Общие сведения

Сера – элемент VIA группы периодической системы Д.И.Менделеева. В состав этой группы входят элементы: кислород, сера, селен, теллур, полоний, которые имеют общее название «халькогены», что означает «образующий руды».

Сера типичный неметалл, инертный при комнатной температуре. При высокой температуре становится весьма химически активной, проявляя окислительные или восстановительные свойства.

Окислительные свойства сера проявляет в реакциях с металлами и некоторыми неметаллами, в результате образуются соответствующие сульфиды.

В реакциях с сильными окислителями, такими как кислород, галогены (кроме йода) или кислотами-окислителями, сера проявляет восстановительные свойства.

Водородное соединение серы - сероводород, бесцветный ядовитый газ с характерным запахом тухлых яиц, растворим в воде и спирте. Сильный восстановитель, восстанавливается до серы, сернистого газа или серной кислоты.

Оксид серы (IV) SO2 (диоксид серы, сернистый ангидрид) – бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде. При 100 С переходит в жидкость, а при -73 градусах превращается в твердое вещество. SO2 – кислотный оксид. При растворении его в воде образуется H2SO3.

Сернистая кислота — неустойчивая двухосновная неорганическая кислота средней силы.

Растворы H2SO3 всегда имеют резкий специфический запах (похожий на запах зажигающейся спички), обусловленный наличием химически не связанного водой SO2.

Оксид серы (VI) SO₃ (триоксид серы, серный ангидрид) – бесцветная летучая жидкость, на воздухе «дымит», сильно поглощает влагу (хранят в запаянных сосудах), хорошо растворяется в 100%-ной серной кислоте, этот раствор называется олеумом (Н₂S₂О₇). SO₃ – сильный окислитель, типичный кислотный оксид, при растворении в воде образует сильную двухосновную серную кислоту. Серная кислота является сильным окислителем, особенно при нагревании. Концентрированная серная кислота окисляет практически все металлы (кроме Au, Pt) и некоторые неметаллы, восстанавливаясь до SO₂, S, H₂S:

Zn+2H₂SO₄(к)=ZnSO₄+SO₂+2H₂O

Разбавленная серная кислота окисляет только те металлы, которые стоят в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода:

Zn+ H₂SO₄(p)=ZnSO₄+H₂;

Cu+ H₂SO₄(p)

Сернистая кислота и её соли применяют как восстановители, для беления шерсти, шелка и других материалов, которые не выдерживают отбеливания с помощью сильных окислителей (хлора). Сернистую кислоту применяют при консервировании плодов и овощей. Гидросульфит кальция (сульфитный щелок, Са(HSO₃)₂) используют для переработки древесины в так называемую сульфитную целлюлозу (раствор гидросульфита кальция растворяет лигнин — вещество, связывающее волокна целлюлозы, в результате чего волокна отделяются друг от друга; обработанную таким образом древесину используют для получения бумаги).

В природе сернистый газ в огромном количестве выделяется из недр Земли у действующих вулканов. Сернистый газ раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, вызывает их воспаление, потерю аппетита, в больших концентрациях - потерю сознания. Поэтому обращаться с сернистым газом нужно, соблюдая все меры предосторожности.

Порядок выполнения работы

Опыт 1. Получение сернистой кислоты

Задание 1. Напишите уравнения соответствующих реакций и распишите их в ионном виде.

Опыт 2. Окислительные и восстановительные свойства сернистой кислоты и её солей

Опыт 2.1. Взаимодействие сернистой кислоты с раствором йода

Опыт 2.2. Взаимодействие растворов солей сернистой кислоты с раствором перманганата калия