-->
Êèñëîðîäñîäåðæàùèå ñîåäèíåíèÿ ñåðû (VI). Õèìèÿ 9 êëàññ.Èíòåðàêòèâíûå çàäàíèÿ
< !-- ot vovana -->
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Õèìèÿ 9 êëàññ. Êóçíåöîâà

Ãëàâà 4. Ïîäãðóïïà êèñëîðîäà è åå òèïè÷íûå ïðåäñòàâèòåëè

 


§ 20. Êèñëîðîäñîäåðæàùèå ñîåäèíåíèÿ ñåðû (VI) (îêîí÷àíèå)

Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû. Âûäåëÿþò äâå îñîáåííîñòè ýòîé êèñëîòû:

  • ÷ðåçâû÷àéíàÿ ãèãðîñêîïè÷íîñòü, ò. å. ñïîñîáíîñòü ê ïðèñîåäèíåíèþ âîäû;
  • ñèëüíûå îêèñëèòåëüíûå ñâîéñòâà, îáóñëîâëåííûå âûñîêîîêèñëåííûì àòîìîì ñåðû (+6) â ñîñòàâå ìîëåêóëû.

Ïðè ïðîâåäåíèè îïûòîâ ñ êîíöåíòðèðîâàííûìè êèñëîòàìè (ñåðíîé, àçîòíîé, õëîðîâîäîðîäíîé, ôîñôîðíîé è äð.) íàäî ñòðîãî ñîáëþäàòü ïðàâèëà òåõíèêè áåçîïàñíîñòè:

    1. Ïðîâîäèòü îïûòû â âûòÿæíîì øêàôó õèìè÷åñêîãî êàáèíåòà.
    2. Ïðîâîäèòü îïûòû ñ íåáîëüøèì êîëè÷åñòâîì ðåàêòèâîâ â òîíêîñòåííîé ÷èñòîé ïîñóäå.
    3. Èìåòü íàãîòîâå íåéòðàëèçóþùèå âåùåñòâà.
    4. Íàäåâàòü çàùèòíûå î÷êè, ïðåäîòâðàùàþùèå ïîïàäàíèå áðûçã êèñëîòû â ãëàçà. Íàáëþäàòü ðåàêöèè â íåêîòîðîì óäàëåíèè îò ãëàç.
    5. Íå îñòàâëÿòü õèìè÷åñêóþ ïîñóäó ãðÿçíîé.
    6. Ïðèâåñòè ïîñëå îêîí÷àíèÿ îïûòîâ ðàáî÷åå ìåñòî â ïîðÿäîê, îáðàáîòàòü ïîâåðõíîñòü ñòîëà, êóäà ìîãëè ïîïàñòü êàïëè êèñëîòû, íåéòðàëèçóþùèìè ðàñòâîðàìè è âîäîé, ïðîòåðåòü íàñóõî.

Ïîìíèòå! Ñåðíàÿ êèñëîòà ïðè÷èíÿåò ñèëüíûå îæîãè, ïîïàäàÿ ïðè íåàêêóðàòíîì îáðàùåíèè íà êîæó ðóê èëè ëèöà. Ïðè ïîïàäàíèè ñåðíîé êèñëîòû íà êîæó èëè îäåæäó åå ñðàçó ñëåäóåò ñìûòü áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ïðîòî÷íîé âîäû, à ïîñòðàäàâøåå ìåñòî çàòåì àêêóðàòíî ñìî÷èòü ðàçáàâëåííûì ðàñòâîðîì àììèàêà èëè ðàñòâîðîì ïèòüåâîé ñîäû è âíîâü ñìûòü âîäîé.

1. Êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà — ñèëüíûé îêèñëèòåëü. Îíà îêèñëÿåò ïðîñòûå âåùåñòâà (íåìåòàëëû, ìåòàëëû) è ñëîæíûå.

à) Îêèñëåíèå íåìåòàëëîâ. Óãîëü è ñåðà îêèñëÿþòñÿ ñåðíîé êèñëîòîé äî èõ äèîêñèäîâ:

á) Îêèñëåíèå ñëîæíûõ âåùåñòâ:

â) Âçàèìîäåéñòâèå êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû ñ ìåòàëëàìè.  îòëè÷èå îò ðàçáàâëåííîé ñåðíîé êèñëîòû êîíöåíòðèðîâàííàÿ êèñëîòà îêèñëÿåò ïî÷òè âñå ìåòàëëû, ñòîÿùèå â ðÿäó àêòèâíîñòè äî âîäîðîäà, çà èñêëþ÷åíèåì àëþìèíèÿ, æåëåçà, õðîìà è íèêåëÿ, êîòîðûå ïîä åå âîçäåéñòâèåì ïîêðûâàþòñÿ òâåðäîé íåðàñòâîðèìîé îêñèäíîé ïëåíêîé (ýòî ñâîéñòâî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ õðàíåíèÿ è ïåðåâîçêè áåçâîäíîé ñåðíîé êèñëîòû â ñòàëüíûõ áàëëîíàõ). Âçàèìîäåéñòâóÿ ñ àêòèâíûìè ìåòàëëàìè (Na, Ê, Ñà), ñåðà âîññòàíàâëèâàåòñÿ äî àòîìîâ â ñòåïåíè îêèñëåíèÿ -2.

Ñ ìåòàëëàìè ñðåäíåé àêòèâíîñòè ñåðà âîññòàíàâëèâàåòñÿ äî àòîìîâ â ñòåïåíè îêèñëåíèÿ +4 è 0.

Êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà ðåàãèðóåò è ñ ìàëîàêòèâíûìè ìåòàëëàìè, ñòîÿùèìè â ðÿäó àêòèâíîñòè ïîñëå âîäîðîäà (ìåäü, ñåðåáðî, ðòóòü). Ñ ïëàòèíîé è çîëîòîì îíà íå ðåàãèðóåò. Ðåàêöèè èäóò ïðè íàãðåâàíèè.

Óáåäèìñÿ â ðåàëüíîñòè ïðîòåêàíèÿ îäíîé èç òàêèõ ðåàêöèé è åå óñëîâèé.

    Äåìîíñòðàöèîííûé îïûò. Ðåàêöèÿ êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû ñ ìåäüþ.

    1.  äåìîíñòðàöèîííóþ ïðîáèðêó ïîëîæèì íåñêîëüêî êóñî÷êîâ ìåäíîé ñòðóæêè èëè ìåäíîé ïðîâîëîêè è ïðèëüåì êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû. Èçìåíåíèé íå íàáëþäàåòñÿ.

    2. Íà êðàé ïðîáèðêè ïîìåñòèì âëàæíóþ ëàêìóñîâóþ áóìàæêó. Ïðîáèðêó îñòîðîæíî íàãðååì. Âûäåëÿåòñÿ ñåðíèñòûé ãàç (åãî îïðåäåëÿþò ïî çàïàõó èëè ïîêðàñíåíèþ ñìî÷åííîé âîäîé ëàêìóñîâîé áóìàæêè), ðàñòâîð â ïðîáèðêå ïðèîáðåòàåò ãîëóáóþ îêðàñêó, îáðàçóåòñÿ ñóëüôàò ìåäè, èäåò îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíàÿ ðåàêöèÿ îêèñëåíèÿ ìåäè êèñëîòîé.

    Ýòîò ïðîöåññ âêëþ÷àåò â ñåáÿ äâå ðåàêöèè: îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíóþ è îáìåííóþ ðåàêöèþ ñîëåîáðàçîâàíèÿ, èäóùóþ áåç èçìåíåíèÿ ñòåïåíåé îêèñëåíèÿ.

2. Êîíöåíòðèðîâàííàÿ ñåðíàÿ êèñëîòà àêòèâíî âçàèìîäåéñòâóåò ñ âîäîé, îáðàçóÿ ãèäðàòû:

    H2SO4 + nÍ2O = H2SO4 • nÍ2O + Q

Ýòî ñâîéñòâî øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ â ëàáîðàòîðèè è ïðîìûøëåííîñòè äëÿ îñóøêè ãàçîâ è äëÿ îáåçâîæèâàíèÿ íåêîòîðûõ âåùåñòâ.

Ñåðíàÿ êèñëîòà íàñòîëüêî æàäíî ïðèñîåäèíÿåò ê ñåáå âîäó, ÷òî äàæå ñïîñîáíà îòíèìàòü îò âåùåñòâ ýëåìåíòû, âõîäÿùèå â ñîñòàâ âîäû (âîäîðîä è êèñëîðîä), íàïðèìåð èç îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, ñîñòîÿùèõ èç ýëåìåíòîâ óãëåðîäà, âîäîðîäà è êèñëîðîäà, — ñàõàðà, êëåò÷àòêè, êðàõìàëà è äð. Óáåäèìñÿ â ýòîì íà îïûòàõ.

    Äåìîíñòðàöèîííûå îïûòû.

    1. Îáóãëèâàíèå ëó÷èíû è áóìàãè, à) Îïóñòèì ëó÷èíó â êîíöåíòðèðîâàííóþ ñåðíóþ êèñëîòó. Îíà ïî÷åðíåëà. Îïîëîñíåì åå â âîäå. Ðàññìîòðèì ëó÷èíó: íà åå ïîâåðõíîñòè îáðàçîâàëñÿ óãîëü — îíà îáóãëèëàñü. á) Ïîëîæèì ëèñò áåëîé áóìàãè íà êàôåëüíóþ ïëèòêó. Ëó÷èíó îïóñòèì â ðàñòâîð ñåðíîé êèñëîòû (1:5) è çàòåì íàïèøåì íà ëèñòå áóìàãè ôîðìóëó ñåðíîé êèñëîòû. Îñòîðîæíî íàãðååì ëèñò íàä ïëàìåíåì ñïèðòîâêè. Êèñëîòà ñòàíîâèòñÿ áîëåå êîíöåíòðèðîâàííîé è îáóãëèâàåò áóìàãó, íà êîòîðîé îò÷åòëèâî ïðîÿâëÿåòñÿ íàäïèñü: H2SO4.

    2. Îáóãëèâàíèå ñàõàðà.  íåáîëüøîé õèìè÷åñêèé ñòàêàí ïîìåñòèì îêîëî 10 ã ðàñòåðòîãî â ïîðîøîê ñàõàðà (ñàõàðíîé ïóäðû). Ê íåì)7 ïî ñòåêëÿííîé ïàëî÷êå îñòîðîæíî ïðèëüåì îêîëî 5 ìë êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû è áûñòðî ïåðåìåøàåì äî îáðàçîâàíèÿ ãóñòîé êàøèöû, îñòàâèâ ïàëî÷êó ïîñåðåäèíå ñòàêàíà. Ïðîèñõîäèò ðåàêöèÿ, ñàõàð îáóãëèâàåòñÿ (ïðè ýòîì óãîëü ÷àñòè÷íî ïðåâðàùàåòñÿ â óãëåêèñëûé ãàç çà ñ÷åò âîññòàíîâëåíèÿ ñåðíîé êèñëîòû äî ñåðíèñòîãî ãàçà). Âûäåëÿþùèåñÿ ãàçû (ÑO2, SO2) âñïó÷èâàþò îñòàëüíóþ ìàññó óãëåðîäà, êîòîðàÿ âûõîäèò èç ñòàêàí÷èêà (ðèñ. 23). Ñ ïîìîùüþ ñòåêëÿííîé ïàëî÷êè ýòó ïîðèñòóþ óãëåðîäíóþ ìàññó ìîæíî âûíóòü â âèäå «ýñêèìî»:

      Ñ12Í22O11 + H2SO4 → 12Ñ + H2SO4 • 11Í2O

Ïðîìûøëåííîå çíà÷åíèå è ïðèìåíåíèå ñåðíîé êèñëîòû. Ñåðíàÿ êèñëîòà — âàæíåéøèé ïðîäóêò õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè.  ïðîìûøëåííî ðàçâèòûõ ñòðàíàõ ïðîèçâîäñòâî ñåðíîé êèñëîòû çàíèìàåò ïåðâîå ìåñòî ñðåäè äðóãèõ õèìè÷åñêèõ ïðîèçâîäñòâ. Ïî ïðîèçâîäñòâó è èñïîëüçîâàíèþ ñåðíîé êèñëîòû ñóäÿò î ðàçâèòèè ïðîìûøëåííîñòè â öåëîì è î õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè â ÷àñòíîñòè. Ñåðíàÿ êèñëîòà ïðèìåíÿåòñÿ ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ îáëàñòÿõ íàðîäíîãî õîçÿéñòâà è îòíîñèòñÿ ê ñòðàòåãè÷åñêèì âèäàì ïðîäóêòîâ ïðîèçâîäñòâà.

Ñåðíóþ êèñëîòó ðàñõîäóþò â îãðîìíûõ êîëè÷åñòâàõ (áîëåå 50 % âñåé ïîëó÷àåìîé êèñëîòû) äëÿ ïðîèçâîäñòâà ìèíåðàëüíûõ óäîáðåíèé (ñóïåðôîñôàòà, ñóëüôàòà àììîíèÿ è äð.). Åå èñïîëüçóþò äëÿ ïîëó÷åíèÿ äðóãèõ êèñëîò (ñîëÿíîé, óêñóñíîé, ïëàâèêîâîé, ôîñôîðíîé è äð.) èç èõ ñîëåé. Ìíîãî ñåðíîé êèñëîòû èäåò íà î÷èñòêó íåôòåïðîäóêòîâ îò âðåäíûõ ïðèìåñåé. Ñåðíàÿ êèñëîòà íåîáõîäèìà ïðè ïðîèçâîäñòâå âçðûâ÷àòûõ âåùåñòâ, ïëàñòìàññ, èñêóññòâåííûõ âîëîêîí, êðàñèòåëåé. Åå ïðèìåíÿþò â ìàøèíîñòðîåíèè äëÿ î÷èñòêè ïîâåðõíîñòè ìåòàëëîâ ïåðåä èõ ýëåêòðîäíûì ïîêðûòèåì äðóãèìè ìåòàëëàìè (íèêåëèðîâàíèå, õðîìèðîâàíèå, öèíêîâàíèå). Ñåðíóþ êèñëîòó èñïîëüçóþò â àêêóìóëÿòîðàõ, ïðèìåíÿåìûõ â òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâàõ.

Øèðîêîå ïðèìåíåíèå íàõîäÿò è ñîëè ñåðíîé êèñëîòû. Ñóëüôàòû àììîíèÿ è êàëèÿ èñïîëüçóþòñÿ â êà÷åñòâå óäîáðåíèé; ñóëüôàò íàòðèÿ — â ìåäèöèíå (â êà÷åñòâå ñëàáèòåëüíîãî ñðåäñòâà), â ïðîèçâîäñòâå ñîäû è ñòåêëà. Ñóëüôàò êàëüöèÿ (â âèäå êðèñòàëëîãèäðàòîâ: ãèïñà, àëåáàñòðà è äð.) øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ â ñòðîèòåëüíîì äåëå è â ìåäèöèíå; êóïîðîñû (æåëåçíûé è ìåäíûé) ïðèìåíÿþò äëÿ áîðüáû ñ âðåäèòåëÿìè ðàñòåíèé ïðè îïðûñêèâàíèè, ñóëüôàò öèíêà — äëÿ ïðîèçâîäñòâà ìèíåðàëüíûõ êðàñîê è â ìåäèöèíå. Ñëîæíî ïåðå÷èñëèòü âñå îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ñåðíîé êèñëîòû è åå ñîëåé. Íåçàìåíèìû îíè è â õèìè÷åñêèõ ëàáîðàòîðèÿõ äëÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé è îáó÷åíèÿ.

Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ

Îêñèä ñåðû (VI) • Ñâîéñòâà ñåðíîé êèñëîòû • Êà÷åñòâåííàÿ ðåàêöèÿ íà ñóëüôàò-èîí • Ñóëüôàòû • Ñåðíàÿ êèñëîòà

Âîïðîñû è çàäàíèÿ

1. Äàéòå õàðàêòåðèñòèêó ñòðîåíèÿ è ñâîéñòâ îêñèäà ñåðû (VI).

2. Îõàðàêòåðèçóéòå ñåðíóþ êèñëîòó êàê ýëåêòðîëèò, çàïèøèòå óðàâíåíèÿ äèññîöèàöèè ñåðíîé êèñëîòû è ðàñêðîéòå èõ ñóòü.

3. Îïèøèòå ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà è îêèñëèòåëüíûå ñïîñîáíîñòè êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû. Äàéòå èì íàó÷íîå îáîñíîâàíèå. Ñîñòàâüòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû ñ ìàãíèåì è ðòóòüþ è ñõåìû èõ ýëåêòðîííîãî áàëàíñà. Ïî÷åìó â ýòèõ ðåàêöèÿõ îáðàçóþòñÿ ðàçíûå ïðîäóêòû?

4. Ïðè âçàèìîäåéñòâèè ðàñòâîðà ñåðíîé êèñëîòû ìàññîé 32 ã ñ èçáûòêîì ðàñòâîðà íèòðàòà áàðèÿ âûäåëèëñÿ íåðàñòâîðèìûé â âîäå è êèñëîòàõ îñàäîê ìàññîé 11,4 ã. Îïðåäåëèòå ìàññîâóþ äîëþ ñåðíîé êèñëîòû â èñõîäíîì ðàñòâîðå.

5. ×åìó ðàâåí îáúåì (ë), êîòîðûé çàíèìàåò 8,0 ã îêñèäà ñåðû(IV) ïðè í. ó.: 1) 2,8; 2) 5,6; 3) 11,2; 4) 22,4?

6.  ãàçîâîé ñìåñè, ñîñòîÿùåé èç îêñèäà ñåðû (IV) è êèñëîðîäà ñ îòíîñèòåëüíîé ïëîòíîñòüþ ñìåñè ïî âîäîðîäó (dH2), ðàâíîé 24, ÷àñòü îêñèäà ñåðû (IV) ïðîðåàãèðîâàëà è îáðàçîâàëàñü ãàçîâàÿ ñìåñü ñ dH2 íà 25% áîëüøå, ÷åì ïëîòíîñòü èñõîäíîé ñìåñè. Ðàññ÷èòàéòå ñîñòàâ ðàâíîâåñíîé ñìåñè â îáúåìíûõ ïðîöåíòàõ.

7. ×òî ìîæíî ñêàçàòü î ãèãðîñêîïè÷íîñòè êîíöåíòðèðîâàííîé ñåðíîé êèñëîòû è êàêèå ìåðû ïðåäîñòîðîæíîñòè ñëåäóåò ñîáëþäàòü ïðè ðàçâåäåíèè åå âîäîé? Ïðåäëîæèòå ðèñóíêè, çàãàäêè, ðàññêàç, îòðàæàþùèå ýòî ÿâëåíèå.

8. Ñîñòàâüòå êðîññâîðä ïî òåìå «Êèñëîðîäíûå ñîåäèíåíèÿ ñåðû».

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà

 

 

<">


Ñîäåðæàíèå

interfaceType: 0, withoutIframe: true,