close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Оксиди Сульфуру та Нітрогену

код для вставкиСкачать
Оксиди Сульфуру
Фізичні властивості оксидів Сульфуру
Сульфур(ІV) оксид, або сульфур діоксид, або сірчистий ангідрид, - це безбарвний газ із характерним різким запахом. Саме він створює запах при згоранні сірників. При температурі -10 °С він скраплюється в безбарвну рідину, а при температурі -75 °С кристалізується. Добре розчиняється у воді: до 40 об'ємів газу в одному об'ємі води. Змішується з етером, бензолом та сірковуглецем у необмежених співвідношеннях.
Сульфур(VІ) оксид, або сульфур триоксид, або сірчаний ангідрид, утворює кілька алотропних модифікацій. Одна з них, γ-SO3, являє собою безбарвну рідину, з температурою кипіння +45 °С та температурою кристалізації -17 °С. У твердому стані ця модифікація схожа на лід. Інша модифікація - α-SO3 - кристалічна речовина, схожа на азбест, що плавиться при температурі +40 °С. Необмежено розчиняється у воді. Добре розчиняється в сульфатній кислоті. Розчин сульфур триоксиду в сульфатній кислоті називають олеумом.
Хімічні властивості оксидів Сульфуру
Реакції без зміни ступеня окиснення
Ангідриди кислот - це речовини, які при взаємодії з водою утворюють відповідну кислоту. Таким чином, SO2 та SO3 - це ангідриди сульфітної та сульфатної кислот, відповідно:
Обидві речовини є кислотними оксидами, тобто реагують із основами:
З основними оксидами:
При розчиненні SO3 у сульфатній кислоті утворюється олеум:
Олеум - це важливий продукт хімічної промисловості. Його використовують у виробництві лакофарбових та гумо-технічних виробів, для очищення нафти.
Сульфітна кислота
Сульфітна кислота є дуже нестійкою й існує тільки у водному розчині. При виділенні з розчину вона розкладається на сульфітний ангідрид та воду.
Сульфітна кислота досить слабка (Ка1 = 2 ∙ 10-2, Ка2 = 6 ∙ 10-8). Дисоціація кислоти відбувається за такою схемою:
Сульфітна кислота утворює два ряди солей: середні (сульфіти) та кислі (гідрогенсульфіти). При нагріванні сульфіти лужних і лужноземельних металів диспропорціонують:
Сульфіти менш активних металів розкладаються на оксиди:
Більш сильні кислоти легко витісняють її із солей і розкладають на сульфур діоксид та воду:
Сульфіти лужних металів при сплавлянні із сіркою утворюють нову сполуку - тіосульфат:
Різниця між сульфатом і тіосульфатом полягає в тому, що один з атомів Оксигену сульфат-іона замінений атомом Сульфуру. Виходить, що в iоні тіосульфату один атом Сульфуру перебуває в ступені окиснення +6, а інший у ступені окиснення -2.
Реакції зі зміною ступеня окиснення
При нагріванні суміші сульфур(ІV) оксиду та кисню над каталізатором ванадій(V) оксидом V2O5можна добути сульфур(VІ) оксид:
Сульфітна кислота и сульфур діоксид легко окислюються сильними окисниками:
Останню реакцію використовують у промисловості при нітрозному методі добування сульфатної кислоти.
Добування й застосування сульфур оксидів
Добування сульфур(ІV) оксиду
У промисловості сульфітний ангідрид добувають як побічний продукт при виплавці заліза, спалюванням на повітрі піриту (FeS2):
Найпростіше сульфур діоксид можна добути з елементів при спалюванні простої речовини сірки на повітрі:
При дії сильних кислот на сульфіти металів:
При взаємодії концентрованої сульфатної кислоти з неактивними металами:
Добування сульфур(VІ) оксиду
Сульфур(VІ) оксид, необхідний для добування сульфатної кислоти, у XIX столітті в основному добували нітрозним методом, який ґрунтувався на реакції:
Сьогодні найпоширенішим методом окиснення сульфітного ангідриду в сульфатний є контактний метод, який полягає в окисненні повітрям з каталізатором ванадій(V) оксидом V2O5.
Застосування сульфур(ІV) оксиду та сульфітів
Велику частину добутого сульфур(ІV) оксиду використовують для виробництва сульфатної кислоти. Сульфітний ангідрид є добрим відновником, за рахунок чого він здатний відновлювати деякі природні й штучні барвники. Цю властивість сульфітного ангідриду застосовують у текстильній промисловості для вибілювання різних матеріалів, наприклад шовку, вовни та соломи. Сульфур(ІV) оксид знешкоджує різні бактерії й мікроорганізми, тому його також використовують для дезінфекції сирих приміщень.
Кальцій гідрогенсульфіт застосовують при так званому сульфітному варінні целюлози, задля того, аби надати їй певних якостей. У такий спосіб обробляють деревину та папір.
Натрій сульфіт використовують як проявник у фотографії.
Застосування сульфур(VІ) оксиду
Цю сполуку використовують для виробництва сульфатної кислоти та олеуму.
Оксиди Нітрогену
Нітроген утворює оксиди, перебуваючи у всіх ступенях окиснення, тобто існують нітроген(І) оксид N2O, нітроген(ІІ) оксид NO, нітроген(ІІІ) оксид N2O3, нітроген(ІV) оксид NO2, нітроген(V) оксид N2O5.
ВластивістьN2ONON2O3NO2N2O5Зовнішній вигляд при н.у.Безбарвний газБезбарвний газТемно-синя рідинаБурий газБезбарвна кристалічна речовинаTпл-91 °С-164 °С-101 °С-11 °СTрозкл = +33 °С
ТКИП-86 °С-152 °С+3 °С+21 °СКислотно-основні
властивостіНесолетворний оксидНесолетворнийоксидКислотний оксид.
ВідповідаєHNO2Кислотний оксид. ВідповідаєHNO2 та HNO3Кислотний оксид.
Відповідає HNO3Окисно-відновні властивостіОкисникВиступає і окисником, і відновникомПереважають окисні властивостіВиступає і окисником, і відновникомСильний окисникМетоди добуванняПрожарювання амоній нітриту:NH4NO2 = N2O + 2Н2OІз простих речовин при +3000°С, або за реакцією міді з30%-ю HNO3:
3Cu + 8HNO =3Сu(NO3)2 + 2NO+ + 4Н2OУтворюється при спільній конденсації NOта NO2:
NO + NO2 = N2O3За реакцією міді з концентрованоюHNO3:
Cu + 4HNO3 =Cu(NO3)2 +
+ 2NO2 + 2H2OДобувають відщепленням води від нітратної кислоти за допомогою Р2O5:
2HNO3 + Р2O5 =N2O5 + 2НРO3СтійкістьРозкладається при температурі понад 300 °СДуже стійкийСтійкийСтійкийРозкладається із сильним вибухом Нітроген(ІІ) оксид
Нітроген(ІІ) оксид являє собою безбарвний газ із низькими температурами плавлення й кипіння (Тпл = -164 °С, Ткип = -152 °С). Він погано розчиняється у воді. З лугами та кислотами-неокисниками нітроген(ІІ) оксид не взаємодіє. Для промислового використання його добувають каталітичним окисненням амоніаку:
У лабораторних масштабах нітроген(ІІ) оксид добувають дією 30 % нітратної кислоти на металічну мідь:
При розряді блискавки він утворюється з азоту та кисню атмосфери. Цей газ є одним із головних джерел сполук нітрогену в ґрунті Землі:
На повітрі швидко окислюється, при цьому утворюється бурий газ:
Нітроген(ІІ) оксид проявляє окисні властивості:
Його застосовують для виробництва сульфатної та нітратної кислот.
Нітроген(ІV) оксид
Нітроген діоксид являє собою газ (Тпл = -11 °С, Ткип = +21 °С) характерного бурого кольору з неприємним, "пекучим" запахом. NО2 зазвичай добувають окисненням нітроген монооксиду киснем повітря, або взаємодією міді з концентрованою нітратною кислотою, або термічним розкладом нітратів малоактивних металів:
Газ реагує з водою, при цьому проходить реакція диспропорціонування:
У результаті цієї реакції утворюється сильна нітратна кислота HNО3 та слабка нестійка нітритна кислота HNО2. При взаємодії бурого газу з розчином лугу утворюються дві солі - нітрат (сіль нітратної кислоти) і нітрит (сіль нітритної кислоти):
Нітроген діоксид при низьких температурах помітно димеризований (тобто дві однакових молекули з'єднуються в одну):
N2О4 - це безбарвна рідина, при нагріванні розкладається на дві молекули нітроген(ІІ) оксиду.
Нітроген діоксид використовують при виробництві нітратної кислоти як гарний нітрувальний агент (речовина, що дозволяє додати в сполуку NO2).
Автор
123
12397   документов Отправить письмо
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2 372
Размер файла
84 Кб
Теги
оксиди, сульфур, нітроген
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа