Сернистый газ. Сернистая кислота и её соли

Сернистый газ. Сернистая кислота и её соли

Cернистый ангидрид; сернистый газ, оксид серы (IV) SO₂  

1. Физические свойства 

Бесцветный газ с резким запахом; хорошо растворим в воде (в 1V H₂O растворяется 40VSO₂ при н.у.); более чем в два раза тяжелее воздуха, ядовит; t°пл. = -75,5°C; t°кип. = -10°С.

Обесцвечивает многие красители, убивает микроорганизмы.

2. Получение

1) При сжигании серы в кислороде: S + O₂ → SO₂

2) Окислением сульфидов: 4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂­

3) Обработкой солей сернистой кислоты минеральными кислотами: Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂­ + H₂O

4) При окислении металлов концентрированной серной кислотой: Cu + 2H₂SO₄(конц) → CuSO₄ + SO₂­ + 2H₂O

3. Химические свойства 

1) Реакции окисления, SO₂ - восстановитель  (S⁺⁴ – 2ē → S⁺⁶)

2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃ (катализатор – V₂O₅)

      SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

      5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

2) Реакции восстановления,  SO₂ - окислитель  (S⁺⁴ + 4ē → S⁰) 

SO₂ + С  →  S + СO₂ (при нагревании)

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

3) Сернистый ангидрид - кислотный оксид: взаимодействие с водой 

При растворении в воде образуется слабая и неустойчивая сернистая кислота H₂SO₃ (существует только в водном растворе)

Видео - эксперимент "Получение сернистой кислоты"

SO₂ + H₂O  ↔  H₂SO₃

Видео: "Получение оксида серы (IV) и сернистой кислоты"

 Сернистая кислота и ее соли

1. Сернистая кислота — неустойчивая двухосновная неорганическая кислота средней силы. Отвечает степени окисления серы +4. Химическая формула .

2. Химические свойства

1) Сернистая кислота диссоциирует ступенчато:

H₂SO₃ ↔ H⁺ + HSO₃^- (первая ступень, образуется гидросульфит – анион)

HSO₃^- ↔ H⁺ + SO₃^2- (вторая ступень, образуется анион сульфит)

H₂SO₃ образует два ряда солей - средние (сульфиты) и кислые (гидросульфиты).

Качественной реакцией на соли сернистой кислоты является взаимодействие соли с сильной кислотой, при этом выделяется газ SO₂ с резким запахом:

Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl +  SO₂ ↑+ H₂O 

      2H⁺  +  SO₃^2- → SO₂ ↑+ H₂O  

2) Раствор сернистой кислоты H₂SO₃ обладает восстановительными свойствами. Сернистая кислота взаимодействует с раствором йода, обесцвечивая его. При этом образуются йодоводородная и серная кислоты.

Опыт: “Свойства сернистой кислоты”

H₂SO₃ + I₂  + H₂O = H₂SO₄ + 2НI

3) Как и все кислоты, сернистая кислота меняет цвет растворов индикаторов. Метиловый оранжевый в растворе кислоты становится красным. В старину дамские соломенные шляпки отбеливали сернистой кислотой. Раствор сернистой кислоты отбеливает ткани из растительного материала, шерсти, шелка.  Видео: "Свойства сернистой кислоты"

4) Взаимодействие со щелочами 

Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃↓(сульфит бария) + H₂O

Ba(OH)₂ + 2SO₂ (избыток)→ Ba(HSO₃)₂(гидросульфит бария)

5) Взаимодействие с основными оксидами: SO₂ + CaO = CaSO₃ 

6) Водные растворы сульфитов щелочных металлов окисляются на воздухе: 

2Na₂SO₃ + O₂ → 2Na₂SO₄

2SO₃^2- + O₂ → 2SO₄^2-