3S   →   P₂S₃

2P    +   5S   →   P₂S₅

2S  +   C   →   CS₂

 

1.4. При взаимодействии с металлами сера проявляет свойства окислителя, продукты реакции называют сульфидами. С щелочными металлами сера реагирует без нагревания, а с остальными металлами (кроме золота и платины) – только при нагревании.

Например, железо и ртуть реагируют с серой с образованием сульфидов железа (II)  и ртути:

S   +   Fe   →  FeS

S   +  Hg   →  HgS

 

1.5. С водородом сера взаимодействует при нагревании с образованием сероводорода:

S  +  H₂  →  H₂S

 

2. Со сложными веществами сера реагирует, также проявляя окислительные и восстановительные свойства. Сера диспропорционирует при взаимодействии с некоторыми веществами.

 

2.1. При взаимодействии с окислителями сера окисляется до оксида серы (IV) или до серной кислоты (если реакция протекает в растворе).

Например, азотная кислота окисляет серу до серной кислоты:

S   +   6HNO₃   →  H₂SO₄  +  6NO₂   +   2H₂O

2.2. При растворении в щелочах 

S    +   NaOH   →  Na₂SO₃   +   Na₂S   +   H₂O

При взаимодействии с перегретым паром сера диспропорционирует:

S   +   H₂O _(пар)   →  2H₂S   +   SO₂

(2) Оксид серы (IV) –  это кислотный оксид. Бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде.

 Cпособы получения оксида серы (IV):

 1. Сжигание серы на воздухе:

S    +   O₂  →  SO₂

2. Горение сульфидов и сероводорода:

2H₂S   +   3O₂  →   2SO₂   +   2H₂O

2CuS   +   3O₂  →   2SO₂   +   2CuO

Химические свойства оксида серы (IV):

 Оксид серы (IV) – это типичный кислотный оксид. За счет серы в степени окисления +4 проявляет свойства окислителя и восстановителя.

1. Как кислотный оксид, сернистый газ реагирует с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов.

Например, оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом натрия. При этом образуется либо кислая соль (при избытке сернистого газа), либо средняя соль (при избытке щелочи):

SO₂   +   2NaOH_(изб)   →   Na₂SO₃   +   H₂O

SO_2(изб)   +   NaOH  → NaHSO₃

2. При взаимодействии с водой SO₂ образует сернистую кислоту. Реакция обратимая, т.к. сернистая кислота в водном растворе в значительной степени распадается на оксид и воду.

SO₂  +   H₂O   ↔  H₂SO₃  

3. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO₂. При взаимодействии с окислителями степень окисления серы повышается.

Например, оксид серы окисляется кислородом на катализаторе в жестких условиях. Реакция также сильно обратимая:

2SO₂    +   O₂    ↔  2SO₃

Оксид серы (VI)

 

Оксид серы (VI) –  это кислотный оксид. При обычных условиях – бесцветная ядовитая жидкость. На воздухе «дымит», сильно поглощает влагу.

Способы получения. 

Оксид серы (VI) получают каталитическим окислением оксида серы (IV) кислородом.

2SO₂    +   O₂    ↔   2SO₃

Сернистый газ окисляют и другие окислители, например, озон или оксид азота (IV):

SO₂    +   O₃  →   SO₃   +   O₂

SO₂   +   NO₂  →   SO₃   +   NO

Еще один способ получения оксида серы (VI) – разложение сульфата железа (III):

Fe₂(SO₄)₃    →   Fe₂O₃   +   3SO₃

 

Химические свойства оксида серы (VI)

 

1. Оксид серы (VI) активно поглощает влагу и реагирует с водой с образованием серной кислоты:

SO₃  +   H₂O  →  H₂SO₄ 

2. Серный ангидрид является типичным кислотным оксидом, взаимодействует с щелочами и основными оксидами.

Например, оксид серы (VI) взаимодействует с гидроксидом натрия. При этом образуются средние или кислые соли:

SO₃  +  2NaOH_{(избыток)}  →   Na₂SO₄   +   H₂O

SO₃   +   NaOH_{(избыток)}  → NaHSO₄

Еще пример: оксид серы (VI) взаимодействует с оксидом оксидом (при сплавлении):

SO₃  +  MgO   →  MgSO₄ 

 РОЛЬ В ЖД РАСТЕНИЙ

Участвует в овр

Помогает дышать

Участвует в фотосинтезе

Сульфаты меди и железа, медный и железный купоросы — ценные неорганические ядохимикаты, являющиеся средствами борьбы с насекомыми и возбудителями грибковых заболеваний

42. Кислоты серы и их свойства.

Серная кислота H₂SO₄ – это сильная кислота, двухосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях серная кислота – тяжелая маслянистая жидкость, хорошо растворимая в воде .

Серная кислота – это сильная двухосновная кислота.

1. Серная кислота практически полностью диссоциирует в разбавленном в растворе по первой ступени:

H2SO4 ⇄ H+ + HSO4–

По второй ступени серная кислота диссоциирует частично, ведет себя, как кислота средней силы:

HSO4– ⇄ H+ + SO42–

2. Серная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Например, серная кислота взаимодействует с оксидом магния:

H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O

3. Серная кислота вытесняет более слабые из солей в растворе (карбонаты, сульфиды и др.). Также серная кислота вытесняет летучие кислоты из их солей (кроме солей HBr и HI).

Например, серная кислота взаимодействует с гидрокарбонатом натрия:

Н2SO4 + 2NaHCO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O

4. Также серная кислота вступает в обменные реакции с солями.

Например, серная кислота взаимодействует с хлоридом бария:

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl

Сернистая кислота

Сернистая кислота H2SO3 – это двухосновная кислородсодержащая кислота. При нормальных условиях — неустойчивое вещество, которое распадается на диоксид серы и воду.

Химические свойства

1. Сернистая кислота H2SO3 в водном растворе – двухосновная кислота средней силы. Частично диссоциирует по двум ступеням:

2. Сернистая кислота самопроизвольно распадается на диоксид серы и воду:

H2SO3 ↔ SO2 + H2O

43. Химические свойства галогенов. Водородные и кислородсодержащие соединения галогенов на примере хлора.

В подгруппу галогенов входят ф т о р Р, х л о р С1, б р о м Вг, и о д и а с т а т Аt.

Химически чистая соляная кислота — бесцветная жидкость с резким запахом. Известно, что соляная кислота входит в состав желудочного сока, имеет большое значение для пищеварения человека и животных. Соляную кислоту используют в производстве красителей, лекарств, хлорида аммония, угольной кислоты, хлора и водорода. Применяется она в пищевой промышленности и в медицине. Но больше всего расходуется ее на производство хлоридов.

Хлорид калия КС1 — ценное калийное удобрение.

Хлорид ртути (II), или сулема, HgCl* — сильнейший яд. Сулему используют для дезинфекции в медицине и как протравитель семян в сельском хозяйстве.

Хлорид ртути (I), или каломель, Hg2Cl2 не ядовит, применяют в медицине как слабительное.

Хлорид натрия, или поваренная соль, NaCl — природное сырье химической промышленности.

Хлорид серебра AgCl — один из немногих малорастворимых хлоридов. Он находит применение в производстве фотоматериалов, так как обладает светочувствительностью, т. е. свойством разлагаться под действием света с выделением свободного серебра.