Schwefeloxid. Schwefeloxid in der Natur und im menschlichen Leben Formel aus höherem Oxid und entsprechendem Schwefelhydroxid

farblose Flüssigkeit Molmasse 80,06 g/mol Dichte 1,92 g/cm³ Thermische Eigenschaften T. schweben. 16,83 °C T. kip. 44,9 °C Bildungsenthalpie -395,8 kJ/mol Einstufung Reg. CAS-Nummer Sicherheit LD 50 510 mg/kg Toxizität Sofern nicht anders angegeben, basieren die angegebenen Daten auf Standardbedingungen (25 °C, 100 kPa).

Schwefel(VI)-oxid (Schwefelsäureanhydrid, Schwefeltrioxid, Schwefelgas) SO 3 – höheres Schwefeloxid. Unter normalen Bedingungen eine leicht flüchtige, farblose Flüssigkeit mit erstickendem Geruch. Bei Temperaturen unter 16,9 °C erstarrt es zu einem Gemisch verschiedener kristalliner Modifikationen von festem SO 3.

Quittung

Kann durch thermische Zersetzung von Sulfaten gewonnen werden:

$\backslash mathsf(Fe\_2(SO\_4)\_3\; \backslash xrightarrow(^ot)\; Fe\_2O\_3\; +\; 3SO\_3)$

oder die Wechselwirkung von SO 2 mit Ozon:

$\backslash mathsf(SO\_2\; +\; O\_3\; \backslash rightarrow\; SO\_3\; +\; O\_2)$

NO 2 wird auch für die Oxidation von SO 2 verwendet:

$\backslash mathsf(SO\_2\; +\; NO\_2\; \backslash rightarrow\; SO\_3\; +\; NO)$

Diese Reaktion liegt der historisch ersten salpetrigen Methode zur Herstellung von Schwefelsäure zugrunde.

Physikalische Eigenschaften

Schwefeloxid (VI) ist unter normalen Bedingungen eine leicht flüchtige, farblose Flüssigkeit mit erstickendem Geruch.

SO 3 -Moleküle in der Gasphase haben eine flache trigonale Struktur mit D 3h-Symmetrie (OSO-Winkel = 120°, d(S-O) = 141 pm). Beim Übergang in den flüssigen und kristallinen Zustand entstehen ein zyklisches Trimer und Zickzackketten. Art der chemischen Bindung in einem Molekül: kovalente polare chemische Bindung.

Festes SO 3 liegt in α-, β-, γ- und δ-Form vor, mit Schmelzpunkten von 16,8, 32,5, 62,3 bzw. 95 °C und unterschiedlicher Kristallform und Polymerisationsgrad von SO 3. Die α-Form von SO 3 besteht überwiegend aus Trimermolekülen. Andere kristalline Formen von Schwefelsäureanhydrid bestehen aus Zickzackketten: isoliert in β-SO 3, in flachen Netzwerken verbunden in γ-SO 3 oder in räumlichen Strukturen in δ-SO 3. Beim Abkühlen bildet sich aus dem Dampf zunächst eine farblose, eisartige, instabile α-Form, die sich in Gegenwart von Feuchtigkeit allmählich in eine stabile β-Form umwandelt – weiße „seidige“ Kristalle, ähnlich wie Asbest. Der umgekehrte Übergang der β-Form zur α-Form ist nur durch den gasförmigen Zustand von SO 3 möglich. Aufgrund der hohen Hygroskopizität von SO 3 „rauchen“ beide Modifikationen an der Luft (es bilden sich Tröpfchen von H 2 SO 4 ). Der gegenseitige Übergang zu anderen Modifikationen erfolgt sehr langsam. Die Vielfalt der Formen von Schwefeltrioxid hängt mit der Fähigkeit von SO 3 -Molekülen zusammen, aufgrund der Bildung von Donor-Akzeptor-Bindungen zu polymerisieren. Die Polymerstrukturen von SO 3 lassen sich leicht ineinander umwandeln, und festes SO 3 besteht meist aus einer Mischung verschiedener Formen, deren relativer Gehalt von den Bedingungen zur Gewinnung von Schwefelsäureanhydrid abhängt.

Chemische Eigenschaften

$\backslash mathsf(2KOH\; +\; SO\_3\; \backslash rightarrow\; K\_2SO\_4\; +\; H\_2O)$

und Oxide:

$\backslash mathsf(CaO\; +\; SO\_3\; \backslash rightarrow\; CaSO\_4)$

SO 3 zeichnet sich durch starke oxidierende Eigenschaften aus und wird meist zu Schwefeldioxid reduziert:

$\backslash mathsf(5SO\_3\; +\; 2P\; \backslash rightarrow\; P\_2O\_5\; +\; 5SO\_2)$ $\backslash mathsf(3SO\_3\; +\; H\_2S\; \backslash rightarrow\; 4SO\_2\; +\; H\_2O)$ $\backslash mathsf(2SO\_3\; +\; 2KI\; \backslash rightarrow\; SO\_2\; +\; I\_2\; +\; K\_2SO\_4)$

Bei der Reaktion mit Chlorwasserstoff entsteht Chlorsulfonsäure:

$\backslash mathsf(SO\_3\; +\; HCl\; \backslash rightarrow\; HSO\_3Cl)$

Reagiert auch mit Schwefeldichlorid und Chlor unter Bildung von Thionylchlorid:

$\backslash mathsf(SO\_3\; +\; Cl\_2\; +\; 2SCl\_2\; \backslash rightarrow\; 3SOCl\_2)$

Anwendung

Schwefelsäureanhydrid wird hauptsächlich zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet.

Auch beim Verbrennen von Schwefelbomben, die zur Desinfektion von Räumlichkeiten eingesetzt werden, gelangt Schwefelsäureanhydrid in die Luft. Bei Kontakt mit nassen Oberflächen verwandelt sich Schwefelsäureanhydrid in Schwefelsäure, die bereits Pilze und andere Schadorganismen zerstört.

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Literatur

• Akhmetov N. S. „Allgemeine und anorganische Chemie“ M.: Higher School, 2001
• Karapetyants M. Kh., Drakin S. I. „Allgemeine und anorganische Chemie“ M.: Chemie 1994

Ein Auszug zur Charakterisierung von Schwefel(VI)-oxid

Natasha errötete. - Ich möchte niemanden heiraten. Ich werde ihm dasselbe sagen, wenn ich ihn sehe.
- So ist das! - sagte Rostow.
„Na ja, es ist alles nichts“, plapperte Natasha weiter. - Warum ist Denisov gut? – fragte sie.
- Gut.
- Nun, auf Wiedersehen, zieh dich an. Ist er gruselig, Denisov?
- Warum ist es beängstigend? – fragte Nikolaus. - NEIN. Vaska ist nett.
- Du nennst ihn Vaska - seltsam. Und dass er sehr gut ist?
- Sehr gut.
- Nun, komm schnell und trink Tee. Alles zusammen.
Und Natasha stellte sich auf die Zehenspitzen und verließ den Raum, wie es Tänzer tun, lächelte aber so, wie nur glückliche 15-jährige Mädchen lächeln. Nachdem er Sonja im Wohnzimmer getroffen hatte, errötete Rostow. Er wusste nicht, wie er mit ihr umgehen sollte. Gestern küssten sie sich in der ersten Minute der Freude über ihr Date, aber heute hatten sie das Gefühl, dass es unmöglich sei, dies zu tun; Er hatte das Gefühl, dass alle, seine Mutter und seine Schwestern, ihn fragend ansahen und erwarteten, dass er sehen würde, wie er sich ihr gegenüber verhalten würde. Er küsste ihre Hand und nannte sie „Du – Sonya“. Doch als sich ihre Blicke trafen, sagten sie „Du“ zueinander und küssten sich zärtlich. Mit ihrem Blick bat sie ihn um Verzeihung dafür, dass sie es in Nataschas Botschaft gewagt hatte, ihn an sein Versprechen zu erinnern und dankte ihm für seine Liebe. Mit seinem Blick dankte er ihr für das Angebot der Freiheit und sagte, dass er auf die eine oder andere Weise niemals aufhören würde, sie zu lieben, weil es unmöglich sei, sie nicht zu lieben.
„Wie seltsam es ist“, sagte Vera und wählte eine allgemeine Schweigeminute, „dass Sonya und Nikolenka sich jetzt wie Fremde trafen.“ – Veras Bemerkung war fair, wie alle ihre Kommentare; aber wie bei den meisten ihrer Bemerkungen fühlten sich alle unbehaglich, und nicht nur Sonya, Nikolai und Natascha, sondern auch die alte Gräfin, die Angst vor der Liebe dieses Sohnes zu Sonya hatte, die ihn einer glänzenden Partie berauben könnte, errötete ebenfalls wie ein Mädchen . Zu Rostows Überraschung erschien Denissow in einer neuen, pomaden- und parfümierten Uniform im Wohnzimmer, genauso elegant wie im Kampf und so liebenswürdig gegenüber Damen und Herren, wie Rostow nie erwartet hatte, ihn zu sehen.

Als Nikolai Rostow von der Armee nach Moskau zurückkehrte, wurde er von seiner Familie als bester Sohn, Held und geliebter Nikolushka akzeptiert. Verwandte - als süßer, angenehmer und respektvoller junger Mann; Bekannte - wie ein hübscher Husarenleutnant, ein geschickter Tänzer und einer der besten Pferdepfleger in Moskau.
Die Rostows kannten ganz Moskau; In diesem Jahr hatte der alte Graf genug Geld, weil alle seine Besitztümer neu verpfändet worden waren, und deshalb hatte Nikolushka seinen eigenen Traber und die modischsten Leggings, besondere, die sonst niemand in Moskau hatte, und Stiefel, die modischsten , mit den spitzsten Socken und kleinen silbernen Sporen, hatte viel Spaß. Als Rostow nach Hause zurückkehrte, verspürte er ein angenehmes Gefühl, nachdem er sich einige Zeit lang an seine alten Lebensbedingungen gewöhnt hatte. Es schien ihm, dass er sehr gereift und gewachsen war. Verzweiflung darüber, dass er eine Prüfung nach dem Gesetz Gottes nicht bestanden hatte, sich von Gavrila Geld für einen Taxifahrer geliehen hatte, heimliche Küsse mit Sonya, all das erinnerte er sich als Kindlichkeit, von der er nun unermesslich weit entfernt war. Jetzt ist er ein Husarenleutnant in einem silbernen Gewand, mit einem Soldatengeorge, der seinen Traber auf den Lauf vorbereitet, zusammen mit berühmten Jägern, älteren, respektablen. Er kennt eine Dame auf dem Boulevard, die er abends besucht. Er dirigierte eine Mazurka auf dem Ball der Archarows, sprach mit Feldmarschall Kamenski über den Krieg, besuchte einen englischen Verein und pflegte freundschaftliche Beziehungen zu einem vierzigjährigen Oberst, den Denisow ihm vorstellte.
Seine Leidenschaft für den Souverän ließ in Moskau etwas nach, da er ihn in dieser Zeit nicht sah. Aber er sprach oft über den Souverän, über seine Liebe zu ihm und gab dabei den Eindruck, dass er noch nicht alles erzählte, dass in seinen Gefühlen für den Souverän noch etwas anderes steckte, das nicht jeder verstehen konnte; und von ganzem Herzen teilte er das allgemeine Gefühl der Verehrung in Moskau zu dieser Zeit für Kaiser Alexander Pawlowitsch, der damals in Moskau den Namen eines leibhaftigen Engels erhielt.
Während dieses kurzen Aufenthalts Rostows in Moskau, bevor er zur Armee ging, kam er Sonya nicht nahe, sondern trennte sich im Gegenteil von ihr. Sie war sehr hübsch, süß und offensichtlich leidenschaftlich in ihn verliebt; Aber er war in dieser Zeit der Jugend, in der es so viel zu tun zu geben scheint, dass keine Zeit dafür bleibt, und der junge Mann hat Angst, sich darauf einzulassen – er schätzt seine Freiheit, die er für viele braucht andere Dinge. Als er während dieses neuen Aufenthalts in Moskau an Sonya dachte, sagte er sich: Eh! Es wird noch viel mehr davon geben, irgendwo, was mir noch unbekannt ist. Ich werde immer noch Zeit haben, Liebe zu machen, wann ich will, aber jetzt ist keine Zeit mehr. Darüber hinaus schien es ihm, dass sein Mut in der weiblichen Gesellschaft etwas Demütigendes hatte. Er ging zu Bällen und Schwesternschaften und tat so, als würde er es gegen seinen Willen tun. Laufen, ein englischer Club, Zechgelage mit Denisow, ein Ausflug dorthin – das war eine andere Sache: Es gehörte zu einem guten Husaren.

Schwefel ist in der Erdkruste weit verbreitet und steht unter den anderen Elementen an sechzehnter Stelle. Es kommt sowohl in freiem Zustand als auch in gebundener Form vor. Charakteristisch für dieses chemische Element sind nichtmetallische Eigenschaften. Sein lateinischer Name ist „Schwefel“ und wird mit dem Symbol S bezeichnet. Das Element ist Teil verschiedener Ionenverbindungen, die Sauerstoff und/oder Wasserstoff enthalten, und bildet viele Substanzen, die zu den Säureklassen, Salzen und mehreren Oxiden gehören, die jeweils als Säuren bezeichnet werden können Schwefeloxid mit den Zusatzsymbolen, die die Wertigkeit angeben. Die Oxidationsstufen, die es in verschiedenen Verbindungen aufweist, sind +6, +4, +2, 0, −1, −2. Es sind Schwefeloxide mit unterschiedlichem Oxidationsgrad bekannt. Am häufigsten sind Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid. Weniger bekannt sind Schwefelmonoxid sowie höhere (außer SO3) und niedrigere Oxide dieses Elements.

Schwefelmonoxid

Eine anorganische Verbindung namens Schwefeloxid II, SO, ist optisch ein farbloses Gas. Bei Kontakt mit Wasser löst es sich nicht auf, sondern reagiert mit diesem. Dies ist eine sehr seltene Verbindung, die nur in einer verdünnten Gasumgebung vorkommt. Das SO-Molekül ist thermodynamisch instabil und wandelt sich zunächst in S2O2 (Schwefelgas oder Schwefelperoxid genannt) um. Aufgrund des seltenen Vorkommens von Schwefelmonoxid in unserer Atmosphäre und der geringen Stabilität des Moleküls ist es schwierig, die Gefahren dieses Stoffes vollständig zu bestimmen. In kondensierter oder konzentrierterer Form verwandelt sich das Oxid jedoch in Peroxid, das relativ giftig und ätzend ist. Diese Verbindung ist außerdem leicht entflammbar (in dieser Eigenschaft ähnelt sie Methan); bei der Verbrennung entsteht Schwefeldioxid, ein giftiges Gas. Schwefeloxid 2 wurde in der Nähe von Io (einer der Atmosphären der Venus und des interstellaren Mediums) entdeckt. Es wird angenommen, dass es auf Io durch vulkanische und photochemische Prozesse entsteht. Die wichtigsten photochemischen Reaktionen sind wie folgt: O + S2 → S + SO und SO2 → SO + O.

Schwefeldioxid

Schwefeloxid IV oder Schwefeldioxid (SO2) ist ein farbloses Gas mit einem erstickenden, stechenden Geruch. Bei einer Temperatur von minus 10 °C geht es in einen flüssigen Zustand über und bei einer Temperatur von minus 73 °C erstarrt es. Bei 20 °C lösen sich etwa 40 Volumina SO2 in 1 Liter Wasser.

Dieses Schwefeloxid bildet beim Auflösen in Wasser schweflige Säure, da es sein Anhydrid ist: SO2 + H2O ↔ H2SO3.

Es interagiert mit Basen und 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O und SO2 + CaO → CaSO3.

Schwefeldioxid zeichnet sich durch die Eigenschaften sowohl eines Oxidationsmittels als auch eines Reduktionsmittels aus. Es wird durch Luftsauerstoff in Gegenwart eines Katalysators zu Schwefelsäureanhydrid oxidiert: SO2 + O2 → 2SO3. Bei starken Reduktionsmitteln wie Schwefelwasserstoff übernimmt es die Rolle eines Oxidationsmittels: H2S + SO2 → S + H2O.

Schwefeldioxid wird in der Industrie hauptsächlich zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet. Schwefeldioxid entsteht durch die Verbrennung von Schwefel- oder Eisenpyriten: 11O2 + 4FeS2 → 2Fe2O3 + 8SO2.

Schwefelsäureanhydrid

Schwefeloxid VI bzw. Schwefeltrioxid (SO3) ist ein Zwischenprodukt und hat keine eigenständige Bedeutung. Vom Aussehen her handelt es sich um eine farblose Flüssigkeit. Es siedet bei einer Temperatur von 45 °C und verwandelt sich unter 17 °C in eine weiße kristalline Masse. Dieser Schwefel (mit der Oxidationsstufe des Schwefelatoms +6) ist extrem hygroskopisch. Mit Wasser bildet es Schwefelsäure: SO3 + H2O ↔ H2SO4. Beim Auflösen in Wasser wird eine große Menge Wärme freigesetzt, und wenn eine große Menge Oxid nicht nach und nach, sondern sofort hinzugefügt wird, kann es zu einer Explosion kommen. Schwefeltrioxid löst sich gut in konzentrierter Schwefelsäure und bildet Oleum. Der SO3-Gehalt in Oleum erreicht 60 %. Diese Schwefelverbindung hat alle Eigenschaften

Höhere und niedrigere Schwefeloxide

Schwefel ist eine Gruppe chemischer Verbindungen mit der Formel SO3 + x, wobei x 0 oder 1 sein kann. Das Monomeroxid SO4 enthält eine Peroxogruppe (O-O) und zeichnet sich wie das Oxid SO3 durch die Oxidationsstufe von Schwefel +6 aus . Dieses Schwefeloxid kann bei niedrigen Temperaturen (unter 78 K) durch die Reaktion von SO3 und/oder durch Photolyse von SO3 gemischt mit Ozon erzeugt werden.

Niedere Schwefeloxide sind eine Gruppe chemischer Verbindungen, zu denen Folgendes gehört:

• SO (Schwefeloxid und sein Dimer S2O2);
• Schwefelmonoxide SnO (sind zyklische Verbindungen, die aus durch Schwefelatome gebildeten Ringen bestehen, wobei n zwischen 5 und 10 liegen kann);
• S7O2;
• Polymerschwefeloxide.

Das Interesse an niedrigeren Schwefeloxiden hat zugenommen. Dies liegt an der Notwendigkeit, ihren Inhalt in terrestrischen und außerirdischen Atmosphären zu untersuchen.

Bei Redoxprozessen kann Schwefeldioxid sowohl Oxidationsmittel als auch Reduktionsmittel sein, da das Atom in dieser Verbindung eine mittlere Oxidationsstufe von +4 aufweist.

Wie SO 2 mit stärkeren Reduktionsmitteln reagiert, wie zum Beispiel:

SO 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 O

Wie reagiert das Reduktionsmittel SO 2 mit stärkeren Oxidationsmitteln, beispielsweise in Gegenwart eines Katalysators, mit usw.:

2SO2 + O2 = 2SO3

SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O = H 2 SO 3 + 2HCl

Quittung

1) Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung von Schwefel:

2) In der Industrie wird es durch Rösten von Pyrit gewonnen:

3) Im Labor kann Schwefeldioxid gewonnen werden:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Anwendung

Schwefeldioxid wird in der Textilindustrie häufig zum Bleichen verschiedener Produkte verwendet. Darüber hinaus wird es in der Landwirtschaft zur Zerstörung schädlicher Mikroorganismen in Gewächshäusern und Kellern eingesetzt. Zur Herstellung von Schwefelsäure werden große Mengen SO 2 verwendet.

Schwefeloxid (VI) – ALSO 3 (Schwefelsäureanhydrid)

Schwefelsäureanhydrid SO 3 ist eine farblose Flüssigkeit, die sich bei Temperaturen unter 17 °C in eine weiße kristalline Masse verwandelt. Nimmt Feuchtigkeit sehr gut auf (hygroskopisch).

Chemische Eigenschaften

Säure-Base-Eigenschaften

Wie ein typisches Säureoxid, Schwefelsäureanhydrid, reagiert:

SO 3 + CaO = CaSO 4

c) mit Wasser:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Eine besondere Eigenschaft von SO 3 ist seine gute Löslichkeit in Schwefelsäure. Eine Lösung von SO 3 in Schwefelsäure wird Oleum genannt.

Bildung von Oleum: H 2 SO 4 + N SO 3 = H 2 SO 4 ∙ N SO 3

Redox-Eigenschaften

Schwefeloxid (VI) zeichnet sich durch starke oxidierende Eigenschaften aus (normalerweise reduziert zu SO 2):

3SO 3 + H 2 S = 4SO 2 + H 2 O

Erhalt und Verwendung

Schwefelsäureanhydrid entsteht durch Oxidation von Schwefeldioxid:

2SO2 + O2 = 2SO3

In seiner reinen Form hat Schwefelsäureanhydrid keine praktische Bedeutung. Es fällt als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Schwefelsäure an.

H2SO4

Schwefelsäure wurde erstmals bei arabischen und europäischen Alchemisten erwähnt. Es wurde durch Kalzinieren von Eisensulfat (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) in Luft erhalten: 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 oder eine Mischung mit: 6KNO 3 + 5S = 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2, und die freigesetzten Schwefelsäureanhydriddämpfe kondensierten. Sie nahmen Feuchtigkeit auf und verwandelten sich in Oleum. Je nach Herstellungsmethode wurde H 2 SO 4 Vitriolöl oder Schwefelöl genannt. Im Jahr 1595 stellte der Alchemist Andreas Libavius ​​​​die Identität beider Substanzen fest.

Vitriolöl war lange Zeit nicht weit verbreitet. Das Interesse daran nahm im 18. Jahrhundert stark zu. Das Verfahren zur Gewinnung von Indigokarmin, einem stabilen blauen Farbstoff, aus Indigo wurde entdeckt. Die erste Fabrik zur Herstellung von Schwefelsäure wurde 1736 in der Nähe von London gegründet. Der Prozess wurde in Bleikammern durchgeführt, auf deren Boden Wasser gegossen wurde. Im oberen Teil der Kammer wurde eine geschmolzene Mischung aus Salpeter und Schwefel verbrannt und anschließend Luft eingeleitet. Der Vorgang wurde wiederholt, bis sich am Boden des Behälters eine Säure der erforderlichen Konzentration gebildet hatte.

Im 19. Jahrhundert Die Methode wurde verbessert: Anstelle von Salpeter begann man, Salpetersäure zu verwenden (sie ergibt sich, wenn sie in der Kammer zersetzt wird). Um nitrose Gase in das System zurückzuführen, wurden spezielle Türme gebaut, die dem gesamten Verfahren den Namen „Turmverfahren“ gaben. Noch heute gibt es Fabriken, die nach der Turmbauweise arbeiten.

Schwefelsäure ist eine schwere ölige Flüssigkeit, farb- und geruchlos, hygroskopisch; löst sich gut in Wasser auf. Beim Auflösen von konzentrierter Schwefelsäure in Wasser wird viel Wärme freigesetzt, daher muss diese vorsichtig in das Wasser gegossen werden (und nicht umgekehrt!) und die Lösung gemischt werden.

Eine Lösung von Schwefelsäure in Wasser mit einem H 2 SO 4-Gehalt von weniger als 70 % wird üblicherweise als verdünnte Schwefelsäure bezeichnet, eine Lösung von mehr als 70 % als konzentrierte Schwefelsäure.

Chemische Eigenschaften

Säure-Base-Eigenschaften

Verdünnte Schwefelsäure weist alle charakteristischen Eigenschaften starker Säuren auf. Sie reagiert:

H 2 SO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

Der Prozess der Wechselwirkung von Ba 2+ -Ionen mit SO 4 2+ -Sulfationen führt zur Bildung eines weißen unlöslichen Niederschlags BaSO 4 . Das qualitative Reaktion auf Sulfationen.

Redox-Eigenschaften

In verdünnter H 2 SO 4 sind die Oxidationsmittel H + -Ionen und in konzentrierter H 2 SO 4 sind die Oxidationsmittel SO 4 2+ Sulfationen. SO 4 2+-Ionen sind stärkere Oxidationsmittel als H +-Ionen (siehe Diagramm).

IN verdünnte Schwefelsäure Metalle, die in der elektrochemischen Spannungsreihe stehen, werden gelöst zu Wasserstoff. Dabei entstehen Metallsulfate und es wird freigesetzt:

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2

Metalle, die in der elektrochemischen Spannungsreihe nach Wasserstoff stehen, reagieren nicht mit verdünnter Schwefelsäure:

Cu + H 2 SO 4 ≠

Konzentrierte Schwefelsäure ist ein starkes Oxidationsmittel, insbesondere wenn es erhitzt wird. Es oxidiert viele und einige organische Substanzen.

Wenn konzentrierte Schwefelsäure mit Metallen interagiert, die in der elektrochemischen Spannungsreihe nach Wasserstoff stehen (Cu, Ag, Hg), entstehen Metallsulfate sowie das Reduktionsprodukt der Schwefelsäure – SO 2.

Reaktion von Schwefelsäure mit Zink

Mit aktiveren Metallen (Zn, Al, Mg) kann konzentrierte Schwefelsäure zu freier Schwefelsäure reduziert werden. Wenn beispielsweise Schwefelsäure mit reagiert, können je nach Konzentration der Säure gleichzeitig verschiedene Reduktionsprodukte der Schwefelsäure entstehen – SO 2, S, H 2 S:

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

In der Kälte passiviert konzentrierte Schwefelsäure beispielsweise einige Metalle und wird daher in Eisentanks transportiert:

Fe + H 2 SO 4 ≠

Konzentrierte Schwefelsäure oxidiert einige Nichtmetalle (usw.) und reduziert sie zu Schwefeloxid (IV) SO 2:

S + 2H 2 SO 4 = 3SO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 = 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

Erhalt und Verwendung

In der Industrie wird Schwefelsäure im Kontaktverfahren hergestellt. Der Beschaffungsprozess erfolgt in drei Schritten:

1. Gewinnung von SO 2 durch Rösten von Pyrit:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

1. Oxidation von SO 2 zu SO 3 in Gegenwart eines Katalysators – Vanadium (V)-Oxid:

2SO2 + O2 = 2SO3

1. Auflösung von SO 3 in Schwefelsäure:

H2SO4+ N SO 3 = H 2 SO 4 ∙ N SO 3

Das entstehende Oleum wird in Eisentanks transportiert. Aus Oleum wird durch Zugabe zu Wasser Schwefelsäure in der erforderlichen Konzentration gewonnen. Dies kann durch das Diagramm ausgedrückt werden:

H2SO4∙ N SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Schwefelsäure findet vielfältige Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Volkswirtschaft. Es wird zur Trocknung von Gasen, zur Herstellung anderer Säuren, zur Herstellung von Düngemitteln, verschiedenen Farbstoffen und Medikamenten verwendet.

Schwefelsäuresalze

Die meisten Sulfate sind in Wasser gut löslich (CaSO 4 ist leicht löslich, PbSO 4 ist noch weniger löslich und BaSO 4 ist praktisch unlöslich). Einige kristallwasserhaltige Sulfate werden Vitriole genannt:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O Kupfersulfat

FeSO 4 ∙ 7H 2 O Eisensulfat

Jeder hat Salze der Schwefelsäure. Ihr Verhältnis zur Wärme ist besonders.

Sulfate aktiver Metalle (,) zersetzen sich selbst bei 1000 °C nicht, während andere (Cu, Al, Fe) bei leichter Erwärmung in Metalloxid und SO 3 zerfallen:

CuSO 4 = CuO + SO 3

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*Bei dem Aufnahmebild handelt es sich um ein Foto von Kupfersulfat

1) Um mit einem Hydroxid zu reagieren, das aus einem Element der Gruppe 1(A) mit einem Gewicht von 4,08 g besteht, sind 1,46 g Salzsäure erforderlich. Dieses Element: Rubidium; Zu

Aliy; Lithium; Natrium;
2) Die Summe der Koeffizienten in der Gleichung für die Reaktion von höherem Schwefelhydroxid mit Kaliumhydroxid ist gleich: 4; 6; 5; 8;

1.Lithiumhydroxid reagiert mit; 1) Calciumhydroxid 2) Salzsäure 3) Magnesiumoxid 4) Barium 2. am deutlichsten ausgedrückt

Die nichtmetallischen Eigenschaften eines einfachen Stoffes werden bestimmt:

1) Chlor 2) Schwefel 3) Silizium 4) Kalzium

Die dritte Gruppennummer im Periodensystem ist:

1) die höchste Wertigkeit des Atoms 2) die Anzahl der Elektronen im Atom 3) die Anzahl der Protonen im Kern 4) die Anzahl der Elektronenschichten

4. Höheres Stickstoffhydroxid reagiert mit:

1) Calciumhydroxid 2) Salzsäure 3) Bariumsulfat 4) Siliziumoxid

5. Die ausgeprägtesten metallischen Eigenschaften einer einfachen Substanz sind: 1) Natrium, 2) Magnesium, 3) Kalzium, 4) Kalium

Für alle Reaktionen ist es notwendig, vollständige und prägnante Ionengleichungen zu schreiben. 1. Kalium → Kaliumhydroxid → Kaliumsulfat →

Bariumsulfat

2. Phosphor → Phosphor(III)-oxid → Phosphor(V)-oxid → Phosphorsäure → Calciumphosphat

3. Zink → Zinkchlorid → Zinkhydroxid → Zinkoxid

4. Schwefel → Schwefeldioxid → höheres Schwefeloxid → Schwefelsäure → Aluminiumsulfat.

5. Lithium → Lithiumhydroxid → Lithiumchlorid → Silberchlorid

6. Stickstoff → Stickoxid (II) → Stickoxid (IV) → Salpetersäure → Natriumnitrat

7. Schwefel → Calciumsulfid → Calciumoxid → Calciumcarbonat → Kohlendioxid

8. Kohlendioxid → Natriumcarbonat → Calciumcarbonat → Calciumoxid

9. Eisen → Eisen(II)-oxid → Eisen(III)-oxid → Eisen(III)-sulfat

10. Barium → Bariumoxid → Bariumchlorid → Bariumsulfat

1) Der einfache Stoff Kupfer wird in dem Ausdruck diskutiert: A) Draht besteht aus Kupfer B) Kupfer ist Teil von Kupferoxid C) Kupfer ist Teil von Malachit D) m

weil es Teil von Bronze ist 2) In den Perioden des Periodensystems ändert sich mit zunehmender Kernladung Folgendes nicht: A) die Masse des Atoms B) die Anzahl der Energieniveaus C) die Gesamtzahl der Elektronen D) die Anzahl der Elektronen im externen Energieniveau 3) Formeln der höheren Oxide von Schwefel, Stickstoff bzw. Chlor: A) SO3, N2O5, Cl2O7 B) SO2, N2O5, Cl2O7 C) SO3, N2O3, ClO2 D) SO2, NO2 , Cl2O5 4) Der ionische Bindungstyp und das Kristallgitter haben: A) Natriumfluorid B) Wasser C) Silber D) Brom 5) Formeln einer löslichen Base bzw. eines amphoteren Hydroxids: A) BaO, Cu(OH)2 B ) Ba(OH)2, Al(OH)3 C) Zn(OH)2, Ca(OH)2 D ) Fe(OH)3, KOH 6) Der Koeffizient vor der Sauerstoffformel bei der Reaktion der thermischen Zersetzung von Kalium Permanganat: A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 7) Die Wechselwirkung von Salzsäure und Kupfer(II)-oxid bezieht sich auf die Reaktionen: A) Zersetzung B) Verbindung C) Substitution D) Austausch 8) Die Wärmemenge Bei der Verbrennung von 2 g Kohle freigesetzt (thermochemische Reaktionsgleichung C + O2 = CO2 + 393 kJ) beträgt: A) 24 kJ B) 32,75 kJ C) 65,5 kJ D) 393 kJ 9) Bei erhöhter Temperatur Bei höheren Temperaturen reagiert Sauerstoff mit allen Stoffen der Gruppe: A) CuO, H2, Fe B) P, H2, Mg C) Cu, H2, Au D) S, CH4, H2O 10) Und reagiert bei erhöhter Temperatur mit Wasserstoff und mit Sauerstoff Temperaturen: A) Kupfer(II)-oxid B) Gold C) Schwefel D) Salpetersäure 11) Verdünnte Schwefelsäure kann reagieren mit: A) Mg und Cu(OH)2 B) CO2 und NaOH C) FeO und H2S D) P und CuCl2 12) Schwefeloxid (IV) reagiert nicht mit: A) O2 B) HCl C) H2O D) NaOH 13) Formeln der Stoffe „X“ und „Y“ im Transformationsschema von CaO x  Ca(OH) 2 y CaCl2 A) X – H2; Y – HCl B) X – H2O; Y – HCl B) X – H2; Y – Cl2 D) X – H2O; Y – Cl2 14) Der Massenanteil von Schwefel in Schwefel(IV)-oxid beträgt: a) 20 % b) 25 % c) 33 % d) 50 % 15) Eine Lösung mit 19,6 g Schwefelsäure wurde mit neutralisiert Überschuss an Magnesiumoxid. Die Stoffmenge des resultierenden Salzes beträgt: a) 0,2 mol b) 2 mol c) 0,1 mol d) 1 mol 16) Die Anzahl der vollständig gefüllten Energieniveaus im Natriumatom: A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 17 ) Das Verhältnis der chemischen Aktivität von Elementen in einem Paar wird korrekt angegeben: A) Li  Na B) Na  K C) Li  K D) Na  Li 18) Metallische Eigenschaften in der Reihe Li  Na  K  Cs A) erhöhen B) verringern C ) sich nicht ändern D) periodisch ändern 19) Die elektronische Formel des externen Energieniveaus des Bromatoms lautet: A) 2s22p5 B) 3s13p6 C) 4s14p7 D) 4s24p5 20) Die elektronische Formel 1s22s22p63s23p5 hat ein Atom von: A) Jod B) Brom C) Chlor D) Fluor 21) Metallische Eigenschaften chemischer Elemente in der Reihe I  Br  Cl  F A) erhöhen B) verringern C) ändern sich periodisch D) ändern sich nicht 22) Die Formel einer Substanz mit einer kovalenten unpolaren Bindung: A) SO3 B) Br2 C) H2O D) NaCl 23 )Kristallgitter von festem Kohlenmonoxid (IV): A) ionisch B) atomar C) molekular D) metallisch 24) Stoff mit ionischer Bindung: A) Schwefeloxid (VI) B) Chlor C) Schwefelwasserstoff D) Natriumchlorid 25) Eine Zahlenreihe 2, 8, 5 entspricht der Verteilung der Elektronen über die Energieniveaus des Atoms : A) Aluminium B) Stickstoff C) Phosphor D) Chlor 26) Die elektronische Formel des äußeren Energieniveaus 2s22ð4 entspricht dem Atom: a) Schwefel B) Kohlenstoff C) Silizium D) Sauerstoff 27) Das Atom hat vier Elektronen im äußeres Energieniveau: A) Helium B) Beryllium C) Kohlenstoff D) Sauerstoff

Eigenschaften von Schwefel: 1) Position des Elements im Periodensystem D. Eigenschaften von Schwefel: 1) Position des Elements im Periodensystem

D. I. Mendeleev und die Struktur seiner Atome 2) Die Natur eines einfachen Stoffes (Metall, Nichtmetall) 3) Vergleich der Eigenschaften eines einfachen Stoffes mit den Eigenschaften einfacher Stoffe, die durch in der Untergruppe benachbarte Elemente gebildet werden 4) Vergleich von die Eigenschaften einer einfachen Substanz mit den Eigenschaften einfacher Substanzen, die durch benachbarte Elemente gebildet werden 5) Zusammensetzung des höheren Oxids, seine Natur (basisch, sauer, amphoter) 6) Zusammensetzung des höheren Hydroxids und seine Natur (sauerstoffhaltige Säure, Base, amphoteres Hydroxid) 7) Zusammensetzung der flüchtigen Wasserstoffverbindung (für Nichtmetalle)

In diesem Artikel finden Sie Informationen darüber, was Schwefeloxid ist. Berücksichtigt werden seine grundlegenden chemischen und physikalischen Eigenschaften, bestehende Formen, Methoden zu ihrer Herstellung und Unterschiede untereinander. Die Anwendungen und die biologische Rolle dieses Oxids in seinen verschiedenen Formen werden ebenfalls erwähnt.

Was ist die Substanz

Schwefeloxid ist eine Verbindung aus einfachen Stoffen, Schwefel und Sauerstoff. Es gibt drei Formen von Schwefeloxiden, die sich im Wertigkeitsgrad S unterscheiden, nämlich SO (Schwefelmonoxid, Schwefelmonoxid), SO 2 (Schwefeldioxid oder Schwefeldioxid) und SO 3 (Schwefeltrioxid oder Anhydrid). Alle aufgeführten Variationen von Schwefeloxiden weisen ähnliche chemische und physikalische Eigenschaften auf.

Allgemeine Informationen zu Schwefelmonoxid

Zweiwertiges Schwefelmonoxid oder auch Schwefelmonoxid ist eine anorganische Substanz, die aus zwei einfachen Elementen besteht – Schwefel und Sauerstoff. Formel - SO. Unter normalen Bedingungen ist es ein farbloses Gas, aber mit einem stechenden und spezifischen Geruch. Reagiert mit einer wässrigen Lösung. Eine recht seltene Verbindung in der Erdatmosphäre. Es ist temperaturinstabil und liegt in dimerer Form vor – S 2 O 2 . Manchmal ist es in der Lage, mit Sauerstoff zu interagieren und durch die Reaktion Schwefeldioxid zu bilden. Bildet keine Salze.

Schwefeloxid (2) wird üblicherweise durch Verbrennen von Schwefel oder Zersetzen seines Anhydrids gewonnen:

• 2S2+O2 = 2SO;
• 2SO2 = 2SO+O2.

Der Stoff löst sich in Wasser. Dadurch entsteht aus Schwefeloxid Thioschwefelsäure:

• S 2 O 2 + H 2 O = H 2 S 2 O 3 .

Allgemeine Daten zu Schwefeldioxid

Schwefeloxid ist eine andere Form von Schwefeloxiden mit der chemischen Formel SO 2. Es hat einen unangenehmen spezifischen Geruch und ist farblos. Unter Druck kann es sich bei Raumtemperatur entzünden. In Wasser gelöst bildet es instabile schwefelige Säure. Kann sich in Ethanol- und Schwefelsäurelösungen lösen. Es ist ein Bestandteil von vulkanischem Gas.

In der Industrie wird es durch Verbrennen von Schwefel oder Rösten seiner Sulfide gewonnen:

• 2FeS 2 +5O 2 = 2FeO+4SO 2.

In Laboratorien wird SO 2 in der Regel unter Verwendung von Sulfiten und Hydrosulfiten gewonnen, wobei diese starken Säuren sowie Metallen mit geringer Aktivität konzentriertem H 2 SO 4 ausgesetzt werden.

SO2 ist wie andere Schwefeloxide ein saures Oxid. Es interagiert mit Alkalien unter Bildung verschiedener Sulfite und reagiert mit Wasser unter Bildung von Schwefelsäure.

SO 2 ist äußerst aktiv, was sich deutlich in seinen reduzierenden Eigenschaften äußert, wobei die Oxidationsstufe von Schwefeloxid zunimmt. Kann oxidierende Eigenschaften aufweisen, wenn es einem starken Reduktionsmittel ausgesetzt wird. Letztere Eigenschaft wird zur Herstellung von hypophosphoriger Säure oder zur Abtrennung von S aus Gasen im metallurgischen Bereich genutzt.

Schwefeloxid (4) wird vom Menschen häufig zur Herstellung von schwefeliger Säure oder deren Salzen verwendet – hier liegt sein Hauptanwendungsgebiet. Es beteiligt sich auch an Weinherstellungsprozessen und wirkt dort als Konservierungsmittel (E220); manchmal wird es zum Einlegen von Gemüsevorräten und -lagern verwendet, da es Mikroorganismen zerstört. Materialien, die nicht mit Chlor gebleicht werden können, werden mit Schwefeloxid behandelt.

SO 2 ist eine ziemlich giftige Verbindung. Charakteristische Symptome einer Vergiftung sind Husten, Atembeschwerden, meist in Form einer laufenden Nase, Heiserkeit, ungewöhnlicher Geschmack und Halsschmerzen. Das Einatmen dieses Gases kann zu Erstickungsgefahr, eingeschränkter Sprachfähigkeit, Erbrechen, Schluckbeschwerden und einem akuten Lungenödem führen. Die maximal zulässige Konzentration dieses Stoffes im Arbeitsbereich beträgt 10 mg/m 3 . Allerdings kann der Körper verschiedener Menschen eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber Schwefeldioxid aufweisen.

Allgemeine Informationen zu Schwefelsäureanhydrid

Schwefelgas oder auch Schwefelsäureanhydrid genannt, ist ein höheres Schwefeloxid mit der chemischen Formel SO 3. Flüssigkeit mit erstickendem Geruch, unter normalen Bedingungen leicht flüchtig. Es ist in der Lage, bei Temperaturen von 16,9 °C und darunter zu verfestigen und aus seinen festen Modifikationen kristalline Mischungen zu bilden.

Detaillierte Analyse höherer Oxide

Bei der Oxidation von SO 2 durch Luft unter dem Einfluss hoher Temperaturen ist die Anwesenheit eines Katalysators, beispielsweise V 2 O 5, Fe 2 O 3, NaVO 3 oder Pt, eine notwendige Voraussetzung.

Thermische Zersetzung von Sulfaten oder Wechselwirkung von Ozon und SO 2:

• Fe 2 (SO 4)3 = Fe 2 O 3 +3SO 3;
• SO 2 +O 3 = SO 3 +O 2.

Oxidation von SO 2 mit NO 2:

• SO 2 +NO 2 = SO 3 +NO.

Zu den physikalischen Qualitätsmerkmalen gehören: das Vorhandensein einer flachen Struktur vom trigonalen Typ und einer D 3 h-Symmetrie während des Übergangs vom Gas zum Kristall oder zur Flüssigkeit, es bildet ein Trimer zyklischer Natur und eine Zickzackkette und hat eine kovalente polare Bindung.

In fester Form kommt SO 3 in den Formen Alpha, Beta, Gamma und Sigma vor und weist dementsprechend unterschiedliche Schmelzpunkte, Polymerisationsgrade und eine Vielzahl kristalliner Formen auf. Die Existenz einer solchen Anzahl von SO 3 -Typen ist auf die Bildung von Bindungen vom Donor-Akzeptor-Typ zurückzuführen.

Zu den Eigenschaften von Schwefelanhydrid gehören viele seiner Eigenschaften, die wichtigsten sind:

Fähigkeit zur Wechselwirkung mit Basen und Oxiden:

• 2KHO+SO 3 = K 2 SO 4 +H 2 O;
• CaO+SO 3 = CaSO 4.

Höheres Schwefeloxid SO3 hat eine recht hohe Aktivität und erzeugt durch Wechselwirkung mit Wasser Schwefelsäure:

• SO 3 + H 2 O = H2SO 4.

Es reagiert mit Chlorwasserstoff und bildet Chlorosulfatsäure:

• SO 3 +HCl = HSO 3 Cl.

Schwefeloxid zeichnet sich durch die Ausprägung starker oxidierender Eigenschaften aus.

Schwefelsäureanhydrid wird bei der Herstellung von Schwefelsäure verwendet. Ein kleiner Teil davon gelangt beim Einsatz von Schwefelbomben in die Umwelt. SO 3, das nach Wechselwirkung mit einer nassen Oberfläche Schwefelsäure bildet, zerstört eine Vielzahl gefährlicher Organismen, beispielsweise Pilze.

Zusammenfassend

Schwefeloxid kann in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen, von flüssiger bis fester Form. Es kommt in der Natur selten vor, aber es gibt zahlreiche Möglichkeiten, es in der Industrie zu gewinnen und auch in Bereichen, in denen es verwendet werden kann. Das Oxid selbst hat drei Formen, in denen es unterschiedliche Wertigkeitsgrade aufweist. Kann hochgiftig sein und ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen.