Сера и её соединения
🧪 Химия · 9 класс
Сера как химический элемент
Сера — элемент шестой группы главной подгруппы, неметалл. В соединениях проявляет степени окисления от минус двух до плюс шести. Простое вещество — твёрдый жёлтый порошок, нерастворимый в воде. Сера встречается в природе как самородная, а также в составе сульфидов и сульфатов.
Химические свойства серы
Сера — активный неметалл. Она реагирует с металлами, образуя сульфиды, и с кислородом, образуя оксид. При горении даёт сернистый газ с резким запахом:
S + O2 = SO2
С водородом сера образует ядовитый газ сероводород H2S с запахом тухлых яиц.
Соединения серы
В курсе 9 класса важны несколько ключевых соединений серы.
| Вещество | Формула | Характер |
|---|---|---|
| Сероводород | H2S | Ядовитый газ, слабая кислота |
| Сернистый газ | SO2 | Кислотный оксид |
| Серный ангидрид | SO3 | Кислотный оксид |
| Сернистая кислота | H2SO3 | Слабая, неустойчивая |
| Серная кислота | H2SO4 | Сильная, двухосновная |
Серная кислота
Серная кислота — одно из важнейших веществ химической промышленности. Разбавленная кислота проявляет общие свойства кислот: реагирует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с основными оксидами, основаниями и солями.
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Концентрированная серная кислота — сильный окислитель. Она реагирует даже с медью, но водород при этом не выделяется, а образуется сернистый газ. Концентрированная кислота обугливает бумагу и сахар, отнимая от них воду.
Качественная реакция на сульфат-ион
Сульфат-ион распознают по образованию белого осадка сульфата бария, нерастворимого в кислотах:
Ba(2+) + SO4(2-) = BaSO4 (осадок)
Получение и применение
В промышленности серную кислоту получают в несколько стадий. Сначала обжигают серу или серный колчедан, получая сернистый газ. Затем его окисляют до серного ангидрида в присутствии катализатора, а ангидрид поглощают и получают кислоту:
2SO2 + O2 = 2SO3
Серную кислоту применяют для производства минеральных удобрений, в очистке нефтепродуктов, при получении других кислот и солей, а также как электролит в свинцовых аккумуляторах.
Соли серной кислоты
Соли серной кислоты называют сульфатами. Многие из них хорошо известны: сульфат меди (медный купорос), сульфат натрия, гипс — это разновидность сульфата кальция. Сероводород образует соли сульфиды, а сернистая кислота — сульфиты.
Частые ошибки и техника безопасности. При разбавлении нужно лить кислоту в воду, а не наоборот, иначе возможно разбрызгивание. Не путайте сернистую кислоту (степень окисления плюс четыре) и серную (плюс шесть). Концентрированная серная кислота с активными металлами водород не выделяет.
Кратко о главном
- Сера — неметалл шестой группы, проявляет степени окисления от минус двух до плюс шести.
- При горении серы образуется сернистый газ, с водородом — сероводород.
- Серная кислота сильная и двухосновная; концентрированная — сильный окислитель.
- Сульфат-ион определяют по белому осадку сульфата бария.