Соли серной сероводородной и сернистой кислот. Сера. Сероводород. Сульфиды. Концентрированная серная кислота
FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S
Взаимодействие сульфида алюминия с холодной водой
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S
Прямой синтез из элементов происходит при пропускании водорода над расплавленной серой:
H 2 + S = H 2 S.
Нагревание смеси парафина с серой.
1.9. Сероводородная кислота и её соли
Сероводородной кислоте присущи все свойства слабых кислот. Она реагирует с металлами, оксидами металлов, основаниями.
Как двухосновная, кислота образует два типа солей – сульфиды и гидросульфиды . Гидросульфиды хорошо растворимы в воде, сульфиды щелочных и щелочно-земельных металлов также, сульфиды тяжелых металлов практически нерастворимы.
Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов не окрашены, остальные имеют характерную окраску, например, сульфиды меди (II), никеля и свинца – черные, кадмия, индия, олова – желтые, сурьмы – оранжевый.
Ионные сульфиды щелочных металлов M 2 S имеют структуру типа флюорита, где каждый атом серы окружен кубом из 8 атомов металла и каждый атом металла – тетраэдром из 4 атомов серы. Сульфиды типа MS характерны для щелочноземельных металлов и имеют структуру типа хлорида натрия, где каждый атом металла и серы окружен октаэдром из атомов другого сорта. При усилении ковалентного характера связи металл – сера реализуются структуры с меньшими координационными числами.
Сульфиды цветных металлов встречаются в природе как минералы и руды, служат сырьем для получения металлов.
Получение сульфидов
Прямое взаимодействие простых веществ при нагревании в инертной атмосфере
Восстановление твердых солей оксокислот
BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO (при 1000°С)
SrSO 3 + 2NH 3 = SrS + N 2 + 3H 2 O (при 800°С)
CaCO 3 + H 2 S + H 2 = CaS + CO + 2H 2 O (при 900°С)
Малорастворимые сульфиды металлов осаждают из их растворов действием сероводорода или сульфида аммония
Mn(NO 3) 2 + H 2 S = MnS↓ + 2HNO 3
Pb(NO 3) 2 + (NH 4) 2 S = PbS↓ + 2NH 4 NO 3
Химические свойства сульфидов
Растворимые сульфиды в воде сильно гидролизованны, имеют щелочную среду:
Na 2 S + H 2 O = NaHS + NaOH;
S 2- + H 2 O = HS - + OH - .
Окисляются кислородом воздуха, в зависимости от условий возможно образование оксидов, сульфатов и металлов:
2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2 ;
CaS + 2O 2 = CaSO 4 ;
Ag 2 S + O 2 = 2Ag + SO 2 .
Сульфиды, особенно растворимые в воде, являются сильными восстановителями:
2KMnO 4 + 3K 2 S + 4H 2 O = 3S + 2MnO 2 + 8KOH.
1.10. Токсичность сероводорода
На воздухе сероводород воспламеняется около 300 °С. Взрывоопасны его смеси с воздухом, содержащие от 4 до 45% Н 2 S. Ядовитость сероводорода часто недооценивают и работы с ним ведут без соблюдения достаточных мер предосторожности. Между тем уже 0,1 % Н 2 S в воздухе быстро вызывает тяжелое отравление. При вдыхании сероводорода в значительных концентрациях может мгновенно наступить обморочное состояние или даже смерть от паралича дыхания (если пострадавший не был своевременно вынесен из отравленной атмосферы). Первым симптомом острого отравления служит потеря обоняния. В дальнейшем появляются головная боль, головокружение и тошнота. Иногда через некоторое время наступают внезапные обмороки. Противоядием служит, прежде всего, чистый воздух. Тяжело отравленным сероводородом дают вдыхать кислород. Иногда приходится применять искусственное дыхание. Хроническое отравление малыми количествами Н 2 S обусловливает общее ухудшение самочувствия, исхудание, появление головных болей и т.д. Предельно допустимой концентрацией Н 2 S в воздухе производственных помещений считается 0,01 мг/л.
Вулканическая сераФизические свойства серы напрямую зависят от аллотропной модификации. Например, самая известная модификация серы - ромбическая, S₈. Она представляет собой достаточно хрупкое кристаллическое вещество желтого цвета.
Структура молекулы ромбической серы S₈
Кроме ромбической, существует и множество других модификаций, количество которых, по разным источникам, достигает трех десятков.
Химические свойства элемента
При нормальной температуре химическая активность серы довольно мала. Зато при нагревании сера зачастую взаимодействует со всеми простыми веществами, металлами и неметаллами.
S + O₂ → SO₂
Сера является важнейшим элементом в жизни и животных, широко используется в промышленности, начиная от медицины и заканчивая пиротехническими устройствами.
Серная кислота
Серная кислота имеет формулу H₂SO₄ и является сильнейшей двухосновной кислотой. Раньше это вещество называли купоросным маслом, потому что концентрированная кислота имеет густоватую маслянистую консистенцию.
Серная кислота легко смешивается с водой, но готовить такие растворы нужно с осторожностью: концентрированную кислоту нужно аккуратно приливать в воду, и ни в коем случае не наоборот.
Серная кислота относится к едким веществам, она способна растворять некоторые . Поэтому ее часто используют при добыче руд. На коже кислота оставляет сильнейшие ожоги, поэтому при работе с ней крайне важно соблюдать технику безопасности.
Получение «купоросного масла»
В промышленности используют контактный способ получения с помощью окисления сернистого газа, который образуется при горении серы - SO₂ (диоксид серы). Далее из сернистого газа получают триоксид серы SO₃, который затем растворяют в самой концентрированной серной кислоте. Получаемый при этом раствор называют олеумом . Чтобы получить «купоросное масло», олеум разбавляют водой.
Химические свойства серной кислоты
При взаимодействии с металлами, а также углеродом и серой концентрированная серная кислота их окисляет:
Сu + 2H₂SO₄ (конц.) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O.
C(графит) + 2H₂SO₄ (конц., гор.) → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O
S + 2H₂SO₄ (конц.) → 3SO₂ + 2H₂O
Разбавленная кислота способна реагировать со всеми металлами, которые находятся левее водорода в ряду напряжений:
Fe + H₂SO₄ (разб.) → FeSO₄ + H₂
Zn + H₂SO₄ (разб.) → ZnSO₄ + H₂
В реакциях с основаниями разбавленная H₂SO₄ образует сульфаты и гидросульфаты:
H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O;
H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O.
Также данная кислота может реагировать и с основными оксидами, при этом получаются сульфаты:
CaO + H₂SO₄ → CaSO₄↓ + H₂O.
Урок 13
Оксид серы (IV). Сероводородная и сернистая кислоты и их соли
Цели урока:
1. Охарактеризовать химические свойства оксида серы (IV), сероводородной и сернистой кислот и их солей, качественные реакции на соединения серы (предметный результат).
2. Продолжить развивать умение генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, искать аналогии и работать в команде, пользоваться альтернативными источниками информации (метапредметный результат).
3. Формирование умений управлять своей учебной деятельностью, подготовка к осознанию выбора дальнейшей образовательной траектории (личностный результат).
Ход урока
Подготовка к восприятию нового материала (10 мин)
Опрос учащихся по домашнему заданию.
Изучение нового материала (20 мин)
Сероводород H 2 S – бесцветный газ тяжелее воздуха, запах тухлых яиц. Очень ядовит. Содержится в вулканических газах и минеральных водах.
Получают обменной реакцией:
Химические свойства:
1. Горение на воздухе голубым пламенем:
2H 2 S + 3O 2( изб .) = 2H 2 O + 2SO 2
2H 2 S + O 2( недост .) = 2H 2 O + 2S
2. Восстановительные свойства:
3. При растворении в воде образуется сероводородная кислота, которая диссоциирует:
4. Взаимодействие со щелочами. Образует два типа солей: сульфиды и гидросульфиды:
Сернистый газ SO 2 : бесцветный, с резким запахом, тяжелее воздуха, хорошо растворяется в воде, ядовит.
Кислотный оксид.
1. При вз-и с водой образует сернистую к-ту:
Сернистая к-та неустойчива, легко распадается на оксид серы (IV) и воду. Существует только в водных растворах. Образует два типа солей: сульфиты и гидросульфиты.
Качественная реакция на сульфиты
Слайд 2
Сера
Сера – халькоген, довольно активный неметалл. Сущетсвует три аллотропных модификации серы: ромбическая S8 пластическая моноклинная
Слайд 3
Характеристика серы
Серав ПСХЭ: положение (период, группа) строение атома свойства элемента по периоду / в главной п/гр высший оксид высший гидроксид ЛВС
Слайд 4
Получение
При сливании растворов сероводородной и сернистой кислот: H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O При неполном сгорании сероводорода (при недостатке воздуха): 2H2S + O2 = 2S + 2H2O
Слайд 5
Химические свойства
Не смачивается и не реагирует с водой. Какокислитель реагирует с: металлами (кроме золота) Hg + S = HgS (обезвреживание разлитой ртути) водородоми неметаллами, у которых с.о. меньше (углеродом, фосфором и т.п.)
Слайд 6
Каквосстановитель реагирует с: кислородом хлором фтором
Слайд 7
S-2(с ме, C, P, H2): C + 2S = CS2 H2 + S = H2S S0 S S+2 S + Cl2 = SCl2 S+4 S + O2 = SO2H2SO3 S+6 S + 3F2 = SF6H2SO4 усиление окислительной способности ионов
Слайд 8
Сероводород
H2S – сероводород. Его раствор в воде называется сероводородной кислотой. Кислота слабая двухосновная, поэтому диссоциирует ступенчато: I: H2S ↔ H+ + HS– II: HS– ↔ H+ + S–
Слайд 9
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
Слайд 10
солями: CuCO3 + H2S = CuS + H2CO3 металлами: Ca + H2S = CaS + H2
Слайд 11
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).
Слайд 12
Окисление сероводорода
Сероводород легко окисляется кислородом (какпри избытке O2и недостатке?). Бромной водой Br2: H2S + Br2 = 2HBr + S↓ желто- оранжевая бесцветная
Слайд 13
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).
Слайд 14
Получают: горением серы обжигом пирита действием кислот на сульфиты взаимодействием конц. серной кислоты и тяжелых ме
Слайд 15
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
Слайд 16
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–
Слайд 17
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).
Слайд 18
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)
Слайд 19
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 ≠
Слайд 20
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
Слайд 21
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)
Слайд 22
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
Слайд 23
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
Слайд 24
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.
Слайд 25
Задания
Какое кол-во сернистого газа можно получить из 10 кг руды, содержащей 48% пирита? Какой объем занимают: а)4 моль SO2? б) 128 г SO3? Осуществите реакции: O2 → S → SO2 → SO3 → H2SO4 → Na2SO4 → BaSO4
Посмотреть все слайды
22 урок 9 класс
Урок на тему: Сероводород. Сульфиды. Оксид серы (IV ). Сернистая кислота
Задачи урока: Общеобразовательные: Закрепить знания учащихся по пройденной теме: аллотропия серы и кислорода, строение атомов серы и кислорода, химические свойства и применение серы с использованием тестирования, в целях подготовки учащихся к ГИА; Изучить строение, свойства и применение газов: сероводорода, сернистого газа, сернистой кислоты. Изучить соли – сульфиды, сульфиты и их качественное определение с использованием учебного электронного пособия по химии 9класс. Изучить влияние сероводорода, оксида серы (IV ) на окружающую среду и здоровье человека. Использовать презентации учащихся при изучении новой темы и закреплении. Использовать мультимедийный проектор при проверке теста. Продолжить подготовку учащихся к сдаче экзаменов по химии в форме ГИА.
Воспитательные: Нравственное и эстетическое воспитание учащихся к окружающей среде. Воспитание убежденности в позитивной роли химии в жизни современного общества, необходимости химически грамотного отношения к своему здоровью и окружающей среде. Воспитание умения работать в парах при самоанализе контрольных срезов, тестов.
Развивающие: Уметь применять полученные знания для объяснения разнообразных химических явлений и свойств веществ. Уметь применять дополнительный материал из информационных источников, компьютерных технологий при подготовки учащихся к ГИА.Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни: а) экологически грамотного поведения в окружающей среде; б) оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека.
Оборудование к уроку: Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Учебник химии 9 класс». Презентации учащихся: «Сероводород», «Оксид серы (IV )», «Озон». Тест к подготовке ГИА, ответы к тесту. Электронное пособие для изучения химии 9класс: а) качественные реакции на сульфид-ион, сульфит-ион. б) мультимидийный проектор
в) экран проекционный. Защита плаката «Загрязнение окружающей среды выбросами сероводорода и сернистого газа».
Ход урока.
I . Начало урока: Учитель объявляет тему, цель и задачи урока.
Закрепление изученного материала:
Проводится по вопросам теста в целях подготовки учащихся к сдачи ГИА (тест прилагается).
Ответы теста выводятся на экран:
Учащиеся проводят взаимопроверку тестов и ставят оценки (листочки сдаются учителю). Критерии оценок: 0 ошибок – 5; 1 – 2 ошибки – 4; 3 ошибки – 3; 4 и больше – 2
Тест проводится в течении 7 минут и проверяется в течение 3 минут.
II . Изучение новой темы:
Сероводород. Сульфиды.
Сероводород является ценным в химическом плане соединением серы, его свойства мы сегодня будем изучать на уроке. С нахождением сероводорода в природе, его физических свойствах и его действии на организм человека и окружающую среду мы познакомимся через презентацию.
Почему нельзя получать сероводород в лаборатории как другие газы, например: кислород и водород? На этот вопрос учащиеся ответят после прослушивания презентации.
Строение сероводорода:
а) молекулярная формула Н 2 S -2 , степень окисления серы (-2), ядовит.
б) сероводород имеет запах тухлых яиц.
3. Получение сероводорода: Получение в лаборатории: получают действием разбавленной серной кислоты на сульфид железа (II ), так как сероводород ядовит, опыты проводят в вытяжном шкафу. H 2 + S 0 → H 2 S -2
FeS + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 S эта реакция проводится в аппарате Кипа, который используют для получения водорода.
4. Химические свойства сероводорода: Сероводород горит на воздухе голубым пламенем при этом образуется сернистый газ или оксид серы(IV )
2 H 2 S -2 + 3 O 2 → 2 H 2 O + 2 S +4 O 2
восстановитель
При недостатке кислорода образуются пары воды и серы: 2 H 2 S -2 + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0
Сероводород обладает свойствами восстановителя: если в пробирку с сероводородом прилить небольшое количество бромной воды, то раствор обесцветится и на поверхности раствора появится сера
H 2 S -2 + Br 0 2 → S 0 + 2 HBr -1
Сероводород мало-растворим в воде: в одном объеме воды при t = 20 º растворяется 2,4 объема сероводорода, этот раствор называют сероводородной водой или слабой сероводородной кислотой. Рассмотрим диссоциацию сероводородной кислоты: H 2 S → H + + HS -
HS - ↔ H + + S 2- Диссоциация по второй ступени практически не протекает, так как это слабая кислота. Она дает 2 типа солей:
HS - (I) S 2-
гидросульфиды сульфиды
I I I II
NaHS Na 2 S
Гидросульфид натрия сульфид натрия
Сероводородная кислота вступает со щелочами в реакцию нейтрализации:
H 2 S + NaOH → NaHS + H 2 O
избыток
H 2 S + 2NaOH → Na 2 S + 2H 2 O
избыток
Качественная реакция на сульфид-ион (демонстрация опыта с электронного образовательного диска)
Pb (NO 3 ) 2 + Na 2 S → PbS ↓ + 2 NaNO 3 написать полное ионное и краткое
осадок черного цвета ионное уравнение
(Na 2 S + CuCl 2 → CuS ↓ + 2 HCl )
осадок черного цвета
Зарядка для глаз. (1-2 минуты)
Соблюдение санитарно-гигиенических норм работы с использованием компьютера на уроке.
5. Оксид серы(IV ) – сернистый газ. S +4 O 2 степень окисления серы (+4).
Другим важным соединением серы является оксид серы(IV ) SO 2 – сернистый газ. Ядовит.
С физическими свойствами сернистого газа, применением и влиянием на окружающую среду и здоровье человека мы познакомимся через презентацию.
Почему сернистый газ нельзя получать на практической работе?
Получение оксида серы(IV ): образуется при горении серы на воздухе, газ с резким запахом.
S + O 2 → SO 2
Сернистый газ обладает свойствами кислотного оксида при растворении его в воде образуется сернистая кислота, электролит средней силы SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3 лакмус окрашивается в красный цвет.
Химические свойства SO 2 :
Реагирует с основными оксидами SO 2 + CaO → CaSO 3
Реагирует со щелочами SO 2 + 2 NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O
(дома расписать полное ионное и краткое ионное уравнение)
Сера проявляет степени окисления: S -2 , S 0 , S +4 , S +6 .
В оксиде серы(IV ) SO 2 степень окисления +4, поэтому сернистый газ проявляет свойства окислителя и восстановителя
S +4 O 2 + 2H 2 S -2 → 3S 0 ↓ + 2H 2 O S +4 O 2 + Cl 0 2 + 2H 2 O → H 2 S +6 O 4 + 2HCl -1 2-
Гидросульфит сульфит
К HSO 3 К 2 SO 3
Качественная реакция на сульфит-ион (реагентом является серная кислота, образуется газ с резким запахом, который обесцвечивает растворы) фрагмент из электронного образовательного диска.
K 2 SO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O
Дома расписать полное и краткое ионное уравнение.
Защита плаката «Загрязнение окружающей среды соединениями серы».
Защита презентации
Домашнее задание §11-12 , записи, упр. 3,5 стр.34(п)
III . Итог урока:
Учитель подводит итог урока
Выставляет оценки за тест, презентацию.
Благодарит учащихся за урок.
Первая помощь при отравлении газами: сероводородом, сернистым газом: промывание носа, полости рта 2% раствором гидрокарбоната натрия NaHCO 3 , покой, свежий воздух.
