การได้รับไฮโดรเจนซัลไฟด์ การผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์โดยการเผาซัลเฟอร์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และวัตถุดิบประเภทอื่นๆ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์
อัลมูร์ซิโนวา ซากริช บิเซมเบฟนา ครูวิชาชีววิทยาและเคมี MBOU “โรงเรียนมัธยมศึกษาขั้นพื้นฐานฟาร์มของรัฐเขต Adamovsky เขต Orenburg
หัวเรื่อง - เคมี, เกรด - 9.
ศูนย์การศึกษา: "เคมีอนินทรีย์" ผู้แต่ง: G.E. Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน, มอสโก, “การตรัสรู้”, 2014
ระดับการฝึกอบรม – พื้นฐาน
เรื่อง : “ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ กรดซัลฟูรัสและเกลือของมัน” จำนวนชั่วโมงในหัวข้อ – 1
บทที่ 4 ในระบบบทเรียนในหัวข้อ« ออกซิเจนและซัลเฟอร์ ».
เป้า : จากความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ออกไซด์ ให้พิจารณาคุณสมบัติและการผลิตของพวกมัน แนะนำนักเรียนให้รู้จักวิธีการจำแนกซัลไฟด์และซัลไฟต์
งาน:
1. ทางการศึกษา – ศึกษาลักษณะโครงสร้างและคุณสมบัติของสารประกอบซัลเฟอร์ (ครั้งที่สอง) และ(IV- ทำความคุ้นเคยกับปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลไฟด์และซัลไฟต์ไอออน
2. พัฒนาการ – พัฒนาทักษะของผู้เรียนในการทำการทดลอง การสังเกตผล การวิเคราะห์ และการสรุปผล
3. ทางการศึกษา – พัฒนาความสนใจในสิ่งที่กำลังศึกษาและปลูกฝังทักษะที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติ
ผลลัพธ์ที่วางแผนไว้ : สามารถอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของไฮโดรเจนซัลไฟด์ กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์ และเกลือของมันได้ รู้วิธีการผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์และกรดซัลฟูรัส อธิบายคุณสมบัติของสารประกอบซัลเฟอร์(II) และ (IV) บนพื้นฐานแนวคิดเกี่ยวกับกระบวนการรีดอกซ์ มีความคิดถึงผลกระทบของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ต่อการเกิดฝนกรด
อุปกรณ์ : ในตารางสาธิต: ซัลเฟอร์, โซเดียมซัลไฟด์, ไอรอนซัลไฟด์, สารละลายลิตมัส, สารละลายกรดซัลฟิวริก, สารละลายตะกั่วไนเตรต, คลอรีนในกระบอกปิดด้วยจุก, อุปกรณ์สำหรับผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์และทดสอบคุณสมบัติของซัลเฟอร์ออกไซด์ (วี), เครื่องวัดก๊าซออกซิเจน, แก้ว 500 มล., ช้อนสำหรับเผาสาร
ความคืบหน้าของบทเรียน :
ช่วงเวลาขององค์กร .
เราทำการสนทนาเกี่ยวกับการทำซ้ำคุณสมบัติของกำมะถัน:
1) อะไรอธิบายการมีอยู่ของการดัดแปลงกำมะถันแบบ allotropic หลายอย่าง?
2) จะเกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุล: ก) เมื่อไอระเหยกำมะถันถูกทำให้เย็นลง B) ในระหว่างการเก็บรักษาพลาสติกกำมะถันในระยะยาว c) เมื่อผลึกตกตะกอนจากสารละลายกำมะถันในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น ในโทลูอีน
3) วิธีการลอยตัวในการทำให้กำมะถันบริสุทธิ์จากสิ่งเจือปน เช่น จากทรายแม่น้ำ ขึ้นอยู่กับข้อใด
เราเรียกนักเรียนสองคน: 1) วาดไดอะแกรมของโมเลกุลของการดัดแปลงซัลเฟอร์แบบ allotropic ต่างๆ และพูดคุยเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของพวกมัน 2) เขียนสมการปฏิกิริยาที่แสดงคุณสมบัติของออกซิเจนและพิจารณาจากมุมมองของการลดออกซิเดชัน
นักเรียนที่เหลือแก้ปัญหา: มวลของซิงค์ซัลไฟด์เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาของสารประกอบสังกะสีกับกำมะถันซึ่งถ่ายด้วยปริมาณสาร 2.5 โมลคืออะไร?
เราร่วมกันกำหนดวัตถุประสงค์ของบทเรียนร่วมกับนักเรียน : ทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของสารประกอบซัลเฟอร์ที่มีสถานะออกซิเดชัน -2 และ +4
หัวข้อใหม่ : นักเรียนตั้งชื่อสารประกอบที่ทราบซึ่งมีซัลเฟอร์แสดงสถานะออกซิเดชันเหล่านี้ สูตรเคมี อิเล็กทรอนิกส์ และโครงสร้างของไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) กรดซัลฟูรัส
คุณจะได้รับไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้อย่างไร? นักเรียนเขียนสมการปฏิกิริยาของซัลเฟอร์กับไฮโดรเจน และอธิบายจากมุมมองของการเกิดออกซิเดชัน-รีดักชัน จากนั้นจึงพิจารณาวิธีอื่นในการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์: ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนของกรดกับโลหะซัลไฟด์ ลองเปรียบเทียบวิธีนี้กับวิธีการผลิตไฮโดรเจนเฮไลด์ เราสังเกตว่าระดับของการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไม่เปลี่ยนแปลง
ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง? ในการสนทนา เราจะค้นหาคุณสมบัติทางกายภาพและสังเกตผลกระทบทางสรีรวิทยา เรากำหนดคุณสมบัติทางเคมีโดยการทดลองการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศภายใต้สภาวะต่างๆ สิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้เป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา? เราพิจารณาปฏิกิริยาจากมุมมองของการลดออกซิเดชัน:
2 เอ็น 2 เอส+3โอ 2 = 2ชม 2 O+2SO 2
2H 2 เอส+โอ 2 =2ชม 2 โอ+2ส
เราดึงความสนใจของนักเรียนไปที่ความจริงที่ว่าเมื่อการเผาไหม้สมบูรณ์จะเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์มากขึ้น (ส -2 - 6 จ - = ส +4 ) มากกว่าในกรณีที่สอง (ส -2 - 2 จ - = ส 0 ).
เราหารือกันว่ากระบวนการจะดำเนินต่อไปอย่างไรหากใช้คลอรีนเป็นตัวออกซิไดซ์ เราสาธิตประสบการณ์การผสมก๊าซในถังสองถัง โดยถังด้านบนบรรจุคลอรีนไว้ล่วงหน้า และถังด้านล่างบรรจุไฮโดรเจนซัลไฟด์ คลอรีนเปลี่ยนสีและเกิดไฮโดรเจนคลอไรด์ ซัลเฟอร์เกาะอยู่บนผนังกระบอกสูบ หลังจากนั้นเราจะพิจารณาสาระสำคัญของปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์และนำนักเรียนไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับธรรมชาติที่เป็นกรดของไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยยืนยันด้วยประสบการณ์กับสารสีน้ำเงิน จากนั้นเราทำปฏิกิริยาเชิงคุณภาพกับไอออนซัลไฟด์และเขียนสมการปฏิกิริยา:
นา 2 S+Pb(หมายเลข 3 ) 2 =2นาโนNO 3 +PbS ↓
เราร่วมกับนักเรียนในการกำหนดข้อสรุป: ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นเพียงตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์ มีสภาพเป็นกรดโดยธรรมชาติ และสารละลายในน้ำคือกรด
ส 0 →ส -2 - ส -2 →ส 0 - ส 0 →ส +4 - ส -2 →ส +4 - ส 0 →เอช 2 ส -2 → ส +4 เกี่ยวกับ 2.
เรานำนักเรียนไปสู่ข้อสรุปว่ามีความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างสารประกอบซัลเฟอร์ และเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับสารประกอบดังกล่าวส +4 - เราสาธิตการทดลอง: 1) การได้รับซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV), 2) การเปลี่ยนสีของสารละลายฟูซิน, 3) การละลายของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในน้ำ 4) การตรวจจับกรด เราเขียนสมการปฏิกิริยาสำหรับการทดลองที่ดำเนินการและวิเคราะห์สาระสำคัญของปฏิกิริยา:
2สเกี่ยวกับ 2 + เกี่ยวกับ 2 =2 สเกี่ยวกับ 3 - สเกี่ยวกับ 2 +2H 2 ส=3S+2H 2 เกี่ยวกับ.
กรดซัลฟูรัสเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียร สลายตัวเป็นซัลเฟอร์ออกไซด์ได้ง่าย (IV) และน้ำ จึงมีอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำเท่านั้น กรดนี้มีความแข็งแรงปานกลาง มันก่อตัวเป็นเกลือสองแถว: อันตรงกลางคือซัลไฟต์ (สเกี่ยวกับ 3 -2 ), กรด – ไฮโดรซัลไฟต์ (เอช.เอส.เกี่ยวกับ 3 -1 ).
เราสาธิตประสบการณ์: การกำหนดปริมาณซัลไฟต์ในเชิงคุณภาพ ปฏิกิริยาระหว่างซัลไฟต์กับกรดแก่ ซึ่งปล่อยก๊าซออกมาสเกี่ยวกับ 2 กลิ่นฉุน:
ถึง 2 สเกี่ยวกับ 3 + เอ็น 2 สเกี่ยวกับ 4 → เค 2 สเกี่ยวกับ 4 + เอ็น 2 โอ +สเกี่ยวกับ 2
การรวมบัญชี ดำเนินการสองทางเลือกเพื่อร่างแผนการใช้งาน: 1 ตัวเลือกสำหรับไฮโดรเจนซัลไฟด์ ตัวเลือกที่สองสำหรับซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV)
การสะท้อนกลับ - มาสรุปงานกัน:
วันนี้เราพูดถึงการเชื่อมต่ออะไรบ้าง?
สารประกอบซัลเฟอร์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?ครั้งที่สอง) และ (IV).
ตั้งชื่อบริเวณที่ใช้สารประกอบเหล่านี้
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว- การบ้าน: §11,12 แบบฝึกหัด 3-5 (หน้า 34)
, , 21 , , ,
, 25-26 , 27-28 , , 30, , , , , , , , , , , , /2003;
, , , , , , , , , , , , , /2004
§ 8.1 ปฏิกิริยารีดอกซ์
การวิจัยทางห้องปฏิบัติการ
(ต่อ)
2. โอโซนเป็นสารออกซิไดซ์
โอโซนเป็นสารที่สำคัญที่สุดสำหรับธรรมชาติและมนุษย์
โอโซนสร้างโอโซนรอบโลกที่ระดับความสูง 10 ถึง 50 กม. โดยมีปริมาณโอโซนสูงสุดที่ระดับความสูง 20–25 กม. โอโซนอยู่ในชั้นบนของชั้นบรรยากาศ จึงไม่อนุญาตให้รังสีอัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่ของดวงอาทิตย์ซึ่งส่งผลเสียต่อมนุษย์ สัตว์ และพืช เข้าถึงพื้นผิวโลกได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบพื้นที่ของโอโซโนสเฟียร์ที่มีปริมาณโอโซนลดลงอย่างมาก หรือที่เรียกว่าหลุมโอโซน ไม่ทราบว่าหลุมโอโซนเคยก่อตัวมาก่อนหรือไม่ สาเหตุของการเกิดขึ้นก็ไม่ชัดเจนเช่นกัน สันนิษฐานว่าฟรีออนที่มีคลอรีนจากตู้เย็นและกระป๋องน้ำหอมภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์จะปล่อยอะตอมของคลอรีนซึ่งทำปฏิกิริยากับโอโซนและลดความเข้มข้นในชั้นบนของบรรยากาศ นักวิทยาศาสตร์มีความกังวลอย่างยิ่งเกี่ยวกับอันตรายของหลุมโอโซนในชั้นบรรยากาศ
ในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ โอโซนจะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาต่อเนื่องกันระหว่างออกซิเจนในบรรยากาศและไนโตรเจนออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ได้รับการปรับแต่งไม่ดี และการปล่อยประจุจากสายไฟฟ้าแรงสูง
โอโซนเป็นอันตรายต่อการหายใจอย่างมาก - ทำลายเนื้อเยื่อของหลอดลมและปอด โอโซนเป็นพิษอย่างยิ่ง (มีฤทธิ์รุนแรงกว่าคาร์บอนมอนอกไซด์) ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศคือ 10–5%
ดังนั้นโอโซนในบรรยากาศชั้นบนและชั้นล่างจึงมีผลตรงกันข้ามกับมนุษย์และสัตว์โลก
โอโซนและคลอรีนใช้ในการบำบัดน้ำเพื่อสลายสิ่งเจือปนอินทรีย์และฆ่าเชื้อแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม ทั้งคลอรีนและโอโซนของน้ำก็มีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป เมื่อน้ำถูกคลอรีนแบคทีเรียจะถูกทำลายเกือบทั้งหมด แต่สารอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นสารก่อมะเร็งที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ (ส่งเสริมการพัฒนาของมะเร็ง) จะเกิดขึ้น - ไดออกซินและสารประกอบที่คล้ายกัน เมื่อน้ำถูกโอโซน สารดังกล่าวจะไม่ก่อตัวขึ้น แต่โอโซนไม่ได้ฆ่าเชื้อแบคทีเรียทั้งหมด และแบคทีเรียที่มีชีวิตที่เหลืออยู่จะขยายตัวเพิ่มขึ้นอย่างล้นหลามเมื่อเวลาผ่านไป โดยดูดซับซากของแบคทีเรียที่ถูกฆ่า และน้ำก็ยิ่งปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรียมากยิ่งขึ้น ดังนั้นการใช้โอโซนในน้ำดื่มจะดีที่สุดเมื่อใช้อย่างรวดเร็ว โอโซนของน้ำในสระว่ายน้ำจะมีประสิทธิภาพมากเมื่อน้ำไหลเวียนอย่างต่อเนื่องผ่านเครื่องโอโซน โอโซนยังใช้สำหรับการฟอกอากาศอีกด้วย มันเป็นหนึ่งในสารออกซิไดซ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งไม่ทิ้งผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายจากการสลายตัว
โอโซนออกซิไดซ์โลหะเกือบทั้งหมด ยกเว้นโลหะกลุ่มทองคำและแพลตตินัม
โอโซนมักได้มาจากการกระทำกับออกซิเจนที่เป็นก๊าซโดยมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าอย่างเงียบ ๆ (โดยไม่มีแสงหรือประกายไฟ) ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างผนังของภาชนะภายในและภายนอกของเครื่องโอโซน โอโซนที่ง่ายที่สุดสามารถทำจากหลอดแก้วที่มีจุกปิดได้อย่างง่ายดาย คุณจะเข้าใจวิธีการทำสิ่งนี้จากรูป 8.4. อิเล็กโทรดด้านในเป็นแท่งโลหะ (ตะปูยาว) อิเล็กโทรดด้านนอกเป็นเกลียวลวด คุณสามารถเป่าอากาศออกได้ด้วยปั๊มลมสำหรับตู้ปลาหรือหลอดยางจากขวดสเปรย์ ในรูป 8.4 อิเล็กโทรดด้านในอยู่ในหลอดแก้ว ( ทำไมคุณถึงคิด?) แต่คุณสามารถประกอบโอโซนไนเซอร์ได้โดยไม่ต้องใช้มัน
ปลั๊กยางถูกโอโซนสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว
สะดวกในการรับไฟฟ้าแรงสูงจากคอยล์เหนี่ยวนำของระบบจุดระเบิดของรถยนต์โดยเปิดการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันต่ำอย่างต่อเนื่อง (แบตเตอรี่หรือวงจรเรียงกระแส 12 V)
ผลผลิตโอโซนมีอยู่หลายเปอร์เซ็นต์
สามารถตรวจพบโอโซนได้ในเชิงคุณภาพโดยใช้สารละลายแป้งของโพแทสเซียมไอโอไดด์ คุณสามารถแช่แถบกระดาษกรองในสารละลายนี้ หรือเติมสารละลายลงในน้ำที่มีโอโซน และอากาศที่มีโอโซนสามารถผ่านสารละลายในหลอดทดลองได้ ออกซิเจนไม่ทำปฏิกิริยากับไอโอไดด์ไอออน
สมการปฏิกิริยา:
2I – + O 3 + H 2 O = ฉัน 2 + O 2 + 2OH – .
เขียนสมการปฏิกิริยาการรับและการสูญเสียอิเล็กตรอน นำแถบกระดาษกรองที่ชุบสารละลายนี้ไปใส่เครื่องโอโซน(เหตุใดสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์จึงต้องมีแป้ง?) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์รบกวนการกำหนดโอโซนโดยใช้วิธีนี้.
(ทำไม?)
คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาโดยใช้ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด:
3. คุณสมบัติการลดของไฮโดรเจนซัลไฟด์และไอออนซัลไฟด์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นไข่เน่า (โปรตีนบางชนิดมีกำมะถัน)
ในการทำการทดลองกับไฮโดรเจนซัลไฟด์คุณสามารถใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นก๊าซผ่านสารละลายที่มีสารที่กำลังศึกษาหรือเติมน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เตรียมไว้ล่วงหน้าลงในสารละลายที่กำลังศึกษา (สะดวกกว่า) ปฏิกิริยาหลายอย่างสามารถทำได้ด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ (ปฏิกิริยากับซัลไฟด์ไอออน S 2–)
ทำงานกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ภายใต้ร่างเท่านั้น! ส่วนผสมของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับอากาศเผาไหม้อย่างระเบิดได้
โดยปกติไฮโดรเจนซัลไฟด์จะผลิตได้ในอุปกรณ์ Kipp โดยทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก 25% (เจือจาง 1:4) หรือกรดไฮโดรคลอริก 20% (เจือจาง 1:1) กับเหล็กซัลไฟด์ในรูปของชิ้นส่วนที่มีขนาด 1–2 ซม. สมการของปฏิกิริยา:
สามารถรับไฮโดรเจนซัลไฟด์ปริมาณเล็กน้อยได้โดยการวางผลึกโซเดียมซัลไฟด์ลงในขวดแบบมีฝาปิด จากนั้นจึงผ่านกรวยหยดที่มีก๊อกปิดเปิดและท่อทางออก ค่อยๆ เทกรดไฮโดรคลอริก 5-10% ออกจากกรวยอย่างช้าๆ (ทำไมไม่กำมะถัน?)ขวดจะถูกเขย่าอย่างต่อเนื่องโดยการเขย่าเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของกรดที่ไม่ทำปฏิกิริยาในท้องถิ่น หากไม่ดำเนินการนี้ การผสมส่วนประกอบโดยไม่คาดคิดอาจทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรง จุกหลุดออก และขวดเสียหายได้
การไหลของไฮโดรเจนซัลไฟด์สม่ำเสมอนั้นได้มาจากการให้ความร้อนแก่สารประกอบอินทรีย์ที่อุดมด้วยไฮโดรเจน เช่น พาราฟิน ด้วยซัลเฟอร์ (พาราฟิน 1 ส่วนต่อกำมะถัน 1 ส่วน 300 ° C)
เพื่อให้ได้น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกส่งผ่านน้ำกลั่น (หรือต้ม) ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ประมาณสามปริมาตรละลายในน้ำหนึ่งปริมาตร เมื่อยืนอยู่ในอากาศ น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์จะค่อยๆ มีเมฆมาก ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์รบกวนการกำหนดโอโซนโดยใช้วิธีนี้.
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง โดยจะรีดิวซ์ฮาโลเจนเป็นไฮโดรเจนเฮไลด์ และลดกรดซัลฟิวริกเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลเฟอร์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นพิษ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศคือ 0.01 มก./ล. แม้ว่าความเข้มข้นต่ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะทำให้ดวงตาและทางเดินหายใจระคายเคือง และทำให้เกิดอาการปวดศีรษะได้ ความเข้มข้นที่สูงกว่า 0.5 มก./ล. เป็นอันตรายถึงชีวิต ที่ความเข้มข้นสูง ระบบประสาทจะได้รับผลกระทบ การสูดดมไฮโดรเจนซัลไฟด์อาจทำให้หัวใจหยุดเต้นและระบบทางเดินหายใจ บางครั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์สะสมในถ้ำและบ่อน้ำทิ้ง และบุคคลที่ติดอยู่ที่นั่นจะหมดสติและเสียชีวิตทันที
ในเวลาเดียวกันการอาบไฮโดรเจนซัลไฟด์ก็มีผลในการรักษาร่างกายมนุษย์
3ก. ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
ศึกษาผลของสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ต่อน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือสารละลายโซเดียมซัลไฟด์
จากผลการทดลอง ให้เขียนสมการปฏิกิริยา คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาและสรุปเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยา
3บี ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับกรดซัลฟิวริก
เทกรดซัลฟิวริกเข้มข้นหยดลงในหลอดทดลองด้วยน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2-3 มิลลิลิตร (หรือสารละลายโซเดียมซัลไฟด์) (อย่างระมัดระวัง!)จนกระทั่งความขุ่นปรากฏขึ้น สารนี้คืออะไร? มีผลิตภัณฑ์อะไรอีกบ้างที่อาจผลิตได้ในปฏิกิริยานี้?
เขียนสมการปฏิกิริยา คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาโดยใช้ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด:
4. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลไฟต์ไอออน
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นมลภาวะในบรรยากาศที่สำคัญที่สุดที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ของรถยนต์เมื่อใช้น้ำมันเบนซินที่มีความบริสุทธิ์ต่ำ และโดยเตาเผาซึ่งมีการเผาถ่านหินที่มีกำมะถัน พีท หรือน้ำมันเชื้อเพลิง
ทุกปี ซัลเฟอร์ไดออกไซด์หลายล้านตันถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการเผาถ่านหินและน้ำมัน
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในก๊าซภูเขาไฟ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศให้เป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ซึ่งเมื่อดูดซับน้ำ (ไอ) จะกลายเป็นกรดซัลฟิวริก ฝนกรดที่ตกลงมาทำลายชิ้นส่วนซีเมนต์ของอาคาร อนุสาวรีย์ทางสถาปัตยกรรม และประติมากรรมที่แกะสลักจากหิน ฝนกรดทำให้การเจริญเติบโตของพืชช้าลงและอาจถึงขั้นตายได้ และคร่าชีวิตสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำด้วย ฝนดังกล่าวจะชะล้างปุ๋ยฟอสฟอรัสซึ่งละลายในน้ำได้ไม่ดีออกจากพื้นที่เพาะปลูกซึ่งเมื่อปล่อยลงสู่แหล่งน้ำจะทำให้เกิดการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของสาหร่ายและหนองน้ำและแม่น้ำที่ล้นอย่างรวดเร็ว
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน ควรได้รับซัลเฟอร์ไดออกไซด์และทำงานภายใต้ร่างสามารถรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้โดยใส่โซเดียมซัลไฟต์ 5–10 กรัมลงในขวดที่ปิดโดยมีจุกที่มีท่อทางออกและกรวยสำหรับหยด จากกรวยหยดที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 10 มล
(ระมัดระวังอย่างยิ่ง!)
เททีละหยดลงบนผลึกโซเดียมซัลไฟต์ แทนที่จะใช้โซเดียมซัลไฟต์แบบผลึกคุณสามารถใช้สารละลายอิ่มตัวได้
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาระหว่างโลหะทองแดงกับกรดซัลฟิวริก ในขวดก้นกลมที่มีจุกปิดพร้อมท่อจ่ายแก๊สและกรวยสำหรับหยด ให้วางเศษทองแดงหรือเศษลวดแล้วเทกรดซัลฟิวริกเล็กน้อยจากกรวยสำหรับหยด (ใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นประมาณ 6 มล. ต่อ 10 กรัม ของทองแดง) เพื่อเริ่มปฏิกิริยา ให้อุ่นขวดเล็กน้อย หลังจากนั้นให้เติมกรดทีละหยด เขียนสมการการรับและปล่อยอิเล็กตรอนและสมการผลรวม
สามารถศึกษาคุณสมบัติของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้โดยการส่งก๊าซผ่านสารละลายรีเอเจนต์ หรือในรูปของสารละลายที่เป็นน้ำ (กรดซัลฟูรัส) ผลลัพธ์เดียวกันนี้จะได้รับเมื่อใช้สารละลายที่เป็นกรดของโซเดียมซัลไฟต์ Na 2 SO 3 และโพแทสเซียมซัลไฟต์ K 2 SO 3 . ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มากถึงสี่สิบปริมาตรถูกละลายในน้ำหนึ่งปริมาตร (ได้สารละลายประมาณ 6%)
ทำนายผลที่เกิดปฏิกิริยาของกรดซัลฟูรัสและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ทดสอบสมมติฐานของคุณด้วยประสบการณ์
เติมสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 3% ในปริมาณเท่ากันลงในกรดซัลฟิวรัส 2–3 มิลลิลิตร จะพิสูจน์การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่คาดหวังได้อย่างไร
ทำซ้ำการทดลองเดียวกันด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟต์ที่เป็นกรดและเป็นด่าง
เขียนสมการปฏิกิริยาและคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้าของกระบวนการ
เลือกศักย์ไฟฟ้าที่คุณต้องการ:
4ข. ปฏิกิริยาระหว่างซัลเฟอร์ไดออกไซด์กับไฮโดรเจนซัลไฟด์
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นระหว่างก๊าซ SO 2 และ H 2 S และทำหน้าที่ผลิตกำมะถัน ปฏิกิริยานี้ก็น่าสนใจเช่นกันเพราะมลพิษทางอากาศทั้งสองทำลายซึ่งกันและกัน
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นระหว่างสารละลายของไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือไม่? ตอบคำถามนี้ด้วยประสบการณ์
เลือกศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเพื่อพิจารณาว่าจะเกิดปฏิกิริยาในสารละลายได้หรือไม่:
พยายามคำนวณความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยาทางอุณหพลศาสตร์
ลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของสารเพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารที่เป็นก๊าซมีดังนี้
ปฏิกิริยาใดที่เป็นสาร (ก๊าซหรือสารละลาย) จะดีกว่ากัน?
คุณสมบัติทางเคมี คุณสมบัติทางกายภาพภายใต้สภาวะปกติ ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นก๊าซไม่มีสีและมีกลิ่นเฉพาะตัวของไข่เน่า คุณสมบัติทางกายภาพต
- PL = -86 °C,
กีบ = -60 °C ละลายในน้ำได้ไม่ดี ที่อุณหภูมิ 20 °C H 2 S 2.58 มล. ละลายในน้ำ 100 กรัม เป็นพิษมาก หากสูดดมเข้าไปจะทำให้เป็นอัมพาตซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้ ในธรรมชาติ มันถูกปล่อยออกมาโดยเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซภูเขาไฟ และเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตในพืชและสัตว์ สามารถละลายน้ำได้สูง เมื่อละลายจะเกิดกรดไฮโดรซัลไฟด์อ่อนๆ
ในสารละลายที่เป็นน้ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติของกรด dibasic ที่อ่อนแอ:
- H 2 S = HS - + H + ; HS - = ส 2- + ชม + .
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เผาไหม้ในอากาศ
เปลวไฟสีน้ำเงิน ด้วยการเข้าถึงอากาศที่จำกัด จะเกิดกำมะถันอิสระ:
2H 2 ส + โอ 2 = 2H 2 O + 2S
- ด้วยการจ่ายอากาศส่วนเกิน การเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำให้เกิดซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV): 2H 2 ส + 3O 2 = 2H 2 O + 2SO 2
ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติรีดิวซ์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถออกซิไดซ์ในสารละลายในน้ำให้เป็นซัลเฟอร์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และกรดซัลฟิวริก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาวะ
ตัวอย่างเช่น ลดสีของน้ำโบรมีน:
H 2 S + Br 2 = 2HBr + ส.
ทำปฏิกิริยากับน้ำคลอรีน:
3PbO 2 + 4H 2 S = 3PbS + SO 2 + 4H 2 O
- ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ใช้เพื่อให้ได้กำมะถันจากก๊าซเสียจากการผลิตกรดโลหะและกรดซัลฟิวริก:
ดังนั้น 2 + 2H 2 S = 3S + 2H 2 O.
การก่อตัวของกำมะถันตามธรรมชาติในระหว่างกระบวนการภูเขาไฟมีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้
- เมื่อซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกส่งผ่านสารละลายอัลคาไลพร้อมกันจะเกิดไทโอซัลเฟต:
4SO 2 + 2H 2 S + 6NaOH = 3Na 2 S 2 O 3 + 5H 2 O
- ปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกเจือจางกับเหล็ก (II) ซัลไฟด์
FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S
- ปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมซัลไฟด์กับน้ำเย็น
อัล 2 ส 3 + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 + 3H 2 ส
- การสังเคราะห์โดยตรงจากองค์ประกอบ เกิดขึ้นเมื่อไฮโดรเจนถูกส่งผ่านไปยังกำมะถันหลอมเหลว:
ชม 2 + ส = ชม 2 ส
- การทำความร้อนส่วนผสมของพาราฟินและซัลเฟอร์
1.9. กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์และเกลือของมัน
กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติทั้งหมดของกรดอ่อน ทำปฏิกิริยากับโลหะ ออกไซด์ของโลหะ เบส
เนื่องจากเป็นกรดไดบาซิก จึงเกิดเกลือได้ 2 ชนิด คือ ซัลไฟด์และไฮโดรซัลไฟด์ - ไฮโดรซัลไฟด์ละลายได้สูงในน้ำ ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทเช่นกัน และซัลไฟด์ของโลหะหนักแทบไม่ละลายเลย
ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทไม่มีสีส่วนที่เหลือมีสีที่มีลักษณะเฉพาะเช่นทองแดงซัลไฟด์ (II) นิกเกิลและตะกั่ว - ดำ, แคดเมียม, อินเดียม, ดีบุก - เหลือง, พลวง - ส้ม
โลหะซัลไฟด์ไอออนิกอัลคาไล M 2 S มีโครงสร้างประเภทฟลูออไรต์ โดยที่อะตอมของกำมะถันแต่ละอะตอมถูกล้อมรอบด้วยลูกบาศก์ที่มีอะตอมโลหะ 8 อะตอม และอะตอมของโลหะแต่ละอะตอมถูกล้อมรอบด้วยจัตุรมุขที่มีอะตอมของกำมะถัน 4 อะตอม ซัลไฟด์ประเภท MS เป็นคุณลักษณะเฉพาะของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธและมีโครงสร้างประเภทโซเดียมคลอไรด์ โดยที่โลหะและซัลเฟอร์แต่ละอะตอมถูกล้อมรอบด้วยอะตอมแปดหน้าที่มีประเภทต่างกัน เมื่อธรรมชาติของโควาเลนต์ของพันธะโลหะ-ซัลเฟอร์เพิ่มขึ้น โครงสร้างที่มีหมายเลขโคออร์ดิเนตต่ำกว่าจะถูกรับรู้
ซัลไฟด์ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กพบได้ในธรรมชาติเป็นแร่ธาตุและแร่ และทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตโลหะ
ครูสอนเคมี
ความต่อเนื่อง ดู ในฉบับที่ 22/2548;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19, 21/2008;
1, 3, 10/2009
1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2549;
บทที่ 30
ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 (ปีแรกของการศึกษา)
ซัลเฟอร์และสารประกอบของมัน
1. ตำแหน่งในตารางของ D.I. Mendeleev โครงสร้างของอะตอม
2. ที่มาของชื่อ
3. คุณสมบัติทางกายภาพ
4. คุณสมบัติทางเคมี
5. อยู่ในธรรมชาติ
6. วิธีการรับขั้นพื้นฐาน
ในตารางธาตุ ซัลเฟอร์อยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม VI (กลุ่มย่อยแชลโคเจน) สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของซัลเฟอร์ 1 ส 2 2ส 2 พี 6 3ส 2 พี 4 นี้ ร-องค์ประกอบ. ซัลเฟอร์สามารถแสดงความจุ II, IV หรือ VI ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานะของมัน:
ส: 1 ส 2 2ส 2 2พี 6 3ส 2 3พี 4 3ง 0 (วาเลนซ์ II),
ส*: 1 ส 2 2ส 2 2พี 6 3ส 2 3พี 3 3ง 1 (วาเลนซ์ IV),
ส**: 1 ส 2 2ส 2 2พี 6 3ส 1 3พี 3 3ง 2 (วาเลนซี VI)
สถานะออกซิเดชันที่มีลักษณะเฉพาะของซัลเฟอร์คือ –2, +2, +4, +6 (ในไดซัลไฟด์ที่มีพันธะ –S–S– ที่เชื่อมโยงกัน (เช่น FeS 2) สถานะออกซิเดชันของซัลเฟอร์คือ –1) ในสารประกอบ มันเป็นส่วนหนึ่งของแอนไอออน โดยมีองค์ประกอบอิเล็กโทรเนกาติตีมากกว่า - ส่วนหนึ่งของแคตไอออน เช่น:
กำมะถัน – องค์ประกอบที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวีตี้สูง มีคุณสมบัติเป็นอโลหะ (เป็นกรด) มีไอโซโทปเสถียรสี่ไอโซโทปที่มีเลขมวล 32, 33, 34 และ 36 กำมะถันธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทป 32 S 95%
ชื่อกำมะถันของรัสเซียมาจากคำภาษาสันสกฤต ซีร่า– สีเหลืองอ่อน สีของกำมะถันตามธรรมชาติ ชื่อละติน กำมะถันแปลว่า "ผงไวไฟ" 1
โครงสร้างทางกายภาพ
ซัลเฟอร์ก่อตัวเป็นสาม การปรับเปลี่ยนแบบ allotropic: ขนมเปียกปูน(-กำมะถัน), โมโนคลินิก(-กำมะถัน) และ พลาสติกหรือเป็นยาง กำมะถันออร์โธร์ฮอมบิกจะเสถียรที่สุดภายใต้สภาวะปกติ และกำมะถันโมโนคลินิกจะเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า 95.5 °C การดัดแปลงแบบ allotropic ทั้งสองนี้มีตาข่ายคริสตัลโมเลกุลที่สร้างขึ้นจากโมเลกุลขององค์ประกอบ S 8 ซึ่งอยู่ในอวกาศในรูปของมงกุฎ อะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์เดี่ยว ความแตกต่างระหว่างรอมบิกและโมโนคลินิกซัลเฟอร์คือโมเลกุลถูกบรรจุต่างกันในโครงตาข่ายคริสตัล
หากได้รับความร้อนจากขนมเปียกปูนหรือโมโนคลินิกจนถึงจุดเดือด (444.6 °C) และของเหลวที่ได้นั้นถูกเทลงในน้ำเย็น จะเกิดกำมะถันพลาสติกขึ้นโดยมีคุณสมบัติคล้ายยาง กำมะถันพลาสติกประกอบด้วยโซ่ซิกแซกยาว การดัดแปลงแบบ allotropic นี้ไม่เสถียรและเปลี่ยนรูปแบบเป็นรูปแบบผลึกอย่างใดอย่างหนึ่งได้เอง
ขนมเปียกปูนซัลเฟอร์เป็นของแข็งผลึกสีเหลือง ไม่ละลายในน้ำ (และไม่เปียก) แต่ละลายได้สูงในตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด (คาร์บอนไดซัลไฟด์ เบนซิน ฯลฯ) ซัลเฟอร์มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนต่ำมาก จุดหลอมเหลวของกำมะถันออร์โธร์ฮอมบิกคือ +112.8 °C ที่อุณหภูมิ 95.5 °C กำมะถันออร์โธร์ฮอมบิกจะกลายเป็นโมโนคลินิก:
เรื่องราวทางเคมี
ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี ซัลเฟอร์เป็นสารอโลหะที่ออกฤทธิ์โดยทั่วไป ในปฏิกิริยาอาจเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์
โลหะ (+):
2นา + ส = นา 2 ส
2อัล + 3S อัล 2 ส 3,
อโลหะ (+/–)*:
2P + 3S P 2 ส 3 ,
S + Cl 2 = SCl 2,
ส + 3F 2 = เอสเอฟ 6,
ไม่เกิดปฏิกิริยา S + N 2
ฮ 2 โอ (–) กำมะถันไม่เปียกน้ำ
ออกไซด์พื้นฐาน (-)
ออกไซด์ของกรด (-)
ฐาน (+/–):
ไม่เกิดปฏิกิริยา S + Cu(OH) 2
กรด (ไม่ใช่ตัวออกซิไดซ์) (–)
กรดออกซิไดซ์ (+):
S + 2H 2 SO 4 (เข้มข้น) = 3SO 2 + 2H 2 O,
S + 2HNO 3 (เจือจาง) = H 2 SO 4 + 2NO,
S + 6HNO 3 (เข้มข้น) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O.
ในธรรมชาติ ซัลเฟอร์เกิดขึ้นทั้งในสภาพดั้งเดิมและในรูปของสารประกอบ ที่สำคัญที่สุดคือ ไพไรต์ หรือที่เรียกว่าเหล็กหรือซัลเฟอร์ไพไรต์ (FeS 2) สังกะสีผสม (ZnS) ความมันวาวของตะกั่ว (PbS ) ยิปซั่ม (CaSO 4 · 2H 2 O), เกลือของ Glauber (นา 2 SO 4 · 10H 2 O), เกลือที่มีรสขม (MgSO 4 · 7H 2 O) นอกจากนี้ ซัลเฟอร์ยังเป็นส่วนหนึ่งของถ่านหิน น้ำมัน รวมถึงสิ่งมีชีวิตต่างๆ (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกรดอะมิโน) ในร่างกายมนุษย์ กำมะถันจะเข้มข้นอยู่ในเส้นผม
ในสภาพห้องปฏิบัติการ สามารถรับกำมะถันได้โดยใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์ (ORR) ตัวอย่างเช่น:
H 2 SO 3 + 2H 2 S = 3S + 3H 2 O,
2H 2 ส + โอ 2 2S + 2H 2 โอ
สารประกอบซัลเฟอร์ที่สำคัญ
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) เป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นเหม็นของไข่เน่า เป็นพิษ (รวมกับฮีโมโกลบินในเลือด เกิดเป็นเหล็กซัลไฟด์) หนักกว่าอากาศ ละลายได้ในน้ำเล็กน้อย (ไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2.5 ปริมาตรในน้ำ 1 ปริมาตร) พันธะในโมเลกุลคือขั้วโควาเลนต์ เอสพีไฮบริไดเซชัน 3 โมเลกุลมีโครงสร้างเชิงมุม:
ในทางเคมี ไฮโดรเจนซัลไฟด์ค่อนข้างมีฤทธิ์ มันไม่เสถียรทางความร้อน เผาไหม้ได้ง่ายในบรรยากาศที่มีออกซิเจนหรือในอากาศ ออกซิไดซ์ได้ง่ายด้วยฮาโลเจน, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือเหล็ก (III) คลอไรด์; เมื่อถูกความร้อนมันจะทำปฏิกิริยากับโลหะบางชนิดและออกไซด์ของพวกมันทำให้เกิดซัลไฟด์:
2H 2 S + O 2 2S + 2H 2 O,
2H 2 S + 3O 2 2SO 2 + 2H 2 O,
H 2 S + Br 2 = 2HBr + S
2H 2 S + ดังนั้น 2 3S + 2H 2 O,
2FeCl 3 + H 2 S = 2FeCl 2 + S + 2HCl,
H 2 S + สังกะสี ZnS + H 2 ,
H 2 S + CaO CaS + H 2 O
ในสภาพห้องปฏิบัติการ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้มาจากการบำบัดเหล็กหรือซิงค์ซัลไฟด์ด้วยกรดแร่เข้มข้น หรือโดยการไฮโดรไลซิสของอะลูมิเนียมซัลไฟด์ที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้:
ZnS + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 S
อัล 2 SO 3 + 6HOH 2Al(OH) 3 + 3H 2 S.
สารละลายไฮโดรเจนซัลไฟด์ในน้ำ – น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์, หรือ กรดไฮโดรซัลไฟด์ - อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอในทางปฏิบัติจะไม่แยกตัวออกจากกันในระยะที่สอง กรด dibasic ก่อให้เกิดเกลือสองประเภทได้อย่างไร ซัลไฟด์และไฮโดรซัลไฟด์:
ตัวอย่างเช่น Na 2 S – โซเดียมซัลไฟด์, NaHS – โซเดียมไฮโดรซัลไฟด์
กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์แสดงคุณสมบัติทั่วไปทั้งหมดของกรด นอกจากนี้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ กรดไฮโดรซัลไฟด์ และเกลือของไฮโดรเจนซัลไฟด์ยังมีความสามารถในการรีดิวซ์ที่แข็งแกร่ง
ตัวอย่างเช่น:
H 2 S + Zn = ZnS + H 2
H 2 S + CuO = CuS + H 2 O,ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลไฟด์ไอออน
คือปฏิกิริยากับเกลือตะกั่วที่ละลายน้ำได้ ในกรณีนี้ การตกตะกอนของตะกั่วซัลไฟด์สีดำจะตกตะกอน:
Pb 2+ + S 2– -> PbS
Pb(NO 3) 2 + นา 2 S = PbS + 2NaNO 3 ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์ ดังนั้น 2 – ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เอสพี- ก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นฉุน เป็นพิษ ออกไซด์ที่เป็นกรด พันธะในโมเลกุลคือขั้วโควาเลนต์ 2 - ไฮบริด หนักกว่าอากาศ ละลายในน้ำได้สูง (ในน้ำหนึ่งปริมาตร - มากถึง 80 ปริมาตรของ SO 2) ก่อตัวเมื่อละลาย
กรดซัลฟูรัส
มีอยู่ในโซลูชันเท่านั้น:
ซ 2 โอ + เอส 2 เอช 2 เอส 3 .
ในแง่ของคุณสมบัติของกรด-เบส ซัลเฟอร์ไดออกไซด์แสดงคุณสมบัติของกรดออกไซด์ทั่วไป นอกจากนี้ กรดซัลฟิวรัสยังแสดงคุณสมบัติทั่วไปทั้งหมดของกรดด้วย:
ดังนั้น 2 + CaO CaSO 3
ชม 2 SO 3 + Zn = ZnSO 3 + H 2
H 2 SO 3 + CaO = CaSO 3 + H 2 O.
ในแง่ของคุณสมบัติรีดอกซ์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ กรดซัลฟูรัส และซัลไฟต์สามารถแสดงความเป็นคู่ของรีดอกซ์ได้ (โดยมีคุณสมบัติเด่นคือคุณสมบัติรีดอกซ์) ด้วยตัวรีดิวซ์ที่แรงกว่า สารประกอบซัลเฟอร์ (IV) จะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์: ด้วยตัวออกซิไดซ์ที่แรงกว่า พวกมันแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์:ใน
อุตสาหกรรม
ได้รับซัลเฟอร์ไดออกไซด์:
เมื่อเผากำมะถัน:
การย่างไพไรต์และซัลไฟด์อื่นๆ:
4เฟส 2 + 11O 2 2เฟ 2 โอ 3 + 8SO 2, 2ZnS + 3O 2 2ZnO + 2SO 2ถึง
วิธีการทางห้องปฏิบัติการ
ใบเสร็จรับเงินรวมถึง:
ผลของกรดแก่ต่อซัลไฟต์:
นา 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + SO 2 + H 2 O;
ปฏิกิริยาระหว่างกรดซัลฟิวริกเข้มข้นกับโลหะหนัก: Cu + 2H 2 SO 4 (เข้มข้น) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลไฟต์ไอออน
– การเปลี่ยนสีของ “น้ำไอโอดีน” หรือการกระทำของกรดแร่เข้มข้น:
นา 2 SO 3 + ฉัน 2 + 2NaOH = 2NaI + นา 2 SO 4 + H 2 O, Ca 2 SO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + SO 2 ซัลเฟอร์(VI) ออกไซด์ ดังนั้น 3 – เอสพีซัลเฟอร์ไตรออกไซด์หรือซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ เป็นของเหลวไม่มีสีซึ่งที่อุณหภูมิต่ำกว่า 17 ° C จะกลายเป็นมวลผลึกสีขาว เป็นพิษ. มีอยู่ในรูปของโพลีเมอร์ (โมเลกุลโมโนเมอร์มีอยู่เฉพาะในเฟสก๊าซ) พันธะในโมเลกุลคือโควาเลนต์เชิงขั้ว- เกิดจากการออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์:
ดังนั้น 3 + H 2 O = H 2 ดังนั้น 4 + ถาม,
n n SO3.
ตามคุณสมบัติของกรด-เบส มันคือกรดออกไซด์ทั่วไป:
ดังนั้น 3 + H 2 O = H 2 ดังนั้น 4
ดังนั้น 3 + CaO = CaSO 4,
ในแง่ของคุณสมบัติรีดอกซ์ จะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง โดยปกติจะลดลงเหลือ SO 2 หรือซัลไฟต์:
ในรูปแบบบริสุทธิ์มันไม่มีคุณค่าในทางปฏิบัติ แต่เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการผลิตกรดซัลฟิวริก
กรดซัลฟูริก – ของเหลวมันหนักไม่มีสีและกลิ่น ละลายได้สูงในน้ำ (มีผล exo ที่ดี) ดูดความชื้น เป็นพิษ ทำให้ผิวหนังไหม้อย่างรุนแรง เป็นอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น กรดซัลฟิวริกก่อให้เกิดเกลือสองประเภท:ซัลเฟต และไฮโดรซัลเฟต
ซึ่งแสดงคุณสมบัติทั่วไปทั้งหมดของเกลือ
ซัลเฟตของโลหะแอคทีฟมีความเสถียรทางความร้อน และซัลเฟตของโลหะอื่นๆ จะสลายตัวแม้จะมีความร้อนเพียงเล็กน้อย:
นา 2 SO 4 ไม่สลายตัว
สังกะสี SO 4 สังกะสี O + SO 3
4FeSO 4 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2,
Ag 2 SO 4 2Ag + SO 2 + O 2,
ปรอทSO 4 Hg + SO 2 + O 2สารละลายที่มีเศษส่วนมวลของกรดซัลฟิวริกต่ำกว่า 70% มักจะถือว่าเจือจาง สูงกว่า 70% – เข้มข้น; สารละลาย SO 3 ในกรดซัลฟิวริกปราศจากน้ำเรียกว่า oleum (ความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ใน oleum สามารถเข้าถึง 65%)
เจือจาง
กรดซัลฟิวริกแสดงคุณสมบัติทั้งหมดของกรดแก่:
ช 2 ดังนั้น 4 2H + + ดังนั้น 4 2– ,
ชม 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + H 2
H 2 SO 4 (เจือจาง) + Cu ไม่เกิดปฏิกิริยา
H 2 SO 4 + CaO = CaSO 4 + H 2 O, CaCO 3 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + H 2 O + CO 2
เข้มข้น
กรดซัลฟิวริกเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงโดยเฉพาะเมื่อถูกความร้อน
มันออกซิไดซ์โลหะหลายชนิด อโลหะ และสารอินทรีย์บางชนิด โลหะกลุ่มเหล็ก ทองคำ และแพลตตินัมจะไม่ออกซิไดซ์ภายใต้อิทธิพลของกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (อย่างไรก็ตาม เหล็กจะละลายได้ดีเมื่อถูกความร้อนในกรดซัลฟิวริกความเข้มข้นปานกลางโดยมีเศษส่วนมวล 70%) เมื่อกรดซัลฟิวริกเข้มข้นทำปฏิกิริยากับโลหะอื่นๆ จะเกิดซัลเฟตและผลิตภัณฑ์ลดกรดซัลฟิวริกขึ้น
2H 2 SO 4 (เข้มข้น) + Cu = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O,
5H 2 SO 4 (เข้มข้น) + 8Na = 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O,
H 2 SO 4 (conc.) ทำให้เกิดปฏิกิริยากับ Fe, Al
เมื่อทำปฏิกิริยากับอโลหะกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะลดลงเหลือ SO 2: 5H 2 SO 4 (สรุป) + 2P = 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O, 2H 2 SO 4 (เข้มข้น) + C = 2H 2 O + CO 2 + 2SO 2
ติดต่อช่องทางการรับสินค้า
4เฟส 2 + 11O 2 2เฟ 2 โอ 3 + 8SO 2 ;
2) ออกซิเดชันของ SO 2 ถึง SO 3 ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - วานาเดียมออกไซด์:
3) ละลาย SO 3 ในกรดซัลฟิวริกเพื่อให้ได้โอเลียม:
ดังนั้น 3 + H 2 O = H 2 ดังนั้น 4 + ถาม,
n SO 3 + H 2 SO 4 (สรุป) = H 2 SO 4 n SO3.
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลเฟตไอออน– อันตรกิริยากับแบเรียมไอออนบวกทำให้เกิดการตกตะกอนของตะกอนสีขาว BaSO 4 .
บา 2+ + SO 4 2– -> BaSO 4,
BaCl 2 + นา 2 SO 4 = BaSO 4 + 2NaCl
ทดสอบในหัวข้อ “ซัลเฟอร์และสารประกอบของมัน”
1. ซัลเฟอร์และออกซิเจนคือ:
ก) ตัวนำไฟฟ้าที่ดี
b) อยู่ในกลุ่มย่อยของ chalcogens;
c) ละลายได้สูงในน้ำ
d) มีการดัดแปลง allotropic
2. จากปฏิกิริยาของกรดซัลฟูริกกับทองแดงคุณจะได้รับ:
ก) ไฮโดรเจน; b) กำมะถัน;
c) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์; d) ไฮโดรเจนซัลไฟด์
3. ไฮโดรเจนซัลไฟด์คือ:
ก) ก๊าซพิษ
b) สารออกซิไดซ์ที่แรง;
c) ตัวรีดิวซ์ทั่วไป
d) หนึ่งในการแบ่งส่วนของกำมะถัน
4. เศษส่วนมวล (เป็น%) ของออกซิเจนในซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์เท่ากับ:
ก) 50; ข) 60; ค) 40; ง) 94.
5. ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์เป็นแอนไฮไดรด์:
ก) กรดซัลฟิวริก
b) กรดซัลฟูรัส;
c) กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์
d) กรดไธโอซัลฟิวริก
6. มวลของโพแทสเซียมไฮโดรซัลไฟต์จะลดลงกี่เปอร์เซ็นต์หลังจากการเผา?
c) โพแทสเซียมไฮโดรซัลไฟต์มีความเสถียรทางความร้อน
7. คุณสามารถเปลี่ยนสมดุลไปสู่ปฏิกิริยาโดยตรงของการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์:
ก) การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา
b) แรงกดดันที่เพิ่มขึ้น;
c) ลดแรงกดดัน;
d) ลดความเข้มข้นของซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI)
8. เมื่อเตรียมสารละลายกรดซัลฟิวริกคุณต้อง:
ก) เทกรดลงในน้ำ
b) เทน้ำลงในกรด
c) ลำดับของการแช่ไม่สำคัญ
d) กรดซัลฟิวริกไม่ละลายในน้ำ
9. ต้องเติมโซเดียมซัลเฟตเดคาไฮเดรตโดยมวล (เป็นกรัม) ลงในสารละลายโซเดียมซัลเฟต 8% 100 มล. (ความหนาแน่น 1.07 กรัม/มิลลิลิตร) เพื่อเพิ่มเศษส่วนมวลของเกลือในสารละลายเป็นสองเท่า
ก) 100; ข) 1.07; ค) 30.5; ง) 22.4
10. หากต้องการระบุซัลไฟต์ไอออนในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ คุณสามารถใช้:
ก) แคตไอออนตะกั่ว;
b) “น้ำไอโอดีน”;
c) สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
d) กรดแร่เข้มข้น
กุญแจสำคัญในการทดสอบ
ข, ง | วี | ก, ค | ข | ข | ช | ข, ง | ก | วี | ข, ง |
งานและแบบฝึกหัดเรื่องกำมะถันและสารประกอบของมัน
ห่วงโซ่แห่งการเปลี่ยนแปลง
1. ซัลเฟอร์ -> เหล็ก (II) ซัลไฟด์ -> ไฮโดรเจนซัลไฟด์ -> ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ -> ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์> กรดซัลฟิวริก> ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์
3. กรดซัลฟูริก -> ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ -> ซัลเฟอร์ -> ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ -> ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ -> กรดซัลฟิวริก
4. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ -> โซเดียมซัลไฟต์ -> โซเดียมไฮโดรซัลไฟต์ -> โซเดียมซัลไฟต์ -> โซเดียมซัลเฟต
5. ไพไรต์ -> ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ -> ซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ -> กรดซัลฟิวริก -> ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) -> โพแทสเซียมซัลไฟต์ -> ซัลฟูรัสแอนไฮไดรด์
6. ไพไรต์ > ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ -> โซเดียมซัลไฟต์ -> โซเดียมซัลเฟต -> แบเรียมซัลเฟต -> แบเรียมซัลไฟด์
7. โซเดียมซัลไฟด์ -> A -> B -> C -> D -> แบเรียมซัลเฟต (สารทั้งหมดมีกำมะถัน ปฏิกิริยาที่หนึ่ง สอง และสี่คือ ORR)
ระดับเอ |
1. ไฮโดรเจนซัลไฟด์ 6.5 ลิตรถูกส่งผ่านสารละลายที่มีโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5 กรัม
กำหนดองค์ประกอบของสารละลายที่ได้คำตอบ.
2. NaHS 7 ก., 5.61 ก. H2S
กำหนดองค์ประกอบของสารละลายที่ได้ต้องเติมเกลือของ Glauber ในปริมาณเท่าใดในสารละลายโซเดียมซัลเฟต 8% 100 มล. (ความหนาแน่นของสารละลายคือ 1.07 กรัมต่อมิลลิลิตร) เพื่อเพิ่มเศษส่วนมวลของสารในสารละลายเป็นสองเท่า
3. 30.5 ก. นา 2 SO 4 · 10H 2 O.
กำหนดองค์ประกอบของสารละลายที่ได้ไปยัง 40 กรัมของสารละลายกรดซัลฟิวริก 12%, ซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ 4 กรัมถูกเติมลงไป คำนวณเศษส่วนมวลของสารในสารละลายที่ได้
4. 22% H2SO4
กำหนดองค์ประกอบของสารละลายที่ได้ส่วนผสมของเหล็ก (II) ซัลไฟด์และไพไรต์ซึ่งมีน้ำหนัก 20.8 กรัม ถูกนำไปเผาเป็นเวลานาน ส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ก๊าซ (o.s.) จำนวน 6.72 ลิตร
5. กำหนดมวลของของแข็งตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการยิง
กำหนดองค์ประกอบของสารละลายที่ได้ 16 ก. เฟ 2 โอ 3
6. มีส่วนผสมของทองแดง คาร์บอน และเหล็ก (III) ออกไซด์ โดยมีอัตราส่วนโมลาร์ของส่วนประกอบ 4:2:1 (ตามลำดับที่แสดง) กรดซัลฟิวริก 96% (ความหนาแน่น 1.84 กรัม/มิลลิลิตร) ต้องใช้ปริมาตรเท่าใดจึงจะละลายส่วนผสมดังกล่าวได้อย่างสมบูรณ์ 2.2 กรัมเมื่อถูกความร้อน
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.ในการออกซิไดซ์ไฮโดรซัลไฟต์ของโลหะอัลคาไล 3.12 กรัม จำเป็นต้องเติมสารละลาย 50 มิลลิลิตร ซึ่งความเข้มข้นของโมลาร์ของโซเดียมไดโครเมตและกรดซัลฟิวริกคือ 0.2 โมล/ลิตร และ 0.5 โมล/ลิตร ตามลำดับ กำหนดองค์ประกอบและมวลของสารตกค้างที่จะได้รับเมื่อสารละลายถูกระเหยหลังปฏิกิริยา
คำตอบ |
- ส่วนผสมของโครเมียมซัลเฟต 7.47 กรัม (3.92 กรัม) และโซเดียม (3.55 กรัม)
1. ระดับบี
(ปัญหาเกี่ยวกับ oleum)
จะต้องละลายซัลเฟอร์ไตรออกไซด์จำนวนเท่าใดในสารละลายกรดซัลฟิวริก 91% 100 กรัมเพื่อให้ได้โอเลียม 30%
สารละลายตามปัญหา:
สารละลายม
(H 2 SO 4) = 100 0.91 = 91 กรัม
(H 2 O) = 100 · 0.09 = 9 กรัม สารละลาย(H 2 O) = 9/18 = 0.5 โมล
ส่วนของ SO3 ที่เติมเข้าไป (
1) จะทำปฏิกิริยากับ H 2 O:
เอช 2 โอ + เอส 3 = เอช 2 เอส 4
สารละลายตามสมการปฏิกิริยา:
(SO 3) = (H 2 O) = 0.5 โมล สารละลาย 1 (SO 3) = 0.5 80 = 40 กรัม
สารละลายส่วนที่สอง SO 3 (
2) จะใช้เพื่อสร้างความเข้มข้นของโอเลี่ยม ให้เราแสดงเศษส่วนมวลของโอเลียม:
สารละลาย 2 (SO 3) = 60 ก. สารละลายมวลรวมของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์: สารละลาย(ดังนั้น 3) =
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล. 1 (ดังนั้น 3) +
2. 2 (SO 3) = 40 + 60 = 100 กรัม
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- 100 ก. SO 3
3. ในการต่อต้านโอเลี่ยม 34.5 กรัม ให้ใช้สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 40% 74.5 มิลลิลิตร (ความหนาแน่น 1.41 กรัม/มิลลิลิตร) มีซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์กี่โมลต่อกรดซัลฟิวริก 1 โมลในโอเลียมนี้
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- 0.5 โมล SO3
4. ด้วยการเติมซัลเฟอร์ (VI) ออกไซด์ลงในสารละลายกรดซัลฟิวริก 82% 300 กรัม จะได้โอเลียมที่มีเศษส่วนมวลของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ 10% ค้นหามวลของซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ที่ใช้
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- 300 ก. SO 3
5. ด้วยการเติมซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ 400 กรัมลงในสารละลายน้ำของกรดซัลฟิวริก 720 กรัม จะได้โอเลียมที่มีเศษส่วนมวล 7.14% หาเศษส่วนมวลของกรดซัลฟิวริกในสารละลายตั้งต้น
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- 90% H2SO4
6. ค้นหามวลของสารละลายกรดซัลฟิวริก 64% หากเติมซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ 100 กรัมลงในสารละลายนี้จะทำให้เกิดโอเลี่ยมที่มีซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ 20%
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- สารละลาย H 2 SO 4 44.4 กรัม
7. ต้องผสมซัลเฟอร์ไตรออกไซด์กับสารละลายกรดซัลฟิวริก 91% ในปริมาณเท่าใดเพื่อให้ได้โอเลี่ยม 20% 1 กิโลกรัม
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- สารละลาย 428.6 กรัม SO 3 และ 571.4 กรัม H 2 SO 4
8. สำหรับ oleum 400 กรัมที่มีซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ 20% ให้เติมสารละลายกรดซัลฟิวริก 91% 100 กรัม
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.ค้นหาเศษส่วนมวลของกรดซัลฟิวริกในสารละลายที่ได้
9. - 92% H 2 SO 4 ในโอเลียม
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.ค้นหาเศษส่วนมวลของกรดซัลฟิวริกในสารละลายที่ได้จากการผสมโอเลี่ยม 20% 200 กรัมกับสารละลายกรดซัลฟิวริก 10% 200 กรัม
10. - 57.25% H2SO4
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.ต้องเติมสารละลายกรดซัลฟิวริก 50% มวลเท่าใดใน 400 กรัมของโอเลี่ยม 10% เพื่อให้ได้สารละลายกรดซัลฟิวริก 80%
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- 296.67 กรัมของสารละลาย 50% H 2 SO 4
- 114.83 กรัม โอเลียม
1. งานเชิงคุณภาพ
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.ก๊าซไม่มีสี A ที่มีกลิ่นเฉพาะตัวรุนแรงจะถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในสารประกอบ B ซึ่งเป็นของเหลวระเหยง่าย สาร B เมื่อรวมกับปูนขาวจะเกิดเป็นเกลือ C ระบุสาร เขียนสมการปฏิกิริยา
2. - สาร: A – SO 2, B – SO 3, C – CaSO 4
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.เมื่อสารละลายเกลือ A ถูกให้ความร้อน จะเกิดตะกอน B เกิดขึ้น ตะกอนเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นเมื่ออัลคาไลทำปฏิกิริยากับสารละลายเกลือ A เมื่อกรดทำปฏิกิริยากับเกลือ A ก๊าซ C จะถูกปล่อยออกมา ซึ่งจะทำให้สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเปลี่ยนสี . ระบุสาร เขียนสมการปฏิกิริยา
3. - สาร: A – Ca(HSO 3) 2, B – CaSO 3, C – SO 2
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.เมื่อก๊าซ A ถูกออกซิไดซ์ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น จะเกิดสารอย่างง่าย B สารเชิงซ้อน C และน้ำ สารละลายของสาร A และ C ทำปฏิกิริยากันจนเกิดตะกอนของสาร B ระบุสาร เขียนสมการปฏิกิริยา
4. ในปฏิกิริยาของการรวมออกไซด์ A และ B สองตัวซึ่งเป็นของเหลวที่อุณหภูมิปกติจะเกิดสาร C ซึ่งเป็นสารละลายเข้มข้นที่มีซูโครสเป็นถ่าน ระบุสาร เขียนสมการปฏิกิริยา
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- สาร: A – SO 3, B – H 2 O, C – H 2 SO 4
5. คุณสามารถเลือกเหล็ก (II) ซัลไฟด์ อลูมิเนียมซัลไฟด์ และสารละลายที่เป็นน้ำของแบเรียมไฮดรอกไซด์และไฮโดรเจนคลอไรด์ได้ รับเกลือที่แตกต่างกันเจ็ดชนิดจากสารเหล่านี้ (โดยไม่ต้องใช้ ORR)
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- เกลือ: AlCl 3, BaS, FeCl 2, BaCl 2, Ba(OH)Cl, Al(OH)Cl 2, Al(OH) 2 Cl
6. เมื่อกรดซัลฟิวริกเข้มข้นทำปฏิกิริยากับโบรไมด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมา และไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกปล่อยออกมาบนไอโอไดด์ เขียนสมการปฏิกิริยา อธิบายความแตกต่างในลักษณะของผลิตภัณฑ์ในกรณีเหล่านี้
สารละลาย H 2 SO 4 4.16 มล.- สมการปฏิกิริยา:
2H 2 SO 4 (เข้มข้น) + 2NaBr = SO 2 + Br 2 + นา 2 SO 4 + 2H 2 O,
5H 2 SO 4 (เข้มข้น) + 8NaI = H 2 S + 4I 2 + 4Na 2 SO 4 + 4H 2 O
1 ดู: ลิดิน อาร์.เอ."คู่มือเคมีทั่วไปและอนินทรีย์". อ.: การศึกษา, 2540.
* เครื่องหมาย +/– หมายความว่าปฏิกิริยานี้ไม่เกิดขึ้นกับรีเอเจนต์ทั้งหมดหรือภายใต้สภาวะเฉพาะ
ที่จะดำเนินต่อไป
ออส ไซต์เซฟ
หนังสือเคมี
สำหรับครูระดับมัธยมศึกษา
นักเรียนของมหาวิทยาลัยครุศาสตร์และเด็กนักเรียนเกรด 9-10
ผู้ตัดสินใจอุทิศตนเองให้กับวิชาเคมีและวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ
หนังสือเรียน งาน ห้องปฏิบัติการ เรื่องราวทางวิทยาศาสตร์เชิงปฏิบัติเพื่อการอ่าน
ความต่อเนื่อง ดูข้อ 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44 , 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24/2004
§ 8.1 ปฏิกิริยารีดอกซ์
การวิจัยทางห้องปฏิบัติการ
(ต่อ)
2. โอโซนเป็นสารออกซิไดซ์
โอโซนเป็นสารที่สำคัญที่สุดสำหรับธรรมชาติและมนุษย์
โอโซนสร้างโอโซนรอบโลกที่ระดับความสูง 10 ถึง 50 กม. โดยมีปริมาณโอโซนสูงสุดที่ระดับความสูง 20–25 กม. โอโซนอยู่ในชั้นบนของชั้นบรรยากาศ จึงไม่อนุญาตให้รังสีอัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่ของดวงอาทิตย์ซึ่งส่งผลเสียต่อมนุษย์ สัตว์ และพืช เข้าถึงพื้นผิวโลกได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบพื้นที่ของโอโซโนสเฟียร์ที่มีปริมาณโอโซนลดลงอย่างมาก หรือที่เรียกว่าหลุมโอโซน ไม่ทราบว่าหลุมโอโซนเคยก่อตัวมาก่อนหรือไม่ สาเหตุของการเกิดขึ้นก็ไม่ชัดเจนเช่นกัน สันนิษฐานว่าฟรีออนที่มีคลอรีนจากตู้เย็นและกระป๋องน้ำหอมภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์จะปล่อยอะตอมของคลอรีนซึ่งทำปฏิกิริยากับโอโซนและลดความเข้มข้นในชั้นบนของบรรยากาศ นักวิทยาศาสตร์มีความกังวลอย่างยิ่งเกี่ยวกับอันตรายของหลุมโอโซนในชั้นบรรยากาศ
ในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ โอโซนจะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาต่อเนื่องกันระหว่างออกซิเจนในบรรยากาศและไนโตรเจนออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ได้รับการปรับแต่งไม่ดี และการปล่อยประจุจากสายไฟฟ้าแรงสูง
โอโซนเป็นอันตรายต่อการหายใจอย่างมาก - ทำลายเนื้อเยื่อของหลอดลมและปอด โอโซนเป็นพิษอย่างยิ่ง (มีฤทธิ์รุนแรงกว่าคาร์บอนมอนอกไซด์) ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศคือ 10–5%
ดังนั้นโอโซนในบรรยากาศชั้นบนและชั้นล่างจึงมีผลตรงกันข้ามกับมนุษย์และสัตว์โลก
โอโซนและคลอรีนใช้ในการบำบัดน้ำเพื่อสลายสิ่งเจือปนอินทรีย์และฆ่าเชื้อแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม ทั้งคลอรีนและโอโซนของน้ำก็มีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป เมื่อน้ำถูกคลอรีนแบคทีเรียจะถูกทำลายเกือบทั้งหมด แต่สารอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นสารก่อมะเร็งที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ (ส่งเสริมการพัฒนาของมะเร็ง) จะเกิดขึ้น - ไดออกซินและสารประกอบที่คล้ายกัน เมื่อน้ำถูกโอโซน สารดังกล่าวจะไม่ก่อตัวขึ้น แต่โอโซนไม่ได้ฆ่าเชื้อแบคทีเรียทั้งหมด และแบคทีเรียที่มีชีวิตที่เหลืออยู่จะขยายตัวเพิ่มขึ้นอย่างล้นหลามเมื่อเวลาผ่านไป โดยดูดซับซากของแบคทีเรียที่ถูกฆ่า และน้ำก็ยิ่งปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรียมากยิ่งขึ้น ดังนั้นการใช้โอโซนในน้ำดื่มจะดีที่สุดเมื่อใช้อย่างรวดเร็ว โอโซนของน้ำในสระว่ายน้ำจะมีประสิทธิภาพมากเมื่อน้ำไหลเวียนอย่างต่อเนื่องผ่านเครื่องโอโซน โอโซนยังใช้สำหรับการฟอกอากาศอีกด้วย มันเป็นหนึ่งในสารออกซิไดซ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งไม่ทิ้งผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายจากการสลายตัว
โอโซนออกซิไดซ์โลหะเกือบทั้งหมด ยกเว้นโลหะกลุ่มทองคำและแพลตตินัม
โอโซนมักได้มาจากการกระทำกับออกซิเจนที่เป็นก๊าซโดยมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าอย่างเงียบ ๆ (โดยไม่มีแสงหรือประกายไฟ) ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างผนังของภาชนะภายในและภายนอกของเครื่องโอโซน โอโซนที่ง่ายที่สุดสามารถทำจากหลอดแก้วที่มีจุกปิดได้อย่างง่ายดาย คุณจะเข้าใจวิธีการทำสิ่งนี้จากรูป 8.4. อิเล็กโทรดด้านในเป็นแท่งโลหะ (ตะปูยาว) อิเล็กโทรดด้านนอกเป็นเกลียวลวด คุณสามารถเป่าอากาศออกได้ด้วยปั๊มลมสำหรับตู้ปลาหรือหลอดยางจากขวดสเปรย์ ในรูป 8.4 อิเล็กโทรดด้านในอยู่ในหลอดแก้ว ( ทำไมคุณถึงคิด?) แต่คุณสามารถประกอบโอโซนไนเซอร์ได้โดยไม่ต้องใช้มัน
ปลั๊กยางถูกโอโซนสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว
สะดวกในการรับไฟฟ้าแรงสูงจากคอยล์เหนี่ยวนำของระบบจุดระเบิดของรถยนต์โดยเปิดการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันต่ำอย่างต่อเนื่อง (แบตเตอรี่หรือวงจรเรียงกระแส 12 V)
ผลผลิตโอโซนมีอยู่หลายเปอร์เซ็นต์
สามารถตรวจพบโอโซนได้ในเชิงคุณภาพโดยใช้สารละลายแป้งของโพแทสเซียมไอโอไดด์ คุณสามารถแช่แถบกระดาษกรองในสารละลายนี้ หรือเติมสารละลายลงในน้ำที่มีโอโซน และอากาศที่มีโอโซนสามารถผ่านสารละลายในหลอดทดลองได้ ออกซิเจนไม่ทำปฏิกิริยากับไอโอไดด์ไอออน
สมการปฏิกิริยา:
2I – + O 3 + H 2 O = ฉัน 2 + O 2 + 2OH – .
เขียนสมการปฏิกิริยาการรับและการสูญเสียอิเล็กตรอน นำแถบกระดาษกรองที่ชุบสารละลายนี้ไปใส่เครื่องโอโซน(เหตุใดสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์จึงต้องมีแป้ง?) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์รบกวนการกำหนดโอโซนโดยใช้วิธีนี้.
(ทำไม?)
คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาโดยใช้ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด:
3. คุณสมบัติการลดของไฮโดรเจนซัลไฟด์และไอออนซัลไฟด์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นไข่เน่า (โปรตีนบางชนิดมีกำมะถัน)
ในการทำการทดลองกับไฮโดรเจนซัลไฟด์คุณสามารถใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นก๊าซผ่านสารละลายที่มีสารที่กำลังศึกษาหรือเติมน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เตรียมไว้ล่วงหน้าลงในสารละลายที่กำลังศึกษา (สะดวกกว่า) ปฏิกิริยาหลายอย่างสามารถทำได้ด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ (ปฏิกิริยากับซัลไฟด์ไอออน S 2–)
ทำงานกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ภายใต้ร่างเท่านั้น! ส่วนผสมของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับอากาศเผาไหม้อย่างระเบิดได้
โดยปกติไฮโดรเจนซัลไฟด์จะผลิตได้ในอุปกรณ์ Kipp โดยทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก 25% (เจือจาง 1:4) หรือกรดไฮโดรคลอริก 20% (เจือจาง 1:1) กับเหล็กซัลไฟด์ในรูปของชิ้นส่วนที่มีขนาด 1–2 ซม. สมการของปฏิกิริยา:
สามารถรับไฮโดรเจนซัลไฟด์ปริมาณเล็กน้อยได้โดยการวางผลึกโซเดียมซัลไฟด์ลงในขวดแบบมีฝาปิด จากนั้นจึงผ่านกรวยหยดที่มีก๊อกปิดเปิดและท่อทางออก ค่อยๆ เทกรดไฮโดรคลอริก 5-10% ออกจากกรวยอย่างช้าๆ (ทำไมไม่กำมะถัน?)ขวดจะถูกเขย่าอย่างต่อเนื่องโดยการเขย่าเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของกรดที่ไม่ทำปฏิกิริยาในท้องถิ่น หากไม่ดำเนินการนี้ การผสมส่วนประกอบโดยไม่คาดคิดอาจทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรง จุกหลุดออก และขวดเสียหายได้
การไหลของไฮโดรเจนซัลไฟด์สม่ำเสมอนั้นได้มาจากการให้ความร้อนแก่สารประกอบอินทรีย์ที่อุดมด้วยไฮโดรเจน เช่น พาราฟิน ด้วยซัลเฟอร์ (พาราฟิน 1 ส่วนต่อกำมะถัน 1 ส่วน 300 ° C)
เพื่อให้ได้น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกส่งผ่านน้ำกลั่น (หรือต้ม) ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ประมาณสามปริมาตรละลายในน้ำหนึ่งปริมาตร เมื่อยืนอยู่ในอากาศ น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์จะค่อยๆ มีเมฆมาก ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์รบกวนการกำหนดโอโซนโดยใช้วิธีนี้.
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง โดยจะรีดิวซ์ฮาโลเจนเป็นไฮโดรเจนเฮไลด์ และลดกรดซัลฟิวริกเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลเฟอร์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นพิษ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศคือ 0.01 มก./ล. แม้ว่าความเข้มข้นต่ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะทำให้ดวงตาและทางเดินหายใจระคายเคือง และทำให้เกิดอาการปวดศีรษะได้ ความเข้มข้นที่สูงกว่า 0.5 มก./ล. เป็นอันตรายถึงชีวิต ที่ความเข้มข้นสูง ระบบประสาทจะได้รับผลกระทบ การสูดดมไฮโดรเจนซัลไฟด์อาจทำให้หัวใจหยุดเต้นและระบบทางเดินหายใจ บางครั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์สะสมในถ้ำและบ่อน้ำทิ้ง และบุคคลที่ติดอยู่ที่นั่นจะหมดสติและเสียชีวิตทันที
ในเวลาเดียวกันการอาบไฮโดรเจนซัลไฟด์ก็มีผลในการรักษาร่างกายมนุษย์
3ก. ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
ศึกษาผลของสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ต่อน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือสารละลายโซเดียมซัลไฟด์
จากผลการทดลอง ให้เขียนสมการปฏิกิริยา คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาและสรุปเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยา
3บี ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับกรดซัลฟิวริก
เทกรดซัลฟิวริกเข้มข้นหยดลงในหลอดทดลองด้วยน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2-3 มิลลิลิตร (หรือสารละลายโซเดียมซัลไฟด์) (อย่างระมัดระวัง!)จนกระทั่งความขุ่นปรากฏขึ้น สารนี้คืออะไร? มีผลิตภัณฑ์อะไรอีกบ้างที่อาจผลิตได้ในปฏิกิริยานี้?
เขียนสมการปฏิกิริยา คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาโดยใช้ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด:
4. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลไฟต์ไอออน
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นมลภาวะในบรรยากาศที่สำคัญที่สุดที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ของรถยนต์เมื่อใช้น้ำมันเบนซินที่มีความบริสุทธิ์ต่ำ และโดยเตาเผาซึ่งมีการเผาถ่านหินที่มีกำมะถัน พีท หรือน้ำมันเชื้อเพลิง
ทุกปี ซัลเฟอร์ไดออกไซด์หลายล้านตันถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการเผาถ่านหินและน้ำมัน
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในก๊าซภูเขาไฟ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศให้เป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ซึ่งเมื่อดูดซับน้ำ (ไอ) จะกลายเป็นกรดซัลฟิวริก ฝนกรดที่ตกลงมาทำลายชิ้นส่วนซีเมนต์ของอาคาร อนุสาวรีย์ทางสถาปัตยกรรม และประติมากรรมที่แกะสลักจากหิน ฝนกรดทำให้การเจริญเติบโตของพืชช้าลงและอาจถึงขั้นตายได้ และคร่าชีวิตสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำด้วย ฝนดังกล่าวจะชะล้างปุ๋ยฟอสฟอรัสซึ่งละลายในน้ำได้ไม่ดีออกจากพื้นที่เพาะปลูกซึ่งเมื่อปล่อยลงสู่แหล่งน้ำจะทำให้เกิดการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของสาหร่ายและหนองน้ำและแม่น้ำที่ล้นอย่างรวดเร็ว
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน ควรได้รับซัลเฟอร์ไดออกไซด์และทำงานภายใต้ร่างสามารถรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้โดยใส่โซเดียมซัลไฟต์ 5–10 กรัมลงในขวดที่ปิดโดยมีจุกที่มีท่อทางออกและกรวยสำหรับหยด จากกรวยหยดที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 10 มล
(ระมัดระวังอย่างยิ่ง!)
เททีละหยดลงบนผลึกโซเดียมซัลไฟต์ แทนที่จะใช้โซเดียมซัลไฟต์แบบผลึกคุณสามารถใช้สารละลายอิ่มตัวได้
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาระหว่างโลหะทองแดงกับกรดซัลฟิวริก ในขวดก้นกลมที่มีจุกปิดพร้อมท่อจ่ายแก๊สและกรวยสำหรับหยด ให้วางเศษทองแดงหรือเศษลวดแล้วเทกรดซัลฟิวริกเล็กน้อยจากกรวยสำหรับหยด (ใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นประมาณ 6 มล. ต่อ 10 กรัม ของทองแดง) เพื่อเริ่มปฏิกิริยา ให้อุ่นขวดเล็กน้อย หลังจากนั้นให้เติมกรดทีละหยด เขียนสมการการรับและปล่อยอิเล็กตรอนและสมการผลรวม
สามารถศึกษาคุณสมบัติของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้โดยการส่งก๊าซผ่านสารละลายรีเอเจนต์ หรือในรูปของสารละลายที่เป็นน้ำ (กรดซัลฟูรัส) ผลลัพธ์เดียวกันนี้จะได้รับเมื่อใช้สารละลายที่เป็นกรดของโซเดียมซัลไฟต์ Na 2 SO 3 และโพแทสเซียมซัลไฟต์ K 2 SO 3 . ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มากถึงสี่สิบปริมาตรถูกละลายในน้ำหนึ่งปริมาตร (ได้สารละลายประมาณ 6%)
ทำนายผลที่เกิดปฏิกิริยาของกรดซัลฟูรัสและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ทดสอบสมมติฐานของคุณด้วยประสบการณ์
เติมสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 3% ในปริมาณเท่ากันลงในกรดซัลฟิวรัส 2–3 มิลลิลิตร จะพิสูจน์การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่คาดหวังได้อย่างไร
ทำซ้ำการทดลองเดียวกันด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟต์ที่เป็นกรดและเป็นด่าง
เขียนสมการปฏิกิริยาและคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้าของกระบวนการ
เลือกศักย์ไฟฟ้าที่คุณต้องการ:
4ข. ปฏิกิริยาระหว่างซัลเฟอร์ไดออกไซด์กับไฮโดรเจนซัลไฟด์
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นระหว่างก๊าซ SO 2 และ H 2 S และทำหน้าที่ผลิตกำมะถัน ปฏิกิริยานี้ก็น่าสนใจเช่นกันเพราะมลพิษทางอากาศทั้งสองทำลายซึ่งกันและกัน
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นระหว่างสารละลายของไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือไม่? ตอบคำถามนี้ด้วยประสบการณ์
เลือกศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเพื่อพิจารณาว่าจะเกิดปฏิกิริยาในสารละลายได้หรือไม่:
พยายามคำนวณความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยาทางอุณหพลศาสตร์