Сера.Сероводородная, серная и сернистая кислоты.

Сера
Сера – халькоген, довольно активный неметалл. Сущетсвует три аллотропных модификации серы:
ромбическая S8
пластическая
моноклинная

Характеристика серы
Сера в ПСХЭ:
положение (период, группа)
строение атома
свойства элемента по периоду / в главной п/гр
высший оксид
высший гидроксид
ЛВС

Получение
При сливании растворов сероводородной и сернистой кислот:
H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O
При неполном сгорании сероводорода (при недостатке воздуха):
2H2S + O2 = 2S + 2H2O

Химические свойства
Не смачивается и не реагирует с водой.
Как окислитель реагирует с:
металлами (кроме золота)
Hg + S = HgS (обезвреживание разлитой ртути)
водородом и неметаллами, у которых с.о. меньше (углеродом, фосфором и т.п.)

Химические свойства
Как восстановитель реагирует с:
кислородом
хлором
фтором

Химические свойства
S-2 (с ме, C, P, H2): C + 2S = CS2
H2 + S = H2S
S0 S
S+2 S + Cl2 = SCl2
S+4 S + O2 = SO2 H2SO3
S+6 S + 3F2 = SF6 H2SO4
усиление окислительной способности ионов

Сероводород
H2S – сероводород. Его раствор в воде называется сероводородной кислотой. Кислота слабая двухосновная, поэтому диссоциирует ступенчато:
I: H2S ↔ H+ + HS–
II: HS– ↔ H+ + S–

Сероводород
Проявляет все свойства кислот. Реагирует с:
основными оксидами:
H2S + CaO = CaS + H2O
основаниями:
H2S + KOH ↔ KHS + H2O
H2S + OH– ↔ HS– + H2O
H2S + 2KOH ↔ K2S + H2O
H2S + 2OH– ↔ S2– + H2O

Сероводород
солями:
CuCO3 + H2S = CuS + H2CO3
металлами:
Ca + H2S = CaS + H2↑

Свойства солей
Кислые соли сероводородной кислоты – гидросульфиды (KHS, NaHS) хорошо растворимы в воде.
Растворимыми также являются сульфиды щелочных и щёлочноземельных металлов. Сульфиды остальных металлов в воде нерастворимы, а сульфиды меди, свинца, серебра, ртути и др. тяжёлых ме нерастворимы даже в кислотах (кроме азотной).

Окисление сероводорода
Сероводород легко окисляется кислородом (как при избытке O2 и недостатке?).
Бромной водой Br2:
H2S + Br2 = 2HBr + S↓
желто-
оранжевая
бесцветная

Оксид серы (IV)
SO2 – сернситый газ.
Реагирует с водой с образование H2SO3.
Типичный кислотный оксид. Взаимодействует с основаниями (образуется соль (сульфит или гидросульфит) и вода) и основными оксидами (образуется только соль).

Оксид серы (IV)
Получают:
горением серы
обжигом пирита
действием кислот на сульфиты
взаимодействием конц. серной кислоты и тяжелых ме

Оксид серы (VI)
SO3 - кислотный оксид. Реагирует с водой с образование H2SO4, с основаниями (образуется соль (сульфат или гидросульфат) и вода) и основными оксидами. Получают окислением сернистого газа.
Растворяется в серной кислоте с образованием олеума:
H2SO4 + nSO3 = H2SO4 · nSO3
олеум

Серная кислота
Серная кислота H2SO4 – тяжёлая маслянистая жидкость без запаха и цвета. При концентрации > 70% – серная кислота называется концентрированной, менее 70% - разбавленной.
Диссоциация серной кислоты выражается уравнением:
H2SO4 ↔ 2H+ + SO42–

Серная кислота
Кислота реагирует с амофотерными и основными оксидами и гидроксидами, солями:
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + HCl
Последняя реакция является качественной на SO42– ион (образуется нерастворимый осадок белого цвета).

Серная кислота
H2SO4
H2SO4
+1 +6 -2
H2SO4
+1 +6 -2
разбавленная
концентрированная
H+ ― окислитель
2H+ + 2e– = H2↑
S+6 ― окислитель
S+6
+8e–
+6e–
+2e–
S-2 (H2S)
S0 (S)
S+4 (SO2)

Серная кислота
C разбавленной серной кислотой реагируют все металлы, стоящие в ряду активности до водорода. При реакции образуется сульфат металла и выделяется водород:
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑
Металлы, стоящие после водорода с разбавленной кислотой не реагируют:
Cu + H2SO4 ≠

Концентрированная серная кислота
Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, взаимодействуют с концентрированной серной кислотой по следующей схеме:
H2SO4(конц.) + Ме = МеSO4 + SO2↑ + H2O
Т.е. образуются:
сульфат металла
оксид серы(IV) - сернистый газ SO2
вода

Концентрированная серная кислота
Более активными ме серная кислота при определённых условиях может восстанавливаться до серы в чистом виде или сероводорода.
На холоде конц. серная кислота пассивирует железо и алюминий, поэтому их перевозят в железных цистернах:
H2SO4(конц.) + Fe ≠ (на холоде)

Получение серной кислоты
получение SO2 (обычно обжигом пирита)
окисление SO2 в SO3 в присутсвии катализатора – оксида ванадия(V)
растворение SO3 в серной кислоте с получением олеума

Сульфаты
Соли серной кислоты имеют все свойства солей. Особенным является их отношение к нагреванию:
сульфаты активных ме (Na, K, Ba) не разлагаются даже при t > 1000˚C
другие (Cu, Al, Fe) даже при небольшом нагревании распадаются на оксид серы(VI) и оксид металла

Вопросы
в каких реакциях сера играет роль окислителя? восстановителя? какие степени она при этом проявляет?
чем обусловлено различие свойств концентрированной и разбавленной серной кислоты? напишите уравнения реакции конц. и разбавленной кислот с медью и цинком.
как отличить растворы иодида натрия и сульфата натрия? предложите два способа и напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном видах.