ออส ไซต์เซฟ

หนังสือเคมี

สำหรับครู โรงเรียนมัธยม,
นักเรียนของมหาวิทยาลัยครุศาสตร์และเด็กนักเรียนเกรด 9-10
ผู้ตัดสินใจอุทิศตนเองให้กับวิชาเคมีและวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

หนังสือเรียน งาน ห้องปฏิบัติการ เรื่องราวทางวิทยาศาสตร์เชิงปฏิบัติเพื่อการอ่าน

ความต่อเนื่อง ดูข้อ 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44 , 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24/2004

§ 8.1 ปฏิกิริยารีดอกซ์

การวิจัยทางห้องปฏิบัติการ
(ต่อ)

2. โอโซนเป็นสารออกซิไดซ์

โอโซนเป็นสารที่สำคัญที่สุดสำหรับธรรมชาติและมนุษย์

โอโซนสร้างโอโซนรอบโลกที่ระดับความสูง 10 ถึง 50 กม. โดยมีปริมาณโอโซนสูงสุดที่ระดับความสูง 20–25 กม. โอโซนอยู่ในชั้นบนของบรรยากาศ ไม่อนุญาตให้รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่ ซึ่งส่งผลเสียต่อมนุษย์ สัตว์ และ โลกผัก. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบพื้นที่ของโอโซโนสเฟียร์ที่มีปริมาณโอโซนลดลงอย่างมาก หรือที่เรียกว่าหลุมโอโซน ไม่ทราบว่าหลุมโอโซนเคยก่อตัวมาก่อนหรือไม่ สาเหตุของการเกิดขึ้นก็ไม่ชัดเจนเช่นกัน เชื่อกันว่าฟรีออนที่มีคลอรีนจากตู้เย็นและกระป๋องน้ำหอมภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์จะปล่อยอะตอมของคลอรีนซึ่งทำปฏิกิริยากับโอโซนและลดความเข้มข้นในชั้นบนของบรรยากาศ นักวิทยาศาสตร์มีความกังวลอย่างยิ่งเกี่ยวกับอันตรายของหลุมโอโซนในชั้นบรรยากาศ
ในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ โอโซนจะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาต่อเนื่องต่างๆ ระหว่างออกซิเจนในบรรยากาศและไนโตรเจนออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ได้รับการปรับแต่งไม่ดี และการปล่อยประจุจากสายไฟฟ้าแรงสูง โอโซนเป็นอันตรายต่อการหายใจอย่างมาก - ทำลายเนื้อเยื่อของหลอดลมและปอด โอโซนเป็นพิษอย่างยิ่ง (มีพลังมากกว่าคาร์บอนมอนอกไซด์) ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศคือ 10–5%
ดังนั้นโอโซนในบรรยากาศชั้นบนและชั้นล่างจึงมีผลตรงกันข้ามกับมนุษย์และสัตว์โลก
โอโซนและคลอรีนใช้ในการบำบัดน้ำเพื่อสลายสิ่งเจือปนอินทรีย์และฆ่าเชื้อแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม ทั้งคลอรีนและโอโซนของน้ำก็มีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป เมื่อน้ำถูกคลอรีนแบคทีเรียจะถูกทำลายเกือบทั้งหมด แต่สารอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นสารก่อมะเร็งที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ (ส่งเสริมการพัฒนาของมะเร็ง) จะเกิดขึ้น - ไดออกซินและสารประกอบที่คล้ายกัน เมื่อน้ำถูกโอโซน สารดังกล่าวจะไม่ก่อตัวขึ้น แต่โอโซนไม่ได้ฆ่าเชื้อแบคทีเรียทั้งหมด และหลังจากนั้นครู่หนึ่งแบคทีเรียที่มีชีวิตที่เหลืออยู่จะขยายจำนวนขึ้นอย่างมากมาย โดยดูดซับซากของแบคทีเรียที่ถูกฆ่าทิ้ง และน้ำก็จะปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรียมากยิ่งขึ้น ดังนั้นการโอโซน น้ำดื่มควรใช้เมื่อใช้อย่างรวดเร็ว โอโซนของน้ำในสระว่ายน้ำจะมีประสิทธิภาพมากเมื่อน้ำไหลเวียนอย่างต่อเนื่องผ่านเครื่องโอโซน โอโซนยังใช้สำหรับการฟอกอากาศอีกด้วย มันเป็นหนึ่งในสารออกซิไดซ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ไม่ปล่อยทิ้งไว้ ผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายของการล่มสลายของมัน
โอโซนออกซิไดซ์โลหะเกือบทั้งหมด ยกเว้นโลหะกลุ่มทองคำและแพลตตินัม

วิธีทางเคมีในการผลิตโอโซนไม่ได้ผลหรืออันตรายเกินไป ดังนั้น เราขอแนะนำให้คุณใช้โอโซนผสมกับอากาศในเครื่องผลิตโอโซน (ผลของการปล่อยกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ ต่อออกซิเจน) ที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ของโรงเรียน

โอโซนมักได้มาจากการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่เป็นก๊าซโดยมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าอย่างเงียบ ๆ (โดยไม่มีแสงหรือประกายไฟ) ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างผนังของภาชนะภายในและภายนอกของโอโซน โอโซนที่ง่ายที่สุดสามารถทำจากหลอดแก้วที่มีจุกปิดได้อย่างง่ายดาย คุณจะเข้าใจวิธีการทำสิ่งนี้จากรูป 8.4. อิเล็กโทรดด้านในเป็นแท่งโลหะ (ตะปูยาว) อิเล็กโทรดด้านนอกเป็นเกลียวลวด คุณสามารถเป่าอากาศออกได้ด้วยปั๊มลมสำหรับตู้ปลาหรือหลอดยางจากขวดสเปรย์ ในรูป 8.4 อิเล็กโทรดด้านในอยู่ในหลอดแก้ว ( ทำไมคุณถึงคิด?) แต่คุณสามารถประกอบโอโซนไนเซอร์ได้โดยไม่ต้องใช้มัน ปลั๊กยางถูกโอโซนสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว

สะดวกในการรับไฟฟ้าแรงสูงจากคอยล์เหนี่ยวนำของระบบจุดระเบิดของรถยนต์โดยเปิดการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันต่ำอย่างต่อเนื่อง (แบตเตอรี่หรือวงจรเรียงกระแส 12 V)
ผลผลิตโอโซนมีอยู่หลายเปอร์เซ็นต์

สามารถตรวจพบโอโซนได้ในเชิงคุณภาพโดยใช้สารละลายแป้งของโพแทสเซียมไอโอไดด์ คุณสามารถแช่แถบกระดาษกรองในสารละลายนี้ หรือเติมสารละลายลงในน้ำที่มีโอโซน และอากาศที่มีโอโซนสามารถผ่านสารละลายในหลอดทดลองได้ ออกซิเจนไม่ทำปฏิกิริยากับไอโอไดด์ไอออน
สมการปฏิกิริยา:

2I – + O 3 + H 2 O = ฉัน 2 + O 2 + 2OH – .

เขียนสมการปฏิกิริยาการรับและการสูญเสียอิเล็กตรอน
นำแถบกระดาษกรองที่ชุบสารละลายนี้ใส่เครื่องโอโซน (เหตุใดสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์จึงควรมีแป้ง)ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์รบกวนการกำหนดโอโซนโดยใช้วิธีนี้ (ทำไม?).
คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาโดยใช้ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด:

3. ลดคุณสมบัติของไฮโดรเจนซัลไฟด์และไอออนซัลไฟด์

ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นไข่เน่า (โปรตีนบางชนิดมีกำมะถัน)
ในการทำการทดลองกับไฮโดรเจนซัลไฟด์คุณสามารถใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นก๊าซผ่านสารละลายที่มีสารที่กำลังศึกษาหรือเติมน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เตรียมไว้ล่วงหน้าลงในสารละลายที่กำลังศึกษา (สะดวกกว่า) ปฏิกิริยาหลายอย่างสามารถทำได้ด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ (ปฏิกิริยากับซัลไฟด์ไอออน S 2–)
ทำงานกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ภายใต้ร่างเท่านั้น! ส่วนผสมของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับอากาศเผาไหม้อย่างระเบิดได้

โดยปกติไฮโดรเจนซัลไฟด์จะผลิตได้ในอุปกรณ์ Kipp โดยทำปฏิกิริยากรดซัลฟิวริก 25% (เจือจาง 1:4) หรือกรดไฮโดรคลอริก 20% (เจือจาง 1:1) กับเหล็กซัลไฟด์ในรูปแบบชิ้นขนาด 1–2 ซม. สมการของปฏิกิริยา:

FeS (cr.) + 2H + = Fe 2+ + H 2 S (g.)

สามารถรับไฮโดรเจนซัลไฟด์ปริมาณเล็กน้อยได้โดยการวางผลึกโซเดียมซัลไฟด์ลงในขวดแบบมีฝาปิด จากนั้นจึงผ่านกรวยหยดที่มีก๊อกปิดเปิดและท่อทางออก ค่อยๆ เทกรดไฮโดรคลอริก 5-10% ออกจากกรวยอย่างช้าๆ (ทำไมไม่กำมะถัน?)ขวดจะถูกเขย่าอย่างต่อเนื่องโดยการเขย่าเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของกรดที่ไม่ทำปฏิกิริยาในท้องถิ่น หากไม่ดำเนินการนี้ การผสมส่วนประกอบโดยไม่คาดคิดอาจทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรง จุกหลุดออก และขวดเสียหายได้
การไหลของไฮโดรเจนซัลไฟด์สม่ำเสมอนั้นได้มาจากการให้ความร้อนแก่สารประกอบอินทรีย์ที่อุดมด้วยไฮโดรเจน เช่น พาราฟิน ด้วยซัลเฟอร์ (พาราฟิน 1 ส่วนต่อกำมะถัน 1 ส่วน 300 ° C)
เพื่อให้ได้น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกส่งผ่านน้ำกลั่น (หรือต้ม) ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ประมาณสามปริมาตรละลายในน้ำหนึ่งปริมาตร เมื่อยืนอยู่ในอากาศ น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์จะค่อยๆ มีเมฆมาก (ทำไม?).
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง โดยจะรีดิวซ์ฮาโลเจนเป็นไฮโดรเจนเฮไลด์ และลดกรดซัลฟิวริกเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลเฟอร์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นพิษ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศคือ 0.01 มก./ล. แม้ว่าความเข้มข้นต่ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะทำให้ดวงตาและทางเดินหายใจเกิดการระคายเคือง ปวดศีรษะ. ความเข้มข้นที่สูงกว่า 0.5 มก./ล. เป็นอันตรายถึงชีวิต ที่ความเข้มข้นที่สูงขึ้นจะได้รับผลกระทบ ระบบประสาท. การสูดดมไฮโดรเจนซัลไฟด์อาจทำให้หัวใจหยุดเต้นและระบบทางเดินหายใจ บางครั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์สะสมในถ้ำและบ่อน้ำทิ้ง และบุคคลที่ติดอยู่ที่นั่นจะหมดสติและเสียชีวิตทันที
ในเวลาเดียวกันการอาบไฮโดรเจนซัลไฟด์ก็มีผลในการรักษาร่างกายมนุษย์

3ก. ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

ศึกษาผลของสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ต่อน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือสารละลายโซเดียมซัลไฟด์
จากผลการทดลอง ให้เขียนสมการปฏิกิริยา คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาและสรุปเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยา

3บี ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับกรดซัลฟิวริก

เทกรดซัลฟิวริกเข้มข้นหยดลงในหลอดทดลองด้วยน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2-3 มิลลิลิตร (หรือสารละลายโซเดียมซัลไฟด์) (อย่างระมัดระวัง!)จนกระทั่งความขุ่นปรากฏขึ้น สารนี้คืออะไร? มีผลิตภัณฑ์อะไรอีกบ้างที่อาจผลิตได้ในปฏิกิริยานี้?
เขียนสมการปฏิกิริยา คำนวณ EMF ของปฏิกิริยาโดยใช้ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด:

4. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลไฟต์ไอออน

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นมลภาวะในบรรยากาศที่สำคัญที่สุดที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ของรถยนต์เมื่อใช้น้ำมันเบนซินที่มีความบริสุทธิ์ต่ำ และโดยเตาเผาซึ่งมีการเผาถ่านหินที่มีกำมะถัน พีท หรือน้ำมันเชื้อเพลิง ทุกปี ซัลเฟอร์ไดออกไซด์หลายล้านตันถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการเผาถ่านหินและน้ำมัน
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในก๊าซภูเขาไฟ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศให้เป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ซึ่งเมื่อดูดซับน้ำ (ไอ) จะกลายเป็นกรดซัลฟิวริก ฝนกรดที่ตกลงมาทำลายชิ้นส่วนซีเมนต์ของอาคาร อนุสาวรีย์ทางสถาปัตยกรรม และประติมากรรมที่แกะสลักจากหิน ฝนกรดทำให้การเจริญเติบโตของพืชช้าลงและอาจถึงขั้นตายได้ และคร่าชีวิตสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำด้วย ฝนดังกล่าวจะชะล้างปุ๋ยฟอสฟอรัสซึ่งละลายในน้ำได้ไม่ดีออกจากพื้นที่เพาะปลูกซึ่งเมื่อปล่อยลงสู่แหล่งน้ำจะทำให้เกิดการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของสาหร่ายและหนองน้ำและแม่น้ำที่ล้นอย่างรวดเร็ว
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน ควรได้รับซัลเฟอร์ไดออกไซด์และทำงานภายใต้ร่าง

สามารถรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้โดยใส่โซเดียมซัลไฟต์ 5–10 กรัมลงในขวดที่ปิดโดยมีจุกที่มีท่อทางออกและกรวยสำหรับหยด จากกรวยหยดที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 10 มล (ระมัดระวังอย่างยิ่ง!)เททีละหยดลงบนผลึกโซเดียมซัลไฟต์ แทนที่จะใช้โซเดียมซัลไฟต์แบบผลึกคุณสามารถใช้สารละลายอิ่มตัวได้
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาระหว่างโลหะทองแดงกับกรดซัลฟิวริก ในขวดก้นกลมที่มีจุกปิดพร้อมท่อจ่ายแก๊สและกรวยสำหรับหยด ให้วางเศษทองแดงหรือเศษลวดแล้วเทกรดซัลฟิวริกเล็กน้อยจากกรวยสำหรับหยด (ใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นประมาณ 6 มล. ต่อ 10 กรัม ของทองแดง) เพื่อเริ่มปฏิกิริยา ให้อุ่นขวดเล็กน้อย หลังจากนั้นให้เติมกรดทีละหยด เขียนสมการการรับและการสูญเสียอิเล็กตรอนและสมการรวม
สามารถศึกษาคุณสมบัติของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้โดยการส่งก๊าซผ่านสารละลายรีเอเจนต์ หรือในรูปของสารละลายที่เป็นน้ำ (กรดซัลฟูรัส) ผลลัพธ์เดียวกันนี้จะได้รับเมื่อใช้สารละลายที่เป็นกรดของโซเดียมซัลไฟต์ Na 2 SO 3 และโพแทสเซียมซัลไฟต์ K 2 SO 3 มากถึงสี่สิบปริมาตรละลายในน้ำหนึ่งปริมาตร ซัลเฟอร์ไดออกไซด์(ผลลัพธ์ที่ได้คือวิธีแก้ปัญหาประมาณ 6%)
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นพิษ เมื่อเป็นพิษเล็กน้อย เริ่มมีอาการไอ มีน้ำมูกไหล น้ำตาไหล และมีอาการวิงเวียนศีรษะ การเพิ่มขนาดยาจะทำให้หยุดหายใจ

4ก. ปฏิกิริยาระหว่างกรดซัลฟูรัสกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

ทำนายผลที่เกิดปฏิกิริยาของกรดซัลฟูรัสและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ทดสอบสมมติฐานของคุณด้วยประสบการณ์
เติมสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 3% ในปริมาณเท่ากันลงในกรดซัลฟิวรัส 2–3 มิลลิลิตร จะพิสูจน์การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่คาดหวังได้อย่างไร
ทำซ้ำการทดลองเดียวกันด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟต์ที่เป็นกรดและเป็นด่าง
เขียนสมการปฏิกิริยาและคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้าของกระบวนการ
เลือกศักย์ไฟฟ้าที่คุณต้องการ:

4ข. ปฏิกิริยาระหว่างซัลเฟอร์ไดออกไซด์กับไฮโดรเจนซัลไฟด์

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นระหว่างก๊าซ SO 2 และ H 2 S และทำหน้าที่ผลิตกำมะถัน ปฏิกิริยานี้ก็น่าสนใจเช่นกันเพราะมลพิษทางอากาศทั้งสองทำลายซึ่งกันและกัน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นระหว่างสารละลายของไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือไม่? ตอบคำถามนี้ด้วยประสบการณ์
เลือกศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเพื่อพิจารณาว่าจะเกิดปฏิกิริยาในสารละลายได้หรือไม่:

พยายามคำนวณความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยาทางอุณหพลศาสตร์ ลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของสารเพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ของการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารที่เป็นก๊าซมีดังนี้

ปฏิกิริยาใดที่เป็นสาร (ก๊าซหรือสารละลาย) จะดีกว่ากัน?

ไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลไฟด์. ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน เป็นพิษมาก ทำให้เกิดพิษแม้ในระดับต่ำในอากาศ (ประมาณ 0.01%) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ล้วนเป็นอันตรายมากกว่าเพราะสามารถสะสมในร่างกายได้ เมื่อรวมกับธาตุเหล็กในฮีโมโกลบินในเลือด อาจทำให้เป็นลมและเสียชีวิตจากการขาดออกซิเจนได้ เมื่อมีไอระเหยอินทรีย์ความเป็นพิษของ H 2 S จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตามไฮโดรเจนซัลไฟด์นั้น ส่วนสำคัญบาง น้ำแร่(Pyatigorsk, Sernovodsk, Matsesta) ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์

ไฮโดรเจนซัลไฟด์บรรจุอยู่ในก๊าซภูเขาไฟและก่อตัวอย่างต่อเนื่องที่ด้านล่างของทะเลดำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ไปไม่ถึงชั้นบนเนื่องจากที่ระดับความลึก 150 ม. จะมีปฏิกิริยากับออกซิเจนที่แทรกซึมจากด้านบนและถูกออกซิไดซ์เป็นซัลเฟอร์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้นเมื่อโปรตีนเน่า ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ไข่เน่ามีกลิ่นของไฮโดรเจนซัลไฟด์

เมื่อไฮโดรเจนซัลไฟด์ละลายในน้ำจะเกิดกรดไฮโดรซัลไฟด์แบบอ่อนซึ่งเกลือเรียกว่าซัลไฟด์ ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทรวมถึงแอมโมเนียมซัลไฟด์ละลายได้สูงในน้ำ ซัลไฟด์ของโลหะอื่น ๆ ไม่ละลายน้ำและทาสีด้วยสีต่าง ๆ เช่น ZnS - สีขาว, PbS - สีดำ, MnS - ชมพู (รูปที่. 120)

ข้าว. 120.
โลหะซัลไฟด์มีสีต่างกัน

การเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ เมื่อเปลวไฟเย็นลง (มีวัตถุเย็นเข้ามา) กำมะถันอิสระจะเกิดขึ้น:

2H 2 ส + โอ 2 = 2H 2 O + 2S↓

หากเปลวไฟไม่เย็นลงและมีออกซิเจนส่วนเกินจะได้รับซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV):

2H 2 ส + 3O 2 = 2H 2 O + 2SO 2

ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นตัวรีดิวซ์ที่ทรงพลัง

ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์ กรดซัลฟูรัส และเกลือของมัน. เมื่อเผาซัลเฟอร์ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกเผาจนหมดและซัลไฟด์จะถูกเผาจะเกิดซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) SO 2 ซึ่งตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้มักเรียกว่าซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว มันแสดงคุณสมบัติทั่วไปของออกไซด์ที่เป็นกรดและสามารถละลายได้สูงในน้ำ เกิดเป็นกรดซัลฟิวรัสอ่อน มันไม่เสถียรและสลายตัวเป็นสารตั้งต้น:

เกลือของกรดซัลฟูรัสในฐานะกรด dibasic อาจเป็นซัลไฟต์ปานกลางเช่นโซเดียมซัลไฟต์ Na 2 SO 4 และกรด - ไฮโดรซัลไฟต์เช่นโซเดียมไฮโดรซัลไฟต์ NaHSO 3 ไฮโดรเจนซัลไฟต์และโซเดียมซัลไฟต์ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ใช้ในการฟอกขนสัตว์ ไหม กระดาษ และฟาง และยังใช้เป็นสารกันบูดสำหรับถนอมผักและผลไม้สดอีกด้วย

กรดซัลฟูริกและเกลือของมัน. เมื่อซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์ถูกออกซิไดซ์ จะเกิดซัลเฟอร์ (VI) ออกไซด์:

ปฏิกิริยาเริ่มต้นเพียงเมื่อค่อนข้างมากเท่านั้น อุณหภูมิสูง(420-650 °C) และเกิดขึ้นเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา (แพลตตินัม วาเนเดียมออกไซด์ เหล็ก ฯลฯ)

ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) SO 3 ภายใต้สภาวะปกติเป็นของเหลวระเหยไม่มีสีมีกลิ่นหอบ ออกไซด์ที่เป็นกรดโดยทั่วไปนี้จะละลายในน้ำเพื่อสร้างกรดซัลฟิวริก:

เอช 2 โอ + เอส 3 = เอช 2 เอส 4

กรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ทางเคมีเป็นของเหลวหนักไม่มีสี มัน และหนัก มีคุณสมบัติดูดความชื้น (ดูดน้ำ) ได้ดี จึงใช้สำหรับการอบแห้งสารต่างๆ กรดซัลฟิวริกเข้มข้นสามารถดึงน้ำออกจากโมเลกุลอินทรีย์และทำให้พวกมันไหม้เกรียมได้ หากคุณใช้ลวดลายกับกระดาษกรองโดยใช้สารละลายกรดซัลฟิวริกแล้วให้ความร้อน กระดาษจะกลายเป็นสีดำ (รูปที่ 121,a) และลวดลายจะปรากฏขึ้น

ข้าว. 121.
การทำให้กระดาษ (a) และน้ำตาล (b) กลายเป็นคาร์บอนด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น

หากคุณใส่น้ำตาลผงลงในแก้วทรงสูง ให้ชุบน้ำแล้วเติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้น คนส่วนผสมในแก้วด้วยแท่งแก้ว จากนั้นผ่านไป 1-2 นาที เนื้อหาของแก้วจะเริ่มเปลี่ยนเป็นสีดำบวม และลอยขึ้นในรูปของมวลหลวมขนาดใหญ่ (รูปที่ 121, b) ส่วนผสมในแก้วจะร้อนมาก สมการปฏิกิริยาสำหรับอันตรกิริยาของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นด้วย ผงน้ำตาล(ซูโครส C 12 H 22 O 11)

อธิบายการทดลอง: ก๊าซที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทำให้ถ่านหินที่เกิดขึ้นพองตัว โดยผลักมันออกจากแก้วพร้อมกับแท่งไม้

กรดซัลฟิวริกเข้มข้นละลายซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ได้ดี สารละลาย SO 3 ในกรดซัลฟิวริกเรียกว่าโอเลี่ยม

คุณรู้กฎสำหรับการเจือจางกรดซัลฟิวริกเข้มข้นอยู่แล้ว แต่ขอทำซ้ำอีกครั้ง: คุณไม่สามารถเติมน้ำลงในกรดได้ (ทำไม?) คุณควรเทกรดลงในน้ำอย่างระมัดระวังในลำธารบาง ๆ แล้วกวนสารละลายอย่างต่อเนื่อง

คุณสมบัติทางเคมีกรดซัลฟิวริกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของมัน

กรดซัลฟิวริกเจือจางแสดงคุณสมบัติเฉพาะทั้งหมดของกรด โดยจะทำปฏิกิริยากับโลหะในชุดแรงดันไฟฟ้าจนถึงไฮโดรเจน โดยปล่อย H2 กับออกไซด์ของโลหะ (เบสและแอมโฟเทอริก) กับเบส กับไฮดรอกไซด์และเกลือของแอมโฟเทอริก

การทดลองในห้องปฏิบัติการหมายเลข 29
คุณสมบัติของกรดซัลฟิวริกเจือจาง

เนื่องจากกรดซัลฟิวริกเป็น dibasic จึงเกิดเกลือสองชุด: ปานกลาง - ซัลเฟตเช่น Na 2 SO 4 และกรด - ไฮโดรซัลเฟตเช่น NaHSO 4

รีเอเจนต์สำหรับกรดซัลฟิวริกและเกลือของมันคือแบเรียมคลอไรด์ BaCl 2; ซัลเฟตไอออนที่มีไอออน Ba 2+ จะสร้างแบเรียมซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำสีขาวซึ่งตกตะกอน (รูปที่ 122):

ข้าว. 122.
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลเฟตไอออน

กรดซัลฟิวริกเข้มข้นมีคุณสมบัติแตกต่างจากกรดเจือจางอย่างมาก ดังนั้นเมื่อ H 2 SO 4 (conc) ทำปฏิกิริยากับโลหะ ไฮโดรเจนจะไม่ถูกปล่อยออกมา เมื่อโลหะอยู่ทางด้านขวาของไฮโดรเจนในชุดแรงดันไฟฟ้า (ทองแดง ปรอท ฯลฯ) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นดังต่อไปนี้:

กระบวนการออกซิเดชั่นและการรีดักชันที่เกิดขึ้นในกรณีนี้สามารถเขียนได้ดังนี้:

เมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะที่อยู่ในอนุกรมความเค้นก่อนไฮโดรเจน กรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะลดลงเหลือ S, SO 2 หรือ H2 S ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโลหะในชุดความเค้นและสภาวะของปฏิกิริยา เช่น:

ตอนนี้คุณเข้าใจแล้วว่าโลหะในซีรีย์แรงดันไฟฟ้าทั้งก่อนและหลังไฮโดรเจนมีปฏิกิริยากับ H 2 SO 4 (conc) ในกรณีนี้จะไม่เกิดไฮโดรเจนเนื่องจากตัวออกซิไดซ์ในปฏิกิริยาดังกล่าวไม่ใช่ไฮโดรเจนไอออนบวก H+ เช่นเดียวกับใน H 2 SO 4 (ดิล) แต่เป็นซัลเฟตไอออน

เหล็กและอะลูมิเนียมถูกทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น กล่าวคือ ถูกเคลือบด้วยฟิล์มป้องกัน จึงสามารถขนส่งกรดเข้มข้นในถังเหล็กและอะลูมิเนียมได้

กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นกรดแก่ที่ไม่ระเหยง่าย จึงสามารถแทนที่กรดอื่นจากเกลือได้ คุณรู้ปฏิกิริยานี้อยู่แล้ว เช่น การผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์:

กรดซัลฟิวริกเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ (รูปที่ 123) ขอบเขตการใช้งานหลัก: การผลิตปุ๋ยแร่ โลหะวิทยา การกลั่นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

ข้าว. 123.
การใช้กรดซัลฟิวริก:
1-8 - การผลิต ผลิตภัณฑ์เคมีและสินค้า (กรด 1, วัตถุระเบิด 2, ปุ๋ยแร่ 3, ทองแดงด้วยไฟฟ้า 4, เคลือบฟัน 5, เกลือ 6, ไหมเทียม 7, ยารักษาโรค 8); 9 - การทำผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมให้บริสุทธิ์ 10 - เป็นอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่

กรดซัลฟูริกยังใช้ในการผลิตกรดอื่นๆ ผงซักฟอก วัตถุระเบิด ยา สี และเป็นอิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่ตะกั่ว รูปที่ 124 แสดงปริมาณกรดซัลฟิวริก (เป็น %) ของการผลิตทั้งหมดของโลกที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

ข้าว. 124.
ส่วนแบ่งการใช้กรดซัลฟิวริกสำหรับความต้องการต่างๆ ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม

เกลือของกรดซัลฟิวริกที่สำคัญที่สุดคือโซเดียมซัลเฟตหรือเกลือของ Glauber, Na 2 SO 4 · 10H 2 O, ยิปซั่ม CaSO 4 · 2H 2 O และแบเรียมซัลเฟต BaSO4 (ใช้ที่ไหน)

คอปเปอร์ซัลเฟต CuSO 4 · 5H 2 O ใช้มา เกษตรกรรมเพื่อต่อสู้กับศัตรูพืชและโรคพืช

การผลิตกรดซัลฟูริก. กรดซัลฟิวริกเตรียมขึ้นในสามขั้นตอน

กระบวนการทางเคมีสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกสามารถแสดงได้เป็นแผนภาพต่อไปนี้:

1. การได้รับ SO 2 ซัลเฟอร์ ไพไรต์ หรือไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกใช้เป็นวัตถุดิบ:

2. การได้รับ SO 3 คุณรู้กระบวนการนี้อยู่แล้ว - ออกซิเดชันกับออกซิเจนดำเนินการโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (เขียนยูเรเนียมของปฏิกิริยาและให้คุณสมบัติครบถ้วน)

3. การได้รับ H 2 SO 4 แต่ที่นี่ ตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาที่คุณรู้ ซึ่งอธิบายไว้ในสมการ:

ดังนั้น 3 + H 2 O = H 2 ดังนั้น 4

กระบวนการละลายซัลเฟอร์ (VI) ออกไซด์ไม่ได้ดำเนินการในน้ำ แต่ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นซึ่งผลิตโอเลี่ยมที่คุ้นเคย

การผลิตกรดซัลฟิวริกทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมมากมาย การปล่อยก๊าซเรือนกระจกและของเสียจากพืชกรดซัลฟิวริกมีอย่างมาก ผลกระทบเชิงลบทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบทางเดินหายใจของมนุษย์และสัตว์ การตายของพืชพรรณและการยับยั้งการเจริญเติบโต การสึกหรอของวัสดุที่เพิ่มขึ้น การทำลายโครงสร้างที่ทำจากหินปูนและหินอ่อน ความเป็นกรดของดิน เป็นต้น

คำศัพท์และแนวคิดใหม่

1. ไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลไฟด์
2. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, กรดซัลฟูรัส, ซัลไฟต์
3. กรดซัลฟิวริก เจือจางและมีความเข้มข้น
4. การใช้กรดซัลฟิวริก
5. เกลือของกรดซัลฟูริก: เกลือของ Glauber, ยิปซั่ม, แบเรียมซัลเฟต, คอปเปอร์ซัลเฟต
6. การผลิตกรดซัลฟิวริก

งานสำหรับงานอิสระ

1. สารใดแสดงคุณสมบัติเพียงรีดิวซ์ ออกซิไดซ์เท่านั้น หรือทั้งออกซิไดซ์และคุณสมบัติรีดิวซ์ ได้แก่ ซัลเฟอร์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) กรดซัลฟูริก ทำไม สนับสนุนคำตอบของคุณด้วยสมการของปฏิกิริยาที่สอดคล้องกัน
2. อธิบาย: ก) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์; b) ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ตามแผน: การเตรียม คุณสมบัติ การใช้งาน เขียนสมการของปฏิกิริยาที่สอดคล้องกัน
3. เขียนสมการปฏิกิริยาที่แสดงคุณลักษณะของกรดซัลฟิวริกเจือจางในฐานะอิเล็กโทรไลต์ ข้อใดเป็นกระบวนการรีดอกซ์ ปฏิกิริยาใดที่สามารถจัดเป็นปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออนได้? พิจารณาจากมุมมองของทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า
4. เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เป็นพื้นฐานของการผลิตกรดซัลฟิวริกตามแผนภาพที่ให้ไว้ในย่อหน้า
5. ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) 40 กรัม (หมายเลข) ละลายในน้ำ 400 มิลลิลิตร คำนวณเศษส่วนมวลของกรดซัลฟิวริกในสารละลายที่ได้
6. ระบุลักษณะปฏิกิริยาสำหรับการสังเคราะห์ซัลเฟอร์ (VI) ออกไซด์โดยใช้การจำแนกประเภทปฏิกิริยาทั้งหมดที่คุณศึกษา
7. คอปเปอร์ซัลเฟต 500 กรัมละลายในน้ำ 5 ลิตร คำนวณเศษส่วนมวลของคอปเปอร์ (II) ซัลเฟตในสารละลายที่ได้
8. เหตุใดกรดซัลฟิวริกจึงถูกเรียกว่า “ขนมปังแห่งอุตสาหกรรมเคมี”

ซัลเฟอร์ออกไซด์ (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) เป็นก๊าซไม่มีสีซึ่งภายใต้สภาวะปกติจะมีกลิ่นเฉพาะตัวที่คมชัด (คล้ายกับกลิ่นของไม้ขีดไฟ) กลายเป็นของเหลวภายใต้ความกดดัน อุณหภูมิห้อง. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ละลายได้ในน้ำ และเกิดกรดซัลฟิวริกที่ไม่เสถียร สารนี้ยังละลายได้ในกรดซัลฟิวริกและเอธานอล นี่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักที่ประกอบเป็นก๊าซภูเขาไฟ

1. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ละลายในน้ำทำให้เกิดกรดซัลฟิวรัส ภายใต้สภาวะปกติ ปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้

SO2 (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) + H2O (น้ำ) = H2SO3 (กรดซัลฟูรัส)

2. ด้วยด่าง ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะเกิดซัลไฟต์ ตัวอย่างเช่น: 2NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด์) + SO2 (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) = Na2SO3 (โซเดียมซัลไฟต์) + H2O (น้ำ)

3. กิจกรรมทางเคมีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ค่อนข้างสูง คุณสมบัติการลดของซัลเฟอร์ไดออกไซด์นั้นเด่นชัดที่สุด ในปฏิกิริยาดังกล่าว สถานะออกซิเดชันของกำมะถันจะเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น: 1) SO2 (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) + Br2 (โบรมีน) + 2H2O (น้ำ) = H2SO4 (กรดซัลฟิวริก) + 2HBr (ไฮโดรเจนโบรไมด์); 2) 2SO2 (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) + O2 (ออกซิเจน) = 2SO3 (ซัลไฟต์); 3) 5SO2 (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) + 2KMnO4 (โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต) + 2H2O (น้ำ) = 2H2SO4 (กรดซัลฟิวริก) + 2MnSO4 (แมงกานีสซัลเฟต) + K2SO4 (โพแทสเซียมซัลเฟต)

ปฏิกิริยาสุดท้ายเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อ SO2 และ SO3 สารละลายจะกลายเป็นสีม่วง)

4. เมื่อมีสารรีดิวซ์เข้มข้น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สามารถแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์ได้ ตัวอย่างเช่น ในการสกัดซัลเฟอร์จากก๊าซไอเสียในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา พวกเขาใช้รีดักชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO): SO2 (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) + 2CO (คาร์บอนมอนอกไซด์) = 2CO2 + S (ซัลเฟอร์)

นอกจากนี้คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของสารนี้ยังใช้เพื่อให้ได้กรดฟอสฟอรัส: PH3 (ฟอสฟีน) + SO2 (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) = H3PO2 (กรดฟอสฟอริก) + S (ซัลเฟอร์)

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ใช้ที่ไหน?

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ต่ำ (ไวน์และเครื่องดื่มราคาปานกลางอื่นๆ) เนื่องจากก๊าซนี้มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ต่าง ๆ จึงถูกนำมาใช้ในการรมควันในโกดังและร้านขายผัก นอกจากนี้ ซัลเฟอร์ออกไซด์ยังใช้ในการฟอกขนสัตว์ ไหม และฟาง (วัสดุที่ไม่สามารถฟอกด้วยคลอรีนได้) ในห้องปฏิบัติการ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวทำละลายและเพื่อให้ได้เกลือต่างๆ ของซัลเฟอร์ไดออกไซด์

ผลกระทบทางสรีรวิทยา

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มีคุณสมบัติเป็นพิษรุนแรง อาการพิษ ได้แก่ ไอ น้ำมูกไหล เสียงแหบ มีรสชาติแปลกๆ ในปาก และเจ็บคออย่างรุนแรง เมื่อสูดดมซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในปริมาณความเข้มข้นสูง อาจกลืนลำบากและสำลัก การพูดผิดปกติ อาการคลื่นไส้อาเจียน และอาจเกิดอาการบวมน้ำที่ปอดเฉียบพลันได้

MPC ของซัลเฟอร์ไดออกไซด์:
- ในอาคาร - 10 มก./ลบ.ม.;
- การสัมผัสอากาศในบรรยากาศเพียงครั้งเดียวสูงสุดเฉลี่ยต่อวัน - 0.05 มก./ลบ.ม.

ความไวต่อซัลเฟอร์ไดออกไซด์แตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล พืช และสัตว์ ตัวอย่างเช่น ในบรรดาต้นไม้ที่ต้านทานได้มากที่สุดคือไม้โอ๊คและต้นเบิร์ช และต้นไม้ที่ต้านทานได้น้อยที่สุดคือต้นสนและต้นสน

อัลมูร์ซิโนวา ซากริช บิเซมบาเยฟนา ครูวิชาชีววิทยาและเคมี MBOU “โรงเรียนมัธยมศึกษาขั้นพื้นฐานฟาร์มของรัฐเขต Adamovsky เขต Orenburg

หัวเรื่อง - เคมี, เกรด - 9.

ศูนย์การศึกษา: "เคมีอนินทรีย์" ผู้แต่ง: G.E. Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน, มอสโก, “การตรัสรู้”, 2014

ระดับการฝึกอบรม – ขั้นพื้นฐาน

เรื่อง : “ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ กรดซัลฟูรัสและเกลือของมัน” จำนวนชั่วโมงในหัวข้อ – 1

บทที่ 4 ในระบบบทเรียนในหัวข้อ« ออกซิเจนและซัลเฟอร์ ».

เป้า : จากความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ออกไซด์ ให้พิจารณาคุณสมบัติและการผลิตของพวกมัน แนะนำนักเรียนให้รู้จักวิธีการจำแนกซัลไฟด์และซัลไฟต์

งาน:

1. ทางการศึกษา – ศึกษาลักษณะโครงสร้างและคุณสมบัติของสารประกอบซัลเฟอร์ (ครั้งที่สอง) และ(IV); ทำความคุ้นเคยกับปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลไฟด์และซัลไฟต์ไอออน

2. พัฒนาการ – พัฒนาทักษะของผู้เรียนในการทำการทดลอง การสังเกตผล การวิเคราะห์ และการสรุปผล

3. ทางการศึกษา – พัฒนาความสนใจในสิ่งที่กำลังศึกษาและปลูกฝังทักษะที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติ

ผลลัพธ์ที่วางแผนไว้ : สามารถอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของไฮโดรเจนซัลไฟด์ กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์ และเกลือของมันได้ รู้วิธีการผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์และกรดซัลฟูรัส อธิบายคุณสมบัติของสารประกอบซัลเฟอร์(II) และ (IV) บนพื้นฐานแนวคิดเกี่ยวกับกระบวนการรีดอกซ์ มีความคิดถึงผลกระทบของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ต่อการเกิดฝนกรด

อุปกรณ์ : ในตารางสาธิต: ซัลเฟอร์, โซเดียมซัลไฟด์, ไอรอนซัลไฟด์, สารละลายลิตมัส, สารละลายกรดซัลฟิวริก, สารละลายตะกั่วไนเตรต, คลอรีนในกระบอกปิดด้วยจุก, อุปกรณ์สำหรับผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์และทดสอบคุณสมบัติของซัลเฟอร์ออกไซด์ (วี), เครื่องวัดก๊าซออกซิเจน, แก้ว 500 มล., ช้อนสำหรับเผาสาร

ในระหว่างเรียน :

เวลาจัดงาน .

เราทำการสนทนาเกี่ยวกับการทำซ้ำคุณสมบัติของกำมะถัน:

1) อะไรอธิบายการมีอยู่ของการดัดแปลงกำมะถันแบบ allotropic หลายอย่าง

2) จะเกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุล: ก) เมื่อไอระเหยกำมะถันถูกทำให้เย็นลง B) ในระหว่างการเก็บรักษาพลาสติกกำมะถันในระยะยาว c) เมื่อผลึกตกตะกอนจากสารละลายกำมะถันในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น ในโทลูอีน

3) วิธีการลอยตัวในการทำให้กำมะถันบริสุทธิ์จากสิ่งเจือปน เช่น จากทรายแม่น้ำ ขึ้นอยู่กับข้อใด

เราเรียกนักเรียนสองคน: 1) วาดไดอะแกรมของโมเลกุลของการดัดแปลงซัลเฟอร์แบบ allotropic ต่างๆ และพูดคุยเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของพวกมัน 2) เขียนสมการปฏิกิริยาที่แสดงคุณสมบัติของออกซิเจนและพิจารณาจากมุมมองของการลดออกซิเดชัน

นักเรียนที่เหลือแก้ปัญหา: มวลของซิงค์ซัลไฟด์เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาของสารประกอบสังกะสีกับกำมะถันซึ่งถ่ายด้วยปริมาณสาร 2.5 โมลคืออะไร?

เราร่วมกันกำหนดวัตถุประสงค์ของบทเรียนร่วมกับนักเรียน : ทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของสารประกอบซัลเฟอร์ที่มีสถานะออกซิเดชัน -2 และ +4

หัวข้อใหม่ : นักเรียนตั้งชื่อสารประกอบที่ทราบซึ่งมีซัลเฟอร์แสดงสถานะออกซิเดชันเหล่านี้ สูตรเคมี อิเล็กทรอนิกส์ และโครงสร้างของไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) กรดซัลฟูรัส

คุณจะได้รับไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้อย่างไร? นักเรียนเขียนสมการปฏิกิริยาของซัลเฟอร์กับไฮโดรเจน และอธิบายจากมุมมองของการเกิดออกซิเดชัน-รีดักชัน จากนั้นจึงพิจารณาวิธีอื่นในการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์: ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนของกรดกับโลหะซัลไฟด์ ลองเปรียบเทียบวิธีนี้กับวิธีการผลิตไฮโดรเจนเฮไลด์ เราสังเกตว่าระดับของการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไม่เปลี่ยนแปลง

ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง? เราค้นหาในการสนทนา คุณสมบัติทางกายภาพเราสังเกตผลทางสรีรวิทยา เรากำหนดคุณสมบัติทางเคมีโดยการทดลองการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศภายใต้สภาวะต่างๆ สิ่งที่สามารถเกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาได้? เราพิจารณาปฏิกิริยาจากมุมมองของการลดออกซิเดชัน:

2 เอ็น 2 เอส+3โอ 2 = 2ชม 2 O+2SO 2

2H 2 เอส+โอ 2 =2ชม 2 โอ+2ส

เราดึงความสนใจของนักเรียนไปที่ความจริงที่ว่าเมื่อการเผาไหม้สมบูรณ์จะเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์มากขึ้น (ส -2 - 6 จ - = ส +4 ) มากกว่าในกรณีที่สอง (ส -2 - 2 จ - = ส 0 ).

เราหารือกันว่ากระบวนการจะดำเนินต่อไปอย่างไรหากใช้คลอรีนเป็นตัวออกซิไดซ์ เราสาธิตประสบการณ์การผสมก๊าซในถังสองถัง โดยถังด้านบนบรรจุคลอรีนไว้ล่วงหน้า และถังด้านล่างบรรจุไฮโดรเจนซัลไฟด์ คลอรีนเปลี่ยนสีและเกิดไฮโดรเจนคลอไรด์ ซัลเฟอร์เกาะอยู่บนผนังกระบอกสูบ หลังจากนั้นเราจะพิจารณาสาระสำคัญของปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์และนำนักเรียนไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับธรรมชาติที่เป็นกรดของไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยยืนยันด้วยประสบการณ์กับสารสีน้ำเงิน จากนั้นเราทำปฏิกิริยาเชิงคุณภาพกับไอออนซัลไฟด์และเขียนสมการปฏิกิริยา:

นา 2 S+Pb(หมายเลข 3 ) 2 =2นาโนNO 3 +PbS ↓

เราร่วมกันจัดทำข้อสรุปร่วมกับนักเรียน: ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นเพียงตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์ มีสภาพเป็นกรดโดยธรรมชาติ และสารละลายในน้ำจะเป็นกรด

ส 0 →ส -2 ; ส -2 →ส 0 ; ส 0 →ส +4 ; ส -2 →ส +4 ; ส 0 →เอช 2 ส -2 → ส +4 เกี่ยวกับ 2.

เรานำนักเรียนไปสู่ข้อสรุปว่ามีความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างสารประกอบซัลเฟอร์ และเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับสารประกอบดังกล่าวส +4 . เราสาธิตการทดลอง: 1) การได้รับซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV), 2) การเปลี่ยนสีของสารละลายฟูซิน 3) การละลายของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในน้ำ 4) การตรวจจับกรด เราเขียนสมการปฏิกิริยาสำหรับการทดลองที่ดำเนินการและวิเคราะห์สาระสำคัญของปฏิกิริยา:

2สเกี่ยวกับ 2 + เกี่ยวกับ 2 =2 สเกี่ยวกับ 3 ; สเกี่ยวกับ 2 +2H 2 ส=3S+2H 2 เกี่ยวกับ.

กรดซัลฟูรัสเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียร สลายตัวเป็นซัลเฟอร์ออกไซด์ได้ง่าย (IV) และน้ำ จึงมีอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำเท่านั้น กรดนี้มีความแข็งแรงปานกลาง มันก่อตัวเป็นเกลือสองแถว: อันตรงกลางคือซัลไฟต์ (สเกี่ยวกับ 3 -2 ), กรด – ไฮโดรซัลไฟต์ (เอช.เอส.เกี่ยวกับ 3 -1 ).

เราสาธิตประสบการณ์: การกำหนดปริมาณซัลไฟต์ในเชิงคุณภาพ ปฏิกิริยาระหว่างซัลไฟต์กับกรดแก่ ซึ่งปล่อยก๊าซออกมาสเกี่ยวกับ 2 กลิ่นฉุน:

ถึง 2 สเกี่ยวกับ 3 + เอ็น 2 สเกี่ยวกับ 4 → เค 2 สเกี่ยวกับ 4 + เอ็น 2 โอ +สเกี่ยวกับ 2

การรวมบัญชี ดำเนินการสองทางเลือกเพื่อร่างแผนการใช้งาน: 1 ตัวเลือกสำหรับไฮโดรเจนซัลไฟด์ ตัวเลือกที่สองสำหรับซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV)

การสะท้อน . มาสรุปงานกัน:

วันนี้เราพูดถึงการเชื่อมต่ออะไรบ้าง?

สารประกอบซัลเฟอร์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?ครั้งที่สอง) และ (IV).

ตั้งชื่อบริเวณที่ใช้สารประกอบเหล่านี้

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว. การบ้าน: §11,12 แบบฝึกหัด 3-5 (หน้า 34)

คุณสมบัติทางกายภาพ

แก๊สไม่มีสี มีกลิ่นไข่เน่า มีพิษ ละลายน้ำได้ (ใน 1 V H 2 O ละลาย 3 V H 2 S ที่หมายเลข); เสื้อ°pl. = -86°ซ ; เสื้อ°ข = -60°ซ.

ผลของไฮโดรเจนซัลไฟด์ต่อร่างกาย:

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ไม่เพียงแต่มีกลิ่นเหม็นเท่านั้น แต่ยังเป็นพิษร้ายแรงอีกด้วย เมื่อสูดดมก๊าซนี้ในปริมาณมาก อัมพาตของเส้นประสาททางเดินหายใจจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว และจากนั้นบุคคลนั้นก็หยุดดมกลิ่น - นี่คืออันตรายถึงชีวิตจากไฮโดรเจนซัลไฟด์

มีหลายกรณีของการเป็นพิษจากก๊าซอันตรายเมื่อเหยื่อเป็นคนงานกำลังซ่อมท่อ ก๊าซนี้หนักกว่าจึงสะสมอยู่ในหลุมและบ่อน้ำซึ่งไม่ง่ายนักที่จะออกมาอย่างรวดเร็ว

ใบเสร็จ

1) H 2 + S → H 2 S (ที่ t)

2) FeS + 2 HCl → FeCl 2 + H 2 S

คุณสมบัติทางเคมี

1) วิธีแก้ปัญหา ชม 2 ส ในน้ำจะเป็นกรดไดเบสิกอ่อน

การแยกตัวเกิดขึ้นในสองขั้นตอน:

H 2 ส → H + + HS - (ระยะแรก เกิดไฮโดรซัลไฟด์ไอออน)

HS - → 2 ชม. + + ส 2- (ระยะที่สอง)

กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์ก่อให้เกิดเกลือสองชุด - ตัวกลาง (ซัลไฟด์) และกรด (ไฮโดรซัลไฟด์):

นา 2 ส– โซเดียมซัลไฟด์;

ซีเอเอส– แคลเซียมซัลไฟด์

NaHS– โซเดียมไฮโดรซัลไฟด์;

แคลิฟอร์เนีย( เอช.เอส.) 2 – แคลเซียมไฮโดรซัลไฟด์

2) โต้ตอบกับฐาน:

H 2 S + 2 NaOH (ส่วนเกิน) → Na 2 S + 2 H 2 O

H 2 S (ส่วนเกิน) + NaOH → Na H S + H 2 O

3) ชม 2 ส มีคุณสมบัติในการบูรณะที่แข็งแกร่งมาก:

H 2 ส -2 + Br 2 → S 0 + 2HBr

H 2 S -2 + 2FeCl 3 → 2FeCl 2 + S 0 + 2HCl

H 2 S -2 + 4Cl 2 + 4H 2 O →H 2 S +6 O 4 + 8HCl

3H 2 ส -2 + 8HNO 3 (คอนซี) → 3H 2 S +6 O 4 + 8NO + 4H 2 O

H 2 S -2 + H 2 S +6 O 4 (กระชับ) →S 0 + S +4 O 2 + 2H 2 O

(เมื่อถูกความร้อนปฏิกิริยาจะแตกต่างออกไป:

H 2 S -2 + 3H 2 S +6 O 4 (กระชับ) → 4S +4 O 2 + 4H 2 O

4) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกออกซิไดซ์:

ในกรณีที่ขาดแคลน โอ 2

2 H 2 S -2 + O 2 → 2 S 0 + 2 H 2 O

มี O 2 มากเกินไป

2H 2 ส -2 + 3O 2 → 2S +4 O 2 + 2H 2 O

5) เงินเปลี่ยนเป็นสีดำเมื่อสัมผัสกับไฮโดรเจนซัลไฟด์:

4 Ag + 2 H 2 S + O 2 → 2 Ag 2 S ↓ + 2 H 2 O

วัตถุที่มืดมิดสามารถคืนความเงางามได้ ในการทำเช่นนี้ให้ต้มในชามเคลือบด้วยสารละลายโซดาและอลูมิเนียมฟอยล์ อะลูมิเนียมจะลดปริมาณเงินเป็นโลหะ และสารละลายโซดาจะคงไอออนของซัลเฟอร์ไว้

6) ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลไฟด์ที่ละลายน้ำได้ - ทำให้เกิดตะกอนสีน้ำตาลเข้ม (เกือบดำ) พีบีเอส:

H 2 S + Pb(หมายเลข 3) 2 → PbS↓ + 2HNO 3

นา 2 S + Pb(NO 3) 2 → PbS↓ + 2NaNO 3

Pb 2+ + S 2- → PbS ↓

มลภาวะในบรรยากาศทำให้พื้นผิวของภาพวาดดำคล้ำด้วยสีน้ำมันที่มีตะกั่วสีขาว สาเหตุหลักประการหนึ่งที่ทำให้ภาพวาดศิลปะมืดลงโดยปรมาจารย์เก่าคือการใช้ตะกั่วสีขาวซึ่งมีมานานหลายศตวรรษโดยมีปฏิกิริยากับร่องรอยของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศ (ก่อตัวในปริมาณเล็กน้อยระหว่างการเน่าเปื่อยของโปรตีนในบรรยากาศของ เขตอุตสาหกรรม ฯลฯ) กลายเป็น พีบีเอส. ตะกั่วขาวเป็นเม็ดสีที่เป็นตะกั่วคาร์บอเนต ( ครั้งที่สอง). ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่มีอยู่ในบรรยากาศที่ปนเปื้อน ทำให้เกิดตะกั่วซัลไฟด์ ( ครั้งที่สอง) การเชื่อมต่อสีดำ:

PbCO 3 + ชม 2 ส = พีบีเอส↓ + บจก 2 + ชม 2 โอ

เมื่อแปรรูปลีดซัลไฟด์ ( ครั้งที่สอง) กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะเกิดปฏิกิริยา:

พีบีเอส + 4 ชม 2 โอ 2 = PbSO 4 + 4 ชม 2 โอ,

สิ่งนี้จะทำให้เกิดตะกั่วซัลเฟต ( ครั้งที่สอง) การเชื่อมต่อจะเป็นสีขาว

นี่คือวิธีการฟื้นฟูภาพวาดสีน้ำมันที่ดำคล้ำ

7) การบูรณะ:

PbS + 4 H 2 O 2 → PbSO 4 (สีขาว) + 4 H 2 O

ซัลไฟด์

การเตรียมซัลไฟด์

1) ซัลไฟด์จำนวนมากถูกเตรียมโดยการให้ความร้อนโลหะด้วยกำมะถัน:

ปรอท + S → ปรอท

2) ซัลไฟด์ที่ละลายน้ำได้นั้นได้มาจากการกระทำของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับด่าง:

H 2 S + 2 KOH → K 2 S + 2 H 2 O

3) ซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำได้มาจากปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน:

CdCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + CdS↓

Pb(NO 3) 2 + Na 2 S → 2NaNO 3 + PbS↓

สังกะสี SO 4 + นา 2 S → นา 2 SO 4 + ZnS ↓

MnSO 4 + นา 2 S → นา 2 SO 4 + MnS ↓

2SbCl 3 + 3Na 2 S → 6NaCl + Sb 2 S 3 ↓

SnCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + SnS↓

คุณสมบัติทางเคมีของซัลไฟด์

1) ซัลไฟด์ที่ละลายน้ำได้จะถูกไฮโดรไลซ์สูงซึ่งเป็นผลมาจากสารละลายในน้ำที่มีปฏิกิริยาอัลคาไลน์:

K 2 S + H 2 O → KHS + KOH

S 2- + H 2 O → HS - + OH -

2) ซัลไฟด์ของโลหะที่อยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้าทางด้านซ้ายของเหล็ก (รวมด้วย) ละลายได้ในกรดแก่:

ZnS + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 S

3) ซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำสามารถเปลี่ยนเป็นสถานะที่ละลายได้โดยการกระทำที่มีความเข้มข้น เอชเอ็นโอ 3 :

เฟS 2 + 8HNO 3 → เฟ(NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 5NO + 2H 2 O

งานที่ได้รับมอบหมาย