Кислоты серы - Курсовая работа

Сера - это элемент, который был известен еще с древнейших времен. Она входила в состав "священных" курений при религиозных обрядах; считалось, что запах горящей серы отгоняет злых духов. В период арабской алхимии возникла гипотеза, согласно которой серу (начало горючести) и ртуть (начало металличности) считали составными частями всех металлов. Сера очень распространенный элемент и многие процессы биосферы приводят к ее концентрации - она накапливается в гумусе почв, углях, нефти, морях и океанах (8,9-10-2 %), подземных водах, в озерах и солончаках. Сравнительно редко встречаются ее самородные месторождения, основная же масса серы связана с металлами в составе различных минералов, которые могут быть разбиты на две большие группы: сульфидов и сульфатов.Соли H2S называют сульфидами. Многие сульфиды ярко окрашены. Являясь солями слабой кислоты, растворимые сульфиды подвергаются гидролизу. Некоторые не растворимые в воде сульфиды (FES, ZNS, MNS и др.) растворяются в растворах кислот, не являющихся окислителями, а CUS, PBS, HGS и др. не растворяются. Сульфиды образуются не только при обменных реакциях, но и при взаимодействии металлов с серой.H2S2O2 - сама по себе и в виде солей неизвестна, но некоторые ее органические производные были получены.Значительно устойчивее ее соли - тиосульфаты, наиболее устойчив ее диэфират - Н2S2O3·2(С2Н 5)2O, разлагающийся (на Н2S, SO3 и эфир) лишь выше-5 °С. Если прокипятить водный раствор сульфита натрия Na2SO3 с серой и отфильтровав излишки серы, оставить охлаждаться, то из раствора выделяются бесцветные прозрачные кристаллы нового вещества, состав его выражается формулой Na2S2O3•5H2O [8]. Другой интересный способ получения тиосульфата основан на непосредственном взаимодействии SO2 и Н 2S в щелочной среде. Если смесь обоих газов пропускать при сильном размешивании в раствор NAOH до его нейтрализации, то образуется тиосульфат: 4SO2 2Н 2S 6NAOH = 3Na 2S2O3 5Н 2О При добавлении к раствору тиосульфата натрия какой-нибудь кислоты, например, соляной, появляется запах диоксида серы и через некоторое время жидкость становится мутной от выделившейся серы.Образуются в качестве промежуточных продуктов при взаимодействии H2SO3 с H2S. В водных растворах политионовые кислоты сильно диссоциированы и постепенно (при обычных температурах очень медленно) гидролитически разлагаются с образованием H2SO4, Н 2SO 3 и свободной серы. Соли политионовых кислот - политионаты - более устойчивы; некоторые из них получены в виде кристаллов, могут быть получены взаимодействием сульфанов с серным ангидридом в эфирной среде при-78 °С по общей схеме: H2Sn 2 SO3 2 (С 2Н 5)2О = Н 2Sn 2O6·2(С 2H5)2O. Длина зигзагообразных цепей серы в политионовых кислотах, так же как в сульфанах и галогенсульфанах, принципиально не ограничена. Последняя образуется по уравнению: MNO2 2SO2 = MNS2O6. при пропускании сернистого газа в воду, содержащую взвешенный гидрат диоксида марганца.Растворы ее сильно пахнут диоксидом серы, т.е. значительная часть газа остается несвязанной. Соответствует 2 ряда солей: нормальные - сульфиты, и кислые - гидросульфиты: H2SO3 2NAOH=Na2SO3 2H2O, H2SO3 NAOH=NAHSO3 H2O. Гидросульфиты за исключением известных в кристаллическом состоянии MHSO3(M=Na, K, Rb, Cs) устойчивы лишь в растворах, им отвечает вторая из приведенных структур H2SO3. Сульфиты могут быть выделены; большинству этих солей отвечает первая структура (исключение составляют соли некоторых малорастворимых Ме). Химические свойства H2SO3 и сульфитов определяются наличием неполностью окисленного атома серы.Температура плавления - 84 °С.Чистая 100 %-ная серная кислота (моногидрат) представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, застывающую в кристаллическую массу при 10,3 °С [8]. В нем хорошо растворяются сульфаты многих металлов (переходя при этом в бисульфаты), тогда как соли других кислот растворяются, как правило, лишь при возможности их сольволиза (с переводом в бисульфаты). Действуя в качестве окислителя, серная кислота обычно восстанавливается до SO2. Случайно попавшую при работе на кожу или платье серную кислоту следует тотчас же смыть большим количеством воды, затем смочить пострадавшее место разбавленным раствором аммиака и вновь промыть водой. Для серной кислоты известно несколько кристаллогидратов, состав которых показан на рис.Технический продукт обычно имеет темную окраску. Соли хлорсульфоновой кислоты могут быть получены действием SO 3 на растворы или взвеси хлоридов металлов в жидком SO2.Аналогичная хлорсульфоновой, фторсульфоновая кислота представляет собой подвижную бесцветную жидкость (т. пл. Она легко образуется при взаимодействии SO 3 и HF (в газовой фазе: HF SO 3 = HSO3F 96 КДЖ, а водой медленно гидролизуется по схеме: SO2(ОН)F Н2О U HF H2SO4. Ввиду обратимости этой реакции (для ее константы равновесия дается значение 0,12) значительные количества HSO3F содержатся в смеси концентрированных HF и H2SO4. При полном отсутствии влаги фторсульфоновая кислота не действует на стекло и большинство метал

Содержание

Введение

Глава 1. Соединение серы в степени окисления 2-

1.1 Сероводородная кислота - H2S

Глава 2. Соединение серы в степени окисления 1

2.1 Тиосернистая кислота - H2S2O2

Глава 3. Соединение серы в степени окисления 2

3.1 Тиосерная (серноватистая) кислота - H2S2O3

3.2 Сульфоксиловая (диоксосерная) кислота - H2SO2

Глава 4. Соединение серы в степени окисления 3

4.1 Политионовые кислоты - Н2SNO6

4.1.1 Дитионовая кислота - Н2S2O6 (с. о. 5)

4.1.2 Тетратионовая кислота - Н2S4O6

4.2 Дитионистая (гидросернистая) кислота - Н2S2O4

Глава 5. Соединение серы в степени окисления 4

5.1 Сернистая кислота - H2SO3

5.2 Фторосульфиновая кислота - Н2S2O2F

Глава 6. Соединение серы в степени окисления 6

6.1 Серная кислота - H2SO4

6.1.1 Полисерные кислоты - H2SO4•ПSO3

6.1.2 Ди(пиро)серная кислота - H2S2O7

6.1.3 Нитрозилсерная кислота - [NO] [HSO4]

6.2 Галогеносульфоновые кислоты

6.2.1 Хлорсульфоновая кислота - HSO3Cl

6.2.2 Фторсульфоновая кислота - HSO3F

6.2.3 Бромсульфоновая кислота - HSO3Вг

6.3 Пероксодисерная (надсерная) кислота - H2S2O8

6.4 "Кислота Каро" (мононадсерная) - H2SO5

Заключение

Сера - это элемент, который был известен еще с древнейших времен. Она упоминается в Библии, поэмах Гомера и др. Издавна серой и ее соединениями лечили кожные заболевания. Она входила в состав "священных" курений при религиозных обрядах; считалось, что запах горящей серы отгоняет злых духов. В период арабской алхимии возникла гипотеза, согласно которой серу (начало горючести) и ртуть (начало металличности) считали составными частями всех металлов. Элементарную природу серы установил А.Л. Лавуазье и включил ее в список неметаллических простых тел (1789).

Сера очень распространенный элемент и многие процессы биосферы приводят к ее концентрации - она накапливается в гумусе почв, углях, нефти, морях и океанах (8,9-10-2 %), подземных водах, в озерах и солончаках. В глинах и сланцах серы в 6 раз больше, чем в земной коре в целом, в гипсе - в 200 раз, в подземных сульфатных водах - в десятки раз. В биосфере происходит круговорот серы: она приносится на материки с атмосферными осадками и возвращается в океан со стоком. Сравнительно редко встречаются ее самородные месторождения, основная же масса серы связана с металлами в составе различных минералов, которые могут быть разбиты на две большие группы: сульфидов и сульфатов. Из сульфидов особое значение для технологии серы имеет пирит FES2. Из сульфатов наиболее распространен гипс CASO4·2H2O. Сера входит также в состав белковых веществ и поэтому содержится в организмах животных и растений.

Также сера образует ряд кислот, например, серная H2SO4, сероводородная H2S, сернистая H2SO3, "кислота Каро" H2SO5, политионовые кислоты H2SXO6 и многие другие.