Almurzinova Zavrish Bisembaevna , อาจารย์วิชาชีววิทยาและเคมี, MBOU "โรงเรียนของรัฐที่ครอบคลุมขั้นพื้นฐานของฟาร์มของเขต Adamovsky ของภูมิภาค Orenburg

วิชา - เคมี ชั้นเรียน - 9

UMK: "เคมีอนินทรีย์" ผู้แต่ง: G.E. Rudzitis, F.G. Feldman, มอสโก, การตรัสรู้, 2014.

ระดับการศึกษาเป็นพื้นฐาน

เรื่อง : “ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ กรดกำมะถันและเกลือของมัน จำนวนชั่วโมงในหัวข้อ - 1

บทเรียนที่ 4 ในระบบบทเรียนในหัวข้อ« ออกซิเจนและกำมะถัน ».

เป้า : จากความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ออกไซด์ พิจารณาคุณสมบัติและการผลิต แนะนำให้นักเรียนรู้จักวิธีการรับรู้ซัลไฟด์และซัลไฟต์

งาน:

1. การศึกษา - เพื่อศึกษาลักษณะโครงสร้างและคุณสมบัติของสารประกอบกำมะถัน (II) และ(IV); ทำความคุ้นเคยกับปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไอออนของซัลไฟด์และซัลไฟต์

2. พัฒนาการ - เพื่อพัฒนาความสามารถของนักเรียนในการทดลองสังเกตผลวิเคราะห์และสรุปผล

3. การศึกษา – เพื่อพัฒนาความสนใจในสิ่งที่กำลังศึกษาเพื่อปลูกฝังทักษะที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติ

ผลลัพธ์ตามแผน : สามารถอธิบายทางกายภาพและ คุณสมบัติทางเคมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ กรดไฮโดรซัลไฟด์และเกลือของมัน รู้วิธีผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์และกรดกำมะถัน อธิบายคุณสมบัติของสารประกอบกำมะถัน(II ) และ (IV ) ตามแนวคิดเกี่ยวกับกระบวนการรีดอกซ์ มีแนวคิดเกี่ยวกับผลกระทบของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ต่อการเกิดฝนกรด

อุปกรณ์ : บนโต๊ะสาธิต: กำมะถัน, โซเดียมซัลไฟด์, เหล็กซัลไฟด์, สารละลายกรดลิตมัส, สารละลายกรดซัลฟิวริก, สารละลายตะกั่วไนเตรต, คลอรีนในกระบอกจุก, อุปกรณ์สำหรับผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์และทดสอบคุณสมบัติ, ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI), เครื่องวัดแก๊สออกซิเจน, แก้วจุ 500 มล., ช้อนสำหรับเผาสาร

ระหว่างเรียน :

เวลาจัดงาน .

เรากำลังสนทนาเกี่ยวกับการทำซ้ำคุณสมบัติของกำมะถัน:

1) อะไรอธิบายการปรากฏตัวของการดัดแปลงกำมะถัน allotropic หลายอย่าง?

2) เกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุล: A) เมื่อกำมะถันไอเย็นลง B) ในระหว่างการเก็บรักษาพลาสติกกำมะถันในระยะยาว c) ในระหว่างการตกตะกอนของผลึกจากสารละลายของกำมะถันในตัวทำละลายอินทรีย์ ตัวอย่างเช่น ในโทลูอีน?

3) พื้นฐานของวิธีการลอยในการทำความสะอาดกำมะถันจากสิ่งสกปรกเช่นจากทรายแม่น้ำคืออะไร?

เราเรียกนักเรียนสองคน: 1) วาดไดอะแกรมของโมเลกุลของการดัดแปลงกำมะถัน allotropic ต่างๆและพูดถึงคุณสมบัติทางกายภาพของพวกมัน 2) สร้างสมการปฏิกิริยาที่แสดงคุณลักษณะของออกซิเจนและพิจารณาจากมุมมองของการลดการเกิดออกซิเดชัน

นักเรียนที่เหลือแก้ปัญหามวลของสังกะสีซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาของสารประกอบสังกะสีกับกำมะถันในปริมาณของสาร 2.5 โมลคืออะไร?

ร่วมกับนักเรียนเรากำหนดภารกิจของบทเรียน : ทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของสารประกอบกำมะถันที่มีสถานะออกซิเดชัน -2 และ +4

หัวข้อใหม่ : นักเรียนตั้งชื่อสารประกอบที่ทราบว่ากำมะถันแสดงสถานะออกซิเดชันเหล่านี้ บนกระดานและในสมุดโน้ต พวกเขาเขียนสูตรเคมี อิเล็กทรอนิกส์ และโครงสร้างของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) กรดกำมะถัน

จะหาไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้อย่างไร? นักเรียนเขียนสมการปฏิกิริยาสำหรับการรวมกันของกำมะถันกับไฮโดรเจนและอธิบายในรูปของรีดอกซ์ จากนั้นพิจารณาวิธีการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์อื่น: ปฏิกิริยาของการแลกเปลี่ยนกรดกับโลหะซัลไฟด์ เราเปรียบเทียบวิธีนี้กับวิธีการผลิตไฮโดรเจนเฮไลด์ เราสังเกตว่าสถานะออกซิเดชันของกำมะถันในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนจะไม่เปลี่ยนแปลง

คุณสมบัติของไฮโดรเจนซัลไฟด์คืออะไร? ในการสนทนา เราจะพบคุณสมบัติทางกายภาพ สังเกตผลกระทบทางสรีรวิทยา เราค้นพบคุณสมบัติทางเคมีโดยการทดลองกับการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศภายใต้สภาวะต่างๆ สิ่งที่สามารถเกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา? เราพิจารณาปฏิกิริยาจากมุมมองของการลดการเกิดออกซิเดชัน:

2 ชม 2 S+3O 2 = 2H 2 O+2SO 2

2H 2 เอส+โอ 2 =2H 2 O+2S

เราดึงความสนใจของนักเรียนถึงความจริงที่ว่าด้วยการเผาไหม้ที่สมบูรณ์จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น (ส -2 - 6 อี - = ส +4 ) มากกว่าในกรณีที่สอง (ส -2 - 2 อี - = ส 0 ).

เราหารือกันว่ากระบวนการจะเป็นอย่างไรหากนำคลอรีนมาเป็นตัวออกซิไดซ์ เราสาธิตประสบการณ์การผสมก๊าซในกระบอกสูบสองถัง โดยส่วนบนจะเติมคลอรีนล่วงหน้า ส่วนด้านล่างมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ คลอรีนจะสลายสีให้กลายเป็นไฮโดรเจนคลอไรด์ กำมะถันเกาะอยู่บนผนังของกระบอกสูบ หลังจากนั้น เราพิจารณาสาระสำคัญของปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์และนำนักเรียนไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับธรรมชาติที่เป็นกรดของไฮโดรเจนซัลไฟด์ โดยยืนยันด้วยการทดลองสารสีน้ำเงิน จากนั้นเราทำปฏิกิริยาเชิงคุณภาพกับไอออนซัลไฟด์และวาดสมการปฏิกิริยา:

นา 2 S+Pb(ไม่ใช่ 3 ) 2 =2NaNO 3 +PbS ↓

เราได้จัดทำข้อสรุปร่วมกับนักเรียน: ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นเพียงตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์ มีลักษณะเป็นกรด สารละลายในน้ำเป็นกรด

ส 0 →ส -2 ; ส -2 →ส 0 ; ส 0 →ส +4 ; ส -2 →ส +4 ; ส 0 →ฮ 2 ส -2 → ส +4 อู๋ 2.

เรานำนักศึกษามาสรุปว่ามีความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างสารประกอบกำมะถันและเริ่มพูดถึงสารประกอบส +4 . เราสาธิตการทดลอง: 1) ได้รับซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV), 2) การเปลี่ยนสีของสารละลายฟูชซิน, 3) การละลายของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในน้ำ 4) การตรวจจับกรด เราเขียนสมการปฏิกิริยาของการทดลองที่ดำเนินการและวิเคราะห์สาระสำคัญของปฏิกิริยา:

2Sอู๋ 2 + อู๋ 2 =2 ซอู๋ 3 ; สอู๋ 2 +2H 2 S=3S+2H 2 อู๋.

กรดกำมะถันเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียร สลายตัวได้ง่ายเป็นซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) และน้ำ จึงมีอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำเท่านั้น ซึ่งเป็นกรดที่มีความแรงปานกลาง มันสร้างเกลือสองชุด: ปานกลาง - ซัลไฟต์ (สอู๋ 3 -2 ), กรด - ไฮโดรซัลไฟต์ (HSอู๋ 3 -1 ).

เราสาธิตประสบการณ์: การหาปริมาณซัลไฟต์เชิงคุณภาพของ ปฏิกิริยาของซัลไฟต์กับกรดแก่ในขณะที่ปล่อยก๊าซสอู๋ 2 กลิ่นฉุน:

ถึง 2 สอู๋ 3 + โฮ 2 สอู๋ 4 → เค 2 สอู๋ 4 + โฮ 2 โอ้ +สอู๋ 2

การรวมบัญชี ทำงานกับสองตัวเลือกเพื่อจัดทำแผนการใช้งาน 1 ตัวเลือกของไฮโดรเจนซัลไฟด์ตัวเลือกที่สองของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV)

การสะท้อนกลับ . สรุปงาน:

เรากำลังพูดถึงความสัมพันธ์อะไรในวันนี้?

คุณสมบัติของสารประกอบกำมะถันคืออะไร?II) และ (IV).

ระบุขอบเขตการใช้สารประกอบเหล่านี้

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

คุณสมบัติทางเคมี

คุณสมบัติทางกายภาพ

ภายใต้สภาวะปกติ ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นก๊าซไม่มีสีและมีกลิ่นเฉพาะตัวรุนแรงของไข่เน่า ตู่ pl \u003d -86 ° C, ตู่ kip \u003d -60 ° C ละลายได้ไม่ดีในน้ำที่ 20 ° C 2.58 ml ของ H 2 S ละลายในน้ำ 100 g มันเป็นพิษมากทำให้เกิดอัมพาตเมื่อสูดดมซึ่งอาจนำไปสู่ความตาย ในธรรมชาติมันถูกปล่อยออกมาเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซภูเขาไฟซึ่งเกิดขึ้นในช่วงการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์ มาละลายในน้ำกันดีกว่า ที่การละลายจะทำให้เกิดกรดไฮโดรเจนซัลไฟด์อ่อนๆ

1. ในสารละลายที่เป็นน้ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติของกรดไดบาซิกที่อ่อนแอ:

H 2 S \u003d HS - + H +;

HS - \u003d S 2- + H +.

1. ไฮโดรเจนซัลไฟด์เผาไหม้ในอากาศ เปลวไฟสีน้ำเงิน ด้วยการเข้าถึงอากาศที่ จำกัด จะเกิดกำมะถันอิสระ:

2H 2 S + O 2 \u003d 2H 2 O + 2S

ด้วยการเข้าถึงอากาศส่วนเกิน การเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์นำไปสู่การก่อตัวของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV):

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2

1. ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติในการรีดิวซ์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถออกซิไดซ์ในสารละลายที่เป็นน้ำเป็นกำมะถัน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และกรดซัลฟิวริกทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาวะ

ตัวอย่างเช่น มันทำให้น้ำโบรมีนเปลี่ยนสี:

H 2 S + Br 2 \u003d 2HBr + S.

ทำปฏิกิริยากับน้ำคลอรีน:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 8HCl.

กระแสของไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถจุดไฟได้โดยใช้ตะกั่วไดออกไซด์ เนื่องจากปฏิกิริยาจะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก:

3PbO 2 + 4H 2 S \u003d 3PbS + SO 2 + 4H 2 O

1. ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ใช้เพื่อให้ได้กำมะถันจากก๊าซเสียจากการผลิตโลหะและซัลเฟต:

ดังนั้น 2 + 2H 2 S \u003d 3S + 2H 2 O

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของกำมะถันพื้นเมืองในระหว่างกระบวนการภูเขาไฟ

1. ด้วยการผ่านของซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ไปพร้อม ๆ กันผ่านสารละลายอัลคาไล ไธโอซัลเฟตจึงเกิดขึ้น:

4SO 2 + 2H 2 S + 6NaOH \u003d 3Na 2 S 2 O 3 + 5H 2 O

1. ปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกเจือจางกับธาตุเหล็ก (II) ซัลไฟด์

FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S

1. ปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมซัลไฟด์กับน้ำเย็น

อัล 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 S

1. การสังเคราะห์โดยตรงจากธาตุ เกิดขึ้นเมื่อไฮโดรเจนถูกส่งผ่านกำมะถันหลอมเหลว:

H 2 + S = H 2 S.

1. อุ่นส่วนผสมของพาราฟินและกำมะถัน

1.9. กรดไฮโดรซัลฟิวริกและเกลือของมัน

กรดไฮโดรซัลฟิวริกมีคุณสมบัติทั้งหมดของกรดอ่อน ทำปฏิกิริยากับโลหะ ออกไซด์ของโลหะ เบส

ในฐานะที่เป็นกรดไดบาซิก มันสร้างเกลือสองประเภท - ซัลไฟด์และไฮโดรซัลไฟด์ . ไฮโดรซัลไฟด์ละลายได้สูงในน้ำ ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทเช่นกัน ซัลไฟด์ของโลหะหนักแทบไม่ละลาย

ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ ธ ไม่มีสี ส่วนที่เหลือมีสีเฉพาะเช่นทองแดงซัลไฟด์ (II) นิกเกิลและตะกั่วเป็นสีดำแคดเมียมอินเดียมดีบุกเป็นสีเหลืองพลวงเป็นสีส้ม

ซัลไฟด์โลหะอัลคาไลไอออนิก M 2 S มีโครงสร้างประเภทฟลูออไรต์ โดยที่อะตอมของกำมะถันแต่ละอะตอมนั้นล้อมรอบด้วยลูกบาศก์ของอะตอมโลหะ 8 อะตอม และอะตอมของโลหะแต่ละอันล้อมรอบด้วยจัตุรมุขที่มีอะตอมกำมะถัน 4 อะตอม ซัลไฟด์ชนิด MS เป็นลักษณะของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทและมีโครงสร้างประเภทโซเดียมคลอไรด์ โดยที่อะตอมของโลหะและกำมะถันแต่ละอะตอมล้อมรอบด้วยแปดด้านของอะตอมประเภทต่างๆ เมื่อธรรมชาติของพันธะโควาเลนต์ของพันธะโลหะกับกำมะถันมีความเข้มแข็งขึ้น โครงสร้างที่มีจำนวนการประสานงานที่ต่ำกว่าจะเกิดขึ้น

ซัลไฟด์ของโลหะนอกกลุ่มเหล็กพบได้ในธรรมชาติในรูปของแร่ธาตุและแร่ และทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตโลหะ

ไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลไฟด์. ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน เป็นพิษมาก ทำให้เกิดพิษแม้ในระดับต่ำในอากาศ (ประมาณ 0.01%) ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีอันตรายมากกว่าเพราะสามารถสะสมในร่างกายได้ รวมกับธาตุเหล็กในฮีโมโกลบินในเลือด ซึ่งอาจนำไปสู่การเป็นลมและเสียชีวิตจากการขาดออกซิเจน ในที่ที่มีไอระเหยของสารอินทรีย์ ความเป็นพิษของ H 2 S จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ในเวลาเดียวกัน ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นส่วนสำคัญของน้ำแร่บางชนิด (Pyatigorsk, Sernovodsk, Matsesta) ที่ใช้เพื่อการรักษา

ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีอยู่ในก๊าซภูเขาไฟและก่อตัวขึ้นอย่างต่อเนื่องที่ด้านล่างของทะเลดำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ไม่ถึงชั้นบนเนื่องจากที่ความลึก 150 ม. จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่แทรกซึมจากด้านบนและถูกออกซิไดซ์โดยซัลเฟอร์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้นเมื่อโปรตีนเน่า ตัวอย่างเช่น ไข่เน่ามีกลิ่นเหมือนไฮโดรเจนซัลไฟด์

เมื่อไฮโดรเจนซัลไฟด์ละลายในน้ำจะเกิดกรดไฮโดรซัลฟิวริกที่อ่อนแอซึ่งเรียกว่าเกลือซัลไฟด์ ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ ธ เช่นเดียวกับแอมโมเนียมซัลไฟด์สามารถละลายได้ดีในน้ำ ซัลไฟด์ของโลหะอื่น ๆ ไม่ละลายน้ำและมีสีต่างๆ เช่น ZnS - สีขาว PbS - สีดำ MnS - สีชมพู (รูปที่ 120).

ข้าว. 120.
เมทัลซัลไฟด์มีสีต่างกัน

การเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ เมื่อเปลวไฟเย็นลง (นำวัตถุเย็นเข้ามา) กำมะถันอิสระจะก่อตัว:

2H 2 S + O 2 \u003d 2H 2 O + 2S ↓

หากเปลวไฟไม่เย็นลงและมีออกซิเจนมากเกินไป จะได้ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV):

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2

ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงที่สุด

ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) กรดซัลเฟอร์และเกลือของมัน. ในระหว่างการเผาไหม้ของกำมะถัน การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของไฮโดรเจนซัลไฟด์และการคั่วของซัลไฟด์ทำให้เกิดซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) SO 2 ซึ่งตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้มักเรียกว่าซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว แสดงคุณสมบัติทั่วไปของกรดออกไซด์และละลายได้สูงในน้ำ ทำให้เกิดกรดกำมะถันอ่อน มันไม่เสถียรและสลายตัวเป็นสารดั้งเดิม:

เกลือของกรดกำมะถัน เช่น dibasic สามารถเป็นซัลไฟต์ปานกลาง เช่น โซเดียมซัลไฟต์ Na 2 SO 4 และกรด - ไฮโดรซัลไฟต์ เช่น โซเดียมไฮโดรซัลไฟต์ NaHSO 3 ไฮโดรซัลไฟต์และโซเดียมซัลไฟต์ เช่นเดียวกับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ใช้ในการฟอกขนสัตว์ ผ้าไหม กระดาษ และฟาง เช่นเดียวกับสารกันบูดเพื่อรักษาผลไม้สดและผลไม้

กรดซัลฟิวริกและเกลือของมัน. เมื่อซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ถูกออกซิไดซ์ จะเกิดซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI):

ปฏิกิริยาเริ่มต้นก็ต่อเมื่อ อุณหภูมิสูง(420-650 °C) และเกิดขึ้นต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา (แพลตตินัม ออกไซด์ของวาเนเดียม เหล็ก ฯลฯ)

ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) SO 3 ภายใต้สภาวะปกติคือของเหลวไม่มีสีระเหยได้ซึ่งมีกลิ่นที่ทำให้หายใจไม่ออก กรดออกไซด์ทั่วไปนี้จะละลายในน้ำเพื่อสร้างกรดซัลฟิวริก:

H 2 O + SO 3 \u003d H 2 SO 4

กรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ทางเคมีเป็นของเหลวหนักไม่มีสี มีคุณสมบัติดูดความชื้นสูง (ขจัดน้ำ) ดังนั้นจึงใช้สำหรับการอบแห้งสาร กรดกำมะถันเข้มข้นสามารถนำน้ำจากโมเลกุลของสารอินทรีย์มาทำให้เป็นคาร์บอนได้ หากคุณใช้ลวดลายบนกระดาษกรองด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก และจากนั้นให้ความร้อนขึ้น กระดาษจะเปลี่ยนเป็นสีดำ (รูปที่ 121, a) และลวดลายจะปรากฏขึ้น

ข้าว. 121.
การทำให้เป็นคาร์บอนของกระดาษ (a) และน้ำตาล (b) ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น

หากใส่น้ำตาลผงลงในบีกเกอร์แก้วทรงสูง ชุบน้ำแล้วเท กวนเนื้อหาของแก้วด้วยแท่งแก้ว กรดซัลฟิวริกเข้มข้น หลังจากนั้น 1-2 นาที เนื้อหาของแก้วจะเริ่มดำคล้ำ บวมและ เพิ่มขึ้นในรูปของมวลหลวมจำนวนมาก (รูปที่ 121, b) ส่วนผสมในแก้วร้อนมาก สมการปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นกับ ผงน้ำตาล(ซูโครส C 12 H 22 O 11)

อธิบายประสบการณ์: ก๊าซที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทำให้ถ่านหินที่ก่อตัวขึ้นพองตัว ผลักมันออกจากแก้วพร้อมกับแท่งไม้

กรดซัลฟิวริกเข้มข้นละลายซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ได้ดี สารละลายของ SO 3 ในกรดซัลฟิวริกเรียกว่าโอเลี่ยม

คุณรู้อยู่แล้วกฎสำหรับการเจือจางกรดซัลฟิวริกเข้มข้น แต่ให้ทำซ้ำอีกครั้ง: คุณไม่สามารถเติมน้ำให้เป็นกรดได้ (ทำไม?) คุณควรเทกรดลงในน้ำอย่างระมัดระวังในกระแสน้ำบาง ๆ โดยกวนสารละลายอย่างต่อเนื่อง

คุณสมบัติทางเคมีของกรดซัลฟิวริกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรด

กรดซัลฟิวริกเจือจางแสดงคุณสมบัติเฉพาะของกรด: มันทำปฏิกิริยากับโลหะที่ยืนอยู่ในชุดของแรงดันไฟฟ้าสูงถึงไฮโดรเจน ด้วยการปล่อย H 2 ด้วยโลหะออกไซด์ (พื้นฐานและแอมโฟเทอริก) กับเบส กับแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์และเกลือ

การทดลองในห้องปฏิบัติการครั้งที่ 29
คุณสมบัติของกรดซัลฟิวริกเจือจาง

เนื่องจากกรดซัลฟิวริกเป็นไดบาซิก จึงเกิดเป็นเกลือสองชุด: ปานกลาง - ซัลเฟต เช่น Na 2 SO 4 และกรด - ไฮโดรซัลเฟต เช่น NaHSO 4

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

ข้าว. 122.
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลเฟตไอออน

กรดซัลฟิวริกเข้มข้นมีคุณสมบัติแตกต่างจากกรดเจือจางมาก ดังนั้น ในอันตรกิริยาของ H 2 SO 4 (conc) กับโลหะ ไฮโดรเจนจะไม่ถูกปล่อยออกมา ด้วยโลหะทางด้านขวาของไฮโดรเจนในชุดของแรงดันไฟฟ้า (ทองแดง ปรอท ฯลฯ) ปฏิกิริยาจะดำเนินการดังนี้:

กระบวนการของการเกิดออกซิเดชันและการรีดิวซ์ที่เกิดขึ้นในกรณีนี้สามารถเขียนได้ดังนี้:

เมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะที่อยู่ในชุดของแรงดันไฟฟ้าสูงถึงไฮโดรเจน กรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะลดลงเป็น S, SO 2 หรือ H 2 S ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโลหะในชุดของแรงดันไฟฟ้าและสภาวะของปฏิกิริยา เช่น

ตอนนี้คุณเข้าใจแล้วว่าโลหะที่ทำปฏิกิริยากับ H 2 SO 4 (conc) อยู่ในอนุกรมของแรงดันไฟฟ้าทั้งก่อนและหลังไฮโดรเจน ในกรณีนี้ ไฮโดรเจนจะไม่ก่อตัวขึ้น เนื่องจากตัวออกซิไดซ์ในปฏิกิริยาดังกล่าวไม่ใช่ไฮโดรเจนไอออนบวก H + เช่นเดียวกับใน H 2 SO 4 (แตกต่าง) แต่เป็นไอออนของซัลเฟต

เหล็กและอะลูมิเนียมผ่านการเคลือบด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น กล่าวคือ เคลือบด้วยฟิล์มป้องกัน กรดเข้มข้นจึงสามารถขนส่งในถังเหล็กและอลูมิเนียมได้

เนื่องจากเป็นกรดแก่ที่ไม่ระเหยง่าย กรดซัลฟิวริกเข้มข้นจึงสามารถแทนที่กรดอื่นๆ ออกจากเกลือได้ คุณรู้อยู่แล้วว่าปฏิกิริยาดังกล่าว เช่น การผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์:

กรดกำมะถันเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ (รูปที่ 123) พื้นที่หลักของการใช้งาน: การผลิตปุ๋ยแร่, โลหะ, การกลั่นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

ข้าว. 123.
การใช้กรดซัลฟิวริก:
1-8 - การผลิต ผลิตภัณฑ์เคมีและสินค้า (กรด 1, ระเบิด 2, ปุ๋ยแร่ 3, ทองแดงด้วยไฟฟ้า 4, เคลือบฟัน 5, เกลือ 6, เรยอน 7, ยา 8); 9 - การทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม 10 - เป็นอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่

กรดซัลฟิวริกยังใช้ในการผลิตกรดอื่นๆ ผงซักฟอก วัตถุระเบิด ยารักษาโรค สี และใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่ตะกั่ว รูปที่ 124 แสดงปริมาณกรดซัลฟิวริก (เป็น %) ของการผลิตทั้งหมดของโลกที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

ข้าว. 124.
สัดส่วนการใช้กรดซัลฟิวริกเพื่อความต้องการต่างๆ การผลิตภาคอุตสาหกรรม

จากเกลือของกรดซัลฟิวริก โซเดียมซัลเฟตหรือเกลือของ Glauber ที่คุณรู้จัก Na 2 SO 4 10H 2 O ยิปซั่ม CaSO 4 2H 2 O และแบเรียมซัลเฟต BaSO4 (พวกเขาใช้ที่ไหน) มีความสำคัญมากที่สุด

คอปเปอร์ซัลเฟต CuSO 4 5H 2 O ใช้ในการเกษตรเพื่อควบคุมศัตรูพืชและโรคพืช

การผลิตกรดซัลฟิวริก. กรดกำมะถันผลิตในสามขั้นตอน

กระบวนการทางเคมีสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกสามารถแสดงได้ดังนี้:

1. ได้รับ SO 2. กำมะถันไพไรต์หรือไฮโดรเจนซัลไฟด์ใช้เป็นวัตถุดิบ:

2. ได้รับ SO 3 . คุณรู้อยู่แล้วว่ากระบวนการนี้ - ออกซิเดชันกับออกซิเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (เขียนสมการของปฏิกิริยาและให้คำอธิบายทั้งหมด)

3. การรับ H 2 SO 4. และที่นี่ ตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาที่คุณรู้จัก ซึ่งอธิบายโดยสมการ:

ดังนั้น 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,

กระบวนการละลายซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ไม่ได้ดำเนินการในน้ำ แต่ทำในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นซึ่งส่งผลให้เกิดโอเลี่ยมที่คุ้นเคย

การผลิตกรดซัลฟิวริกสร้างปัญหาสิ่งแวดล้อมมากมาย การปล่อยและของเสียจากพืชกรดซัลฟิวริกเป็นอย่างมาก ผลกระทบด้านลบทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบทางเดินหายใจของมนุษย์และสัตว์, การตายของพืชและการปราบปรามของการเจริญเติบโต, การสึกหรอของสารกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น, การทำลายโครงสร้างที่ทำจากหินปูนและหินอ่อน, การทำให้เป็นกรดของดิน ฯลฯ

คำศัพท์และแนวคิดใหม่

1. ไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลไฟด์
2. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, กรดกำมะถัน, ซัลไฟต์.
3. กรดกำมะถัน เจือจางและเข้มข้น
4. การใช้กรดซัลฟิวริก
5. เกลือของกรดซัลฟิวริก: เกลือของ Glauber, ยิปซั่ม, แบเรียมซัลเฟต, คอปเปอร์ซัลเฟต
6. การผลิตกรดซัลฟิวริก

งานสำหรับการทำงานอิสระ

1. สารใดแสดงเฉพาะการรีดิวซ์, ออกซิไดซ์เท่านั้น หรือทั้งคุณสมบัติในการออกซิไดซ์และรีดิวซ์: ซัลเฟอร์, ไฮโดรเจนซัลไฟด์, ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV), กรดซัลฟิวริก? ทำไม สนับสนุนคำตอบของคุณด้วยสมการปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง
2. อธิบาย: ก) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์; b) ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ตามแผน: การได้มาซึ่งคุณสมบัติการใช้งาน เขียนสมการของปฏิกิริยาที่สอดคล้องกัน
3. เขียนสมการปฏิกิริยาที่แสดงคุณลักษณะของกรดซัลฟิวริกเจือจางในรูปของอิเล็กโทรไลต์ กระบวนการรีดอกซ์มีคุณสมบัติอย่างไร? ปฏิกิริยาใดที่สามารถนำมาประกอบกับปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน? พิจารณาจากมุมมองของทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า
4. เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เป็นต้นเหตุของการผลิตกรดซัลฟิวริกตามแบบแผนที่ให้ไว้ในย่อหน้า
5. ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) (VI) 40 กรัม (n.a.) ถูกละลายในน้ำ 400 มล. คำนวณเศษส่วนมวลของกรดซัลฟิวริกในสารละลายที่ได้
6. อธิบายปฏิกิริยาสำหรับการสังเคราะห์ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) โดยใช้การจำแนกปฏิกิริยาทั้งหมดที่คุณได้ศึกษา
7. คอปเปอร์ซัลเฟต 500 กรัม ละลายในน้ำ 5 ลิตร คำนวณเศษส่วนมวลของคอปเปอร์ (II) ซัลเฟตในสารละลายที่ได้
8. ทำไมกรดซัลฟิวริกจึงเรียกว่า "ขนมปัง" อุตสาหกรรมเคมี»?

กำมะถัน– องค์ประกอบของคาบที่ 3 และกลุ่ม VIA ของระบบธาตุ หมายเลข 16 หมายถึง ชอล์กสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ [ 10 Ne] 3s 2 3p 4 สถานะออกซิเดชันที่เป็นลักษณะเฉพาะคือ 0, -II, +IV และ +VI สถานะ S VI ถือว่าเสถียร

ระดับออกซิเดชันของกำมะถัน:

อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของกำมะถันคือ 2.60 ซึ่งมีลักษณะเป็นคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะ ในสารประกอบไฮโดรเจนและออกซิเจน มันเป็นส่วนหนึ่งของแอนไอออนต่างๆ ก่อตัวเป็นกรดที่มีออกซิเจนและเกลือของพวกมัน ซึ่งเป็นสารประกอบไบนารี

ในธรรมชาติ - ที่สิบห้าโดยความอุดมสมบูรณ์ของสารเคมีธาตุ (ที่เจ็ดในหมู่อโลหะ) มันเกิดขึ้นในรูปแบบอิสระ (ดั้งเดิม) และผูกพัน องค์ประกอบที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้น

เซร่า เอสสาระง่ายๆ. ผลึกสีเหลือง (α-rhombic และ β-monoclinic

ที่ 95.5 °C) หรืออสัณฐาน (พลาสติก) ที่โหนดของตาข่ายคริสตัลมีโมเลกุล S 8 (วัฏจักรที่ไม่ใช่ระนาบของประเภท "มงกุฎ") กำมะถันอสัณฐานประกอบด้วยโซ่ S n สารหลอมเหลวต่ำ ความหนืดของของเหลวผ่านสูงสุดที่ 200 °C (การแตกของโมเลกุล S 8 การสอดประสานของโซ่ S n) ในคู่ - โมเลกุล S 8, S 6, S 4, S 2 ที่ 1500 °C โมโนอะตอมซัลเฟอร์จะปรากฏขึ้น (ในสมการเคมี เพื่อความเรียบง่าย กำมะถันใดๆ จะถูกแทนด้วย S)

กำมะถันไม่ละลายในน้ำและภายใต้สภาวะปกติไม่ทำปฏิกิริยากับกำมะถัน สามารถละลายได้ดีในคาร์บอนไดซัลไฟด์ CS 2

กำมะถันโดยเฉพาะผงมีฤทธิ์สูงเมื่อถูกความร้อน ทำปฏิกิริยาเป็นตัวออกซิไดซ์กับโลหะและอโลหะ:

แต่เป็น ตัวรีดิวซ์– มีฟลูออรีน ออกซิเจน และกรด (เมื่อเดือด):

กำมะถันผ่านการเปลี่ยนรูปในสารละลายอัลคาไล:

3S 0 + 6KOH (ต่อ) \u003d 2K 2 S -II + K 2 S IV O 3 + 3H 2 O

ที่อุณหภูมิสูง (400 °C) กำมะถันจะแทนที่ไอโอดีนจากไฮโดรเจนไอโอไดด์:

S + 2HI (ก.) \u003d ผม 2 + H 2 S,

แต่ในสารละลายปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นใน ด้านหลัง:

I 2 + H 2 S (p) = 2 HI + S↓

ใบเสร็จ: ใน อุตสาหกรรมถลุงจากแหล่งกำมะถันตามธรรมชาติ (ด้วยความช่วยเหลือของไอน้ำ) ที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทำให้เป็นก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของผลิตภัณฑ์จากถ่านหิน

กำมะถันใช้สำหรับการสังเคราะห์คาร์บอนไดซัลไฟด์ กรดซัลฟิวริก สีย้อมกำมะถัน (ภาษีมูลค่าเพิ่ม) สำหรับการวัลคาไนซ์ของยาง เพื่อปกป้องพืชจากโรคราแป้ง และรักษาโรคผิวหนัง

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S.กรดอ็อกซิก ก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นที่ทำให้หายใจไม่ออก หนักกว่าอากาศ โมเลกุลมีโครงสร้างของจัตุรมุขที่ไม่สมบูรณ์สองเท่า [::S(H) 2 ]

(sp 3 -hybridization, มุมรับจอดรถ H - S - H อยู่ไกลจากจัตุรมุข) ไม่เสถียรเมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 400 °C ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ (2.6 l / 1 l H 2 O ที่ 20 ° C) สารละลายเดซิโมลาร์อิ่มตัว (0.1 M, "น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์") กรดอ่อนมากในสารละลาย ในทางปฏิบัติไม่แยกตัวออกจากไอออน S 2- ในระยะที่สอง (ความเข้มข้นสูงสุดของ S 2- คือ 1 10 -13 mol / l) เมื่อยืนอยู่ในอากาศ สารละลายจะกลายเป็นขุ่น (สารยับยั้ง - ซูโครส) มันถูกทำให้เป็นกลางด้วยด่าง ไม่สมบูรณ์ - ด้วยแอมโมเนียไฮเดรต ตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่ง เข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน สารซัลไฟด์ที่ตกตะกอนซัลไฟด์สีจากสารละลายที่มีความสามารถในการละลายได้น้อยมาก

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ- การตกตะกอนของซัลไฟด์รวมถึงการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของ H 2 S ด้วยการก่อตัวของกำมะถันสีเหลืองเคลือบบนวัตถุเย็นที่นำเข้าสู่เปลวไฟ (ไม้พายพอร์ซเลน) ผลพลอยได้จากการกลั่นน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติและเตาอบโค้ก

ใช้ในการผลิตสารประกอบกำมะถัน อนินทรีย์ และอินทรีย์ที่มีกำมะถันเป็นรีเอเจนต์ในการวิเคราะห์ เป็นพิษอย่างยิ่ง สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

ใบเสร็จ: ใน อุตสาหกรรม- การสังเคราะห์โดยตรง:

H 2 + S = เอช 2 ซ(150-200 องศาเซลเซียส)

หรือโดยการให้ความร้อนกำมะถันด้วยพาราฟิน

ใน ห้องปฏิบัติการ- การกำจัดซัลไฟด์ด้วยกรดแก่

FeS + 2НCl (ต่อ) = FeCl 2 + เอช 2 ซ

หรือไฮโดรไลซิสที่สมบูรณ์ของสารประกอบไบนารี:

อัล 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3 เอช 2 ซ

โซเดียมซัลไฟด์ Na 2 S.เกลืออ็อกซิก. ขาวดูดความชื้นมาก ละลายได้โดยไม่มีการสลายตัว มีเสถียรภาพทางความร้อน มาละลายในน้ำกันเถอะ มันถูกไฮโดรไลซ์บนประจุลบ สร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอย่างแรงในสารละลาย เมื่อยืนอยู่ในอากาศ สารละลายจะกลายเป็นขุ่น (คอลลอยด์ซัลเฟอร์) และเปลี่ยนเป็นสีเหลือง (สีโพลีซัลไฟด์) ตัวคืนค่าทั่วไป ติดกำมะถัน เข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพบนไอออน S 2- - การตกตะกอนของโลหะซัลไฟด์ที่มีสีต่างกันซึ่ง MnS, FeS, ZnS สลายตัวเป็น HCl (แตกต่าง)

ใช้ในการผลิตสีย้อมกำมะถันและเซลลูโลส เพื่อขจัดเส้นผมของหนังในระหว่างการฟอก เป็นรีเอเจนต์ในเคมีวิเคราะห์

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

Na 2 S + 2НCl (razb.) \u003d 2NaCl + H 2 S

Na 2 S + 3H 2 SO 4 (conc.) \u003d SO 2 + S↓ + 2H 2 O + 2NaHSO 4 (สูงถึง 50 ° C)

Na 2 S + 4HNO 3 (conc.) = 2NO + S↓ + 2H 2 O + 2NaNO 3 (60 ° C)

Na 2 S + H 2 S (เสาร์) = 2NaHS

Na 2 S (t) + 2O 2 \u003d Na 2 SO 4 (สูงกว่า 400 ° C)

Na 2 S + 4H 2 O 2 (conc.) = Na 2 SO 4 + 4H 2 O

S 2- + M 2+ \u003d MnS (ของแข็ง) ↓; FeS (สีดำ)↓; ZnS (สีขาว)↓

S 2- + 2Ag + = Ag 2 S (สีดำ) ↓

S 2- + M 2+ \u003d CdS (สีเหลือง) ↓; PbS, CuS, HgS (สีดำ)↓

3S 2- + 2Bi 3+ \u003d Bi 2 S 3 (สั้น - สีดำ) ↓

3S 2- + 6H 2 O + 2M 3+ = 3H 2 S + 2M(OH) 3 ↓ (M = อัล, Cr)

ใบเสร็จใน อุตสาหกรรม- การเผาแร่ มิราบิไลต์ Na 2 SO 4 10H 2 O ต่อหน้าตัวรีดิวซ์:

Na 2 SO 4 + 4H 2 \u003d Na 2 S + 4H 2 O (500 ° C, cat. Fe 2 O 3)

Na 2 SO 4 + 4C (โค้ก) \u003d Na 2 S + 4CO (800–1000 ° C)

นา 2 SO 4 + 4CO \u003d นา 2 S + 4CO 2 (600–700 ° C)

อะลูมิเนียมซัลไฟด์ Al 2 S 3 .เกลืออ็อกซิก. สีขาว พันธะ Al–S ส่วนใหญ่เป็นโควาเลนต์ ละลายโดยไม่สลายตัวภายใต้แรงดัน N 2 ที่มากเกินไป ทำให้ระเหยได้ง่าย ออกซิไดซ์ในอากาศเมื่อได้รับความร้อน ถูกไฮโดรไลซ์โดยสมบูรณ์ด้วยน้ำ ไม่ตกตะกอนจากสารละลาย สลายตัวด้วยกรดแก่ ใช้เป็นแหล่งของแข็งของไฮโดรเจนซัลไฟด์บริสุทธิ์ สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S (บริสุทธิ์)

Al 2 S 3 + 6НCl (razb.) \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 S

Al 2 S 3 + 24HNO 3 (conc.) \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 24NO 2 + 12H 2 O (100 ° C)

2Al 2 S 3 + 9O 2 (อากาศ) = 2Al 2 O 3 + 6SO 2 (700–800 ° C)

ใบเสร็จ: ปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับกำมะถันหลอมเหลวในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนและความชื้น:

2Al + 3S = AL 2 S 3(150-200 องศาเซลเซียส)

ธาตุเหล็ก (II) ซัลไฟด์ FeSเกลืออ็อกซิก. สีเทาดำกับโทนสีเขียว ทนไฟ สลายตัวเมื่อถูกความร้อนในสุญญากาศ เมื่อเปียกจะไวต่อออกซิเจนในบรรยากาศ ไม่ละลายในน้ำ ไม่ตกตะกอนเมื่อสารละลายเกลือของเหล็ก (II) อิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ สลายตัวด้วยกรด มันถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเหล็กซึ่งเป็นแหล่งของไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นของแข็ง

ไม่ทราบสารประกอบเหล็ก (III) ที่มีองค์ประกอบ Fe 2 S 3 (ไม่ได้รับ)

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

ใบเสร็จ:

เฟ+เอส= FeS(600 องศาเซลเซียส)

เฟ 2 O 3 + H 2 + 2H 2 S \u003d 9 FeS+ 3H 2 O (700‑1000 °C)

FeCl 2 + 2NH 4 HS (ตัวอย่าง) = FeS↓ + 2NH 4 Cl + H 2 S

เหล็กซัลไฟด์ FeS 2 .การเชื่อมต่อแบบไบนารี มีโครงสร้างไอออนิกเป็น Fe 2+ (–S – S–) 2‑ สีเหลืองเข้ม เสถียรต่อความร้อน สลายตัวเมื่อจุดไฟ ไม่ละลายในน้ำ ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง ด่าง มันถูกย่อยสลายโดยกรดออกซิไดซ์ที่สัมผัสกับการคั่วในอากาศ ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเหล็ก กำมะถัน และกรดซัลฟิวริก ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ในธรรมชาติ - แร่แร่ หนาแน่นและ มาร์คาไซต์

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

FeS 2 = FeS + S (สูงกว่า 1170 °C, สุญญากาศ)

2FeS 2 + 14H 2 SO 4 (conc. ขอบฟ้า) \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 15SO 2 + 14H 2 O

FeS 2 + 18HNO 3 (conc.) = Fe(NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O

4FeS 2 + 11O 2 (อากาศ) \u003d 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 (800 ° C การยิง)

แอมโมเนียม ไฮโดรซัลไฟด์ NH 4 HSเกลือกรดอ็อกซิก สีขาวละลายภายใต้ความกดดัน มีความผันผวนสูง ไม่คงตัวทางความร้อน มันออกซิไดซ์ในอากาศ มาละลายในน้ำกันดีกว่า มันถูกไฮโดรไลซ์บนไอออนบวกและประจุลบ (เหนือกว่า) สร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง สารละลายเปลี่ยนเป็นสีเหลืองในอากาศ มันสลายตัวด้วยกรดในสารละลายอิ่มตัวจะเพิ่มกำมะถัน ไม่ทำให้เป็นกลางด้วยด่าง เกลือเฉลี่ย (NH 4) 2 S ไม่มีอยู่ในสารละลาย (สำหรับเงื่อนไขในการได้เกลือเฉลี่ย ดูหัวข้อ "H 2 S") มันถูกใช้เป็นส่วนประกอบของนักพัฒนาโฟโตเดเวลอปเตอร์ เป็นรีเอเจนต์ในการวิเคราะห์ (เครื่องตกตะกอนซัลไฟด์)

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

NH 4 HS = NH 3 + H 2 S (สูงกว่า 20 °C)

NH 4 HS + HCl (แตกต่าง) \u003d NH 4 Cl + H 2 S

NH 4 HS + 3HNO 3 (conc.) = S↓ + 2NO 2 + NH 4 NO 3 + 2H 2 O

2NH 4 HS (เสาร์ H 2 S) + 2CuSO 4 = (NH 4) 2 SO 4 + H 2 SO 4 + 2CuS↓

ใบเสร็จ: ความอิ่มตัวของสารละลายเข้มข้นของ NH 3 ด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์:

NH 3 H 2 O (conc.) + H 2 S (g) = NH4HS+ H 2 O

ในเคมีวิเคราะห์ สารละลายที่มีปริมาณ NH 4 HS และ NH 3 H 2 O เท่ากันจะถือว่าเป็นสารละลาย (NH 4) 2 S และใช้สูตรเกลือเฉลี่ยในการเขียนสมการปฏิกิริยา แม้ว่าแอมโมเนียมซัลไฟด์จะถูกไฮโดรไลซ์อย่างสมบูรณ์ใน น้ำเป็น NH 4 HS และ NH 3 H 2 O

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซัลไฟต์

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ SO 2 .กรดออกไซด์ ก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน โมเลกุลมีโครงสร้างของสามเหลี่ยมที่ไม่สมบูรณ์ [: S(O) 2 ] (sp 2 -hybridization) ประกอบด้วย σ, π-bonds S=O ง่ายต่อการทำให้เป็นของเหลว มีเสถียรภาพทางความร้อน มาละลายในน้ำกัน (~40 l/1 l H 2 O ที่ 20 °C) สร้างโพลีไฮเดรตที่มีคุณสมบัติของกรดอ่อน ผลิตภัณฑ์แยกตัว - ไอออน HSO 3 - และ SO 3 2 - . Ion HSO 3 - มีสองรูปแบบเทาโทเมอร์ - สมมาตร(ไม่เป็นกรด) ที่มีโครงสร้างจัตุรมุข (sp 3 ‑hybridization) ซึ่งมีอิทธิพลเหนือในส่วนผสมและ อสมมาตร(เป็นกรด) ที่มีโครงสร้างของจัตุรมุขที่ยังไม่เสร็จ [: S(O) 2 (OH)] (sp 3 ‑hybridization) ไอออน SO 3 2 ยังเป็นจัตุรมุข [: S(O) 3 ] ด้วย

ทำปฏิกิริยากับด่าง แอมโมเนียไฮเดรต ตัวรีดิวซ์ทั่วไป ตัวออกซิไดซ์อ่อน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ- การเปลี่ยนสีของ "น้ำไอโอดีน" สีเหลืองน้ำตาล ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการผลิตซัลไฟต์และกรดซัลฟิวริก

ใช้สำหรับฟอกขนสัตว์ ไหม และฟาง ถนอมและเก็บผลไม้ เป็นยาฆ่าเชื้อ สารต้านอนุมูลอิสระ สารหล่อเย็น เป็นพิษ.

ไม่ทราบสารประกอบขององค์ประกอบ H 2 SO 3 (กรดกำมะถัน) (ไม่มีอยู่)

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

การละลายในน้ำและสมบัติที่เป็นกรด:

ใบเสร็จ: ในอุตสาหกรรม - การเผาไหม้ของกำมะถันในอากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนและการคั่วแร่ซัลไฟด์ในระดับที่น้อยกว่า (SO 2 เป็นก๊าซที่เกี่ยวข้องกับการคั่วของหนาแน่น):

S + O 2 \u003d SO2(280-360 องศาเซลเซียส)

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8 SO2(800 °C เผา)

ในห้องปฏิบัติการ - การแทนที่ด้วยกรดซัลฟิวริกจากซัลไฟต์:

BaSO 3 (t) + H 2 SO 4 (conc.) \u003d BaSO 4 ↓ + SO 2 + H 2 O

โซเดียมซัลไฟต์ Na 2 SO 3อ็อกโซซอล สีขาว. เมื่อถูกความร้อนในอากาศ มันจะสลายตัวโดยไม่ละลาย และจะละลายภายใต้แรงดันอาร์กอนที่มากเกินไป เมื่อเปียกและในสารละลาย จะไวต่อออกซิเจนในบรรยากาศ มาละลายในน้ำกันดีก็ถูกไฮโดรไลซ์บนประจุลบ สลายตัวด้วยกรด ตัวคืนค่าทั่วไป

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพบน SO 3 2- ion - การก่อตัวของแบเรียมซัลไฟต์ตกตะกอนสีขาวซึ่งถูกถ่ายโอนไปยังสารละลายด้วยกรดแก่ (HCl, HNO 3)

มันถูกใช้เป็นรีเอเจนต์ในเคมีวิเคราะห์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบของสารละลายภาพถ่าย สารทำให้เป็นกลางคลอรีนในผ้าฟอกสี

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

ใบเสร็จ:

นา 2 CO 3 (ต่อ) + SO 2 = Na2SO3+CO2

กรดซัลฟูริก. ซัลเฟต

กรดซัลฟิวริก H 2 SO 4ออกโซแอซิด ของเหลวไม่มีสี หนืดมาก (มัน) ดูดความชื้นมาก โมเลกุลมีโครงสร้างบิดเบี้ยว-จัตุรมุข (sp 3 การผสมพันธุ์) ประกอบด้วยโควาเลนต์ σ-พันธะ S-OH และ σπ-พันธะ S=O ไอออน SO 4 2 มีโครงสร้างแบบจัตุรมุขปกติ มีช่วงอุณหภูมิกว้างของสถานะของเหลว (~ 300 องศา) เมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 296 °C จะสลายตัวบางส่วน มันถูกกลั่นในรูปของส่วนผสม azeotropic กับน้ำ (เศษส่วนของกรด 98.3%, จุดเดือด 296-340 ° C) ด้วยความร้อนที่แรงกว่าจะสลายตัวอย่างสมบูรณ์ ผสมกับน้ำได้อย่างไม่มีกำหนด (strong exo-ผล). กรดแก่ในสารละลาย ถูกทำให้เป็นกลางโดยด่างและแอมโมเนียไฮเดรต มันแปลงโลหะเป็นซัลเฟต (ด้วยกรดเข้มข้นส่วนเกิน ไฮโดรซัลเฟตที่ละลายน้ำได้จะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะปกติ) แต่โลหะ Be, Bi, Co, Fe, Mg และ Nb จะถูกพาสซีฟในกรดเข้มข้นและไม่ทำปฏิกิริยากับมัน ทำปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐานและไฮดรอกไซด์ สลายเกลือของกรดอ่อน ตัวออกซิไดซ์แบบอ่อนในสารละลายเจือจาง (เนื่องจาก H I) ตัวออกซิไดซ์ที่แรงในสารละลายเข้มข้น (เนื่องจาก S VI) มันละลาย SO 3 ได้ดีและทำปฏิกิริยากับมัน (เกิดของเหลวที่มีน้ำมันหนัก - โอเลี่ยม,ประกอบด้วย H 2 S 2 O 7)

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพบน SO 4 2- ion - การตกตะกอนของแบเรียมซัลเฟตสีขาว BaSO 4 (ตะกอนจะไม่ถูกถ่ายโอนไปยังสารละลายด้วยกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริกซึ่งตรงกันข้ามกับการตกตะกอนสีขาวของ BaSO 3)

ใช้ในการผลิตซัลเฟตและสารประกอบกำมะถันอื่น ๆ ปุ๋ยแร่ วัตถุระเบิด สีย้อมและ ยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ สำหรับ "การเปิด" (ขั้นตอนแรกของการประมวลผล) ของแร่และแร่ธาตุที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม ในการทำผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมให้บริสุทธิ์ การทำอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ เป็นอิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่ตะกั่ว เป็นพิษทำให้ผิวหนังไหม้ สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

ใบเสร็จใน อุตสาหกรรม:

ก) การสังเคราะห์ SO 2 จากแร่กำมะถัน แร่ซัลไฟด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และแร่ซัลเฟต:

S + O 2 (อากาศ) = SO2(280-360 องศาเซลเซียส)

4FeS 2 + 11O 2 (อากาศ) = 8 SO2+ 2Fe 2 O 3 (800 °C เผา)

2H 2 S + 3O 2 (ตัวอย่าง) = 2 SO2+ 2Н 2 O (250–300 °C)

CaSO 4 + C (โค้ก) \u003d CaO + SO2+ CO (1300–1500 °C)

b) การแปลง SO 2 เป็น SO 3 ในอุปกรณ์สัมผัส:

c) การสังเคราะห์กรดซัลฟิวริกเข้มข้นและปราศจากน้ำ:

H 2 O (แตกต่าง H 2 SO 4) + SO 3 \u003d H2SO4(คอนซี., แอนไฮดรัส)

(การดูดซึม SO 3 ด้วยน้ำบริสุทธิ์เพื่อให้ได้ H 2 SO 4 ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่แรงของส่วนผสมและการสลายตัวแบบย้อนกลับของ H 2 SO 4 ดูด้านบน)

ง) การสังเคราะห์ oleum- ส่วนผสมของแอนไฮดรัส H 2 SO 4 กรดซัลฟิวริก H 2 S 2 O 7 และ SO 3 ส่วนเกิน SO 3 ที่ละลายน้ำได้รับประกันว่าไม่มีน้ำมัน (เมื่อน้ำเข้าสู่ H 2 SO 4 จะก่อตัวขึ้นทันที) ซึ่งช่วยให้ขนส่งในถังเหล็กได้อย่างปลอดภัย

โซเดียมซัลเฟต Na 2 SO 4อ็อกโซซอล สีขาวดูดความชื้น ละลายและเดือดโดยไม่มีการสลายตัว สร้างผลึกไฮเดรต (แร่ มิราบิไลต์)สูญเสียน้ำได้ง่าย ชื่อทางเทคนิค เกลือของ Glauberมาละลายในน้ำกันดีแล้วไม่ไฮโดรไลซ์ ทำปฏิกิริยากับ H 2 SO 4 (conc.), SO 3 จะลดลงโดยไฮโดรเจนโค้กเมื่อถูกความร้อน เข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน

ใช้ในการผลิตแก้ว เซลลูโลส และสีมิเนอรัล เป็นยา ที่มีอยู่ในน้ำเกลือของทะเลสาบเกลือ โดยเฉพาะในอ่าว Kara-Bogaz-Gol ของทะเลแคสเปียน

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

โพแทสเซียมไฮโดรเจนซัลเฟต KHSO 4กรดออกซอซอลต์ สีขาว ดูดความชื้น แต่ไม่ก่อตัวเป็นผลึกไฮเดรต เมื่อถูกความร้อนจะละลายและสลายตัว มาละลายในน้ำกันดีกว่า ในสารละลาย ประจุลบจะแตกตัว ตัวกลางของสารละลายจะมีสภาพเป็นกรดสูง ทำให้เป็นกลางด้วยด่าง

ใช้เป็นส่วนประกอบของฟลักซ์ในโลหะวิทยา ส่วนประกอบปุ๋ยแร่

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

2KHSO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (สูงถึง 240 ° C)

2KHSO 4 \u003d K 2 S 2 O 7 + H 2 O (320–340 ° C)

KHSO 4 (razb.) + KOH (conc.) \u003d K 2 SO 4 + H 2 O KHSO 4 + KCl \u003d K 2 SO 4 + HCl (450–700 ° C)

6KHSO 4 + M 2 O 3 \u003d 2KM (SO 4) 2 + 2K 2 SO 4 + 3H 2 O (350–500 ° C, M = Al, Cr)

ใบเสร็จ: การบำบัดโพแทสเซียมซัลเฟตด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (มากกว่า 6O%) ในความเย็น:

K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (conc.) \u003d 2 KHSO 4

แคลเซียมซัลเฟต CaSO 4อ็อกโซซอล สีขาว ดูดความชื้นสูง ทนไฟ สลายตัวเมื่อถูกเผา CaSO 4 ธรรมชาติเกิดขึ้นเป็นแร่ธาตุทั่วไป ยิปซั่ม CaSO 4 2H 2 O. ที่ 130 ° C ยิปซั่มสูญเสียน้ำบางส่วนและผ่านเข้าไปใน ยิปซั่มเผา 2CaSO 4 H 2 O (ชื่อทางเทคนิค เศวตศิลา).ยิปซั่มแห้งอย่างสมบูรณ์ (200 °C) สอดคล้องกับแร่ธาตุ แอนไฮไดรต์ CaSO4. ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ (0.206 g / 100 g H 2 O ที่ 20 ° C) ความสามารถในการละลายจะลดลงเมื่อถูกความร้อน ทำปฏิกิริยากับ H 2 SO 4 (conc.) คืนค่าโดยโค้กในระหว่างการหลอมรวม กำหนดความฝืด "คงที่" ส่วนใหญ่ น้ำจืด(สำหรับรายละเอียด โปรดดูที่ 9.2)

สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด: 100–128 °C

มันถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต SO 2 , H 2 SO 4 และ (NH 4) 2 SO 4 , เป็นฟลักซ์ในโลหะ, ฟิลเลอร์กระดาษ ปูนสารยึดเกาะที่เตรียมจากยิปซั่มเผา "เซ็ต" ได้เร็วกว่าส่วนผสมตาม Ca(OH) 2 การชุบแข็งเกิดจากการจับตัวของน้ำ การก่อตัวของยิปซั่มในรูปของมวลหิน ยิปซั่มเผาใช้สำหรับการผลิตแผ่นยิปซั่ม รูปแบบสถาปัตยกรรมและการตกแต่งและผลิตภัณฑ์ แผ่นผนังและพาร์ทิชัน แผ่นพื้นหิน

อะลูมิเนียม-โพแทสเซียมซัลเฟต KAl(SO 4) 2 .ดับเบิ้ลออกโซซอล สีขาวดูดความชื้น สลายตัวเมื่อถูกความร้อนจัด สร้างผลึกไฮเดรต โพแทสเซียมสารส้มละลายในน้ำพอประมาณ ไฮโดรไลซ์บนอะลูมิเนียมไอออนบวก ทำปฏิกิริยากับด่าง แอมโมเนียไฮเดรต

ใช้เป็นสารกันบูดสำหรับย้อมผ้า สารฟอกหนัง สารตกตะกอนสำหรับทำน้ำจืดให้บริสุทธิ์ ส่วนประกอบขององค์ประกอบการปรับขนาดกระดาษ สารห้ามเลือดภายนอกในยาและความงาม เกิดขึ้นระหว่างการตกผลึกร่วมกันของอะลูมิเนียมและโพแทสเซียมซัลเฟต

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

โครเมียม (III) ซัลเฟต - โพแทสเซียม KCr (SO 4) 2ดับเบิ้ลออกโซซอล สีแดง (ไฮเดรตสีม่วงเข้ม ชื่อเทคนิค สารส้มโคร-โพแทสเซียม)เมื่อถูกความร้อนจะสลายตัวโดยไม่ละลาย ละลายได้สูงในน้ำ (สารละลายสีเทา-น้ำเงินสอดคล้องกับ aquacomplex 3+) ไฮโดรไลซ์ที่ไอออนบวกของโครเมียม (III) ทำปฏิกิริยากับด่าง แอมโมเนียไฮเดรต ตัวออกซิไดซ์และรีดิวซ์ที่อ่อนแอ เข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพบนไอออน Cr 3+ - ลดลงเป็น Cr 2+ หรือออกซิเดชันเป็น CrO 4 2 สีเหลือง

ใช้เป็นสารฟอกหนังสำหรับหนัง เป็นสารย้อมสีสำหรับย้อมผ้า เป็นสารทำปฏิกิริยาในการถ่ายภาพ มันเกิดขึ้นระหว่างการตกผลึกร่วมกันของโครเมียม (III) และโพแทสเซียมซัลเฟต สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

แมงกานีส (II) ซัลเฟต MnSO 4 .อ็อกโซซอล สีขาว ละลายและสลายตัวเมื่อจุดไฟ MnSO 4 5H 2 O ผลึกไฮเดรต - แดง-ชมพู ชื่อทางเทคนิค กรดกำมะถันแมงกานีสมาละลายในน้ำกันเถอะ สารละลายสีชมพูอ่อน (เกือบไม่มีสี) สอดคล้องกับ aquacomplex 2+; ไฮโดรไลซ์ที่ไอออนบวก ทำปฏิกิริยากับด่าง แอมโมเนียไฮเดรต ตัวรีดิวซ์อ่อน ทำปฏิกิริยากับตัวออกซิไดซ์ทั่วไป (อย่างแรง)

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพบนไอออน Mn 2+ - การสับเปลี่ยนด้วยไอออน MnO 4 และการหายไปของสีม่วงของไอออนหลัง การเกิดออกซิเดชันของ Mn 2+ เป็น MnO 4 และการปรากฏตัวของสีม่วง

ใช้เพื่อให้ได้ Mn, MnO 2 และสารประกอบแมงกานีสอื่น ๆ เป็นปุ๋ยขนาดเล็กและรีเอเจนต์ในการวิเคราะห์

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

ใบเสร็จ:

2MnO 2 + 2H 2 SO 4 (conc.) = 2 MnSO4+ O 2 + 2H 2 O (100 °C)

เหล็กซัลเฟต (II) FeSO 4อ็อกโซซอล สีขาว (ไฮเดรตสีเขียวอ่อน ชื่อเทคนิค หินหมึก)ดูดความชื้น สลายตัวเมื่อได้รับความร้อน มาละลายในน้ำกันดีกว่ามันถูกไฮโดรไลซ์บนไอออนบวกเล็กน้อย มันออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในสารละลายด้วยออกซิเจนในบรรยากาศ (สารละลายเปลี่ยนเป็นสีเหลืองและมีเมฆมาก) ทำปฏิกิริยากับกรดออกซิไดซ์ ด่าง แอมโมเนียไฮเดรต ตัวคืนค่าทั่วไป

ใช้เป็นส่วนประกอบของสีแร่ อิเล็กโทรไลต์ในการชุบด้วยไฟฟ้า สารกันบูดไม้ ยาฆ่าเชื้อรา ยาต้านโรคโลหิตจาง ในห้องปฏิบัติการมักใช้ในรูปของเกลือคู่ Fe (NH 4) 2 (SO 4) 2 6H 2 O ( เกลือมอร่า)ทนทานต่ออากาศมากขึ้น

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

ใบเสร็จ:

Fe + H 2 SO 4 (แตกต่าง) \u003d FeSO4+H2

FeCO 3 + H 2 SO 4 (razb.) \u003d FeSO4+ CO 2 + H 2 O

7.4. อโลหะของกลุ่ม VA

ไนโตรเจน แอมโมเนีย

ไนโตรเจน- องค์ประกอบของคาบที่ 2 และกลุ่ม VA ของระบบธาตุ หมายเลขซีเรียล 7 สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ [2 เขา] 2s 2 2p 3 ลักษณะเฉพาะของสถานะออกซิเดชัน 0, -III, +III และ +V น้อยกว่า บ่อยครั้ง +II, +IV และอื่นๆ; สถานะ N v ถือว่าค่อนข้างเสถียร

ระดับออกซิเดชันของไนโตรเจน:

ไนโตรเจนมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูง (3.07) ไนโตรเจนที่สามรองจาก F และ O ซึ่งแสดงคุณสมบัติทั่วไปที่ไม่ใช่โลหะ (เป็นกรด) สร้างกรดต่างๆ ที่มีออกซิเจน เกลือ และสารประกอบไบนารี รวมทั้งแอมโมเนียม NH 4 + ไอออนบวกและเกลือของมัน

ในธรรมชาติ - ที่สิบเจ็ดโดยองค์ประกอบความอุดมสมบูรณ์ทางเคมี (ที่เก้าในหมู่อโลหะ) องค์ประกอบที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

ไนโตรเจน N 2 .สาระง่ายๆ. ประกอบด้วยโมเลกุลที่ไม่มีขั้วซึ่งมีพันธะ σππ ที่เสถียรมาก N ≡ N ซึ่งอธิบายความเฉื่อยทางเคมีของไนโตรเจนภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซไม่มีสี ไม่มีรส ไม่มีกลิ่นที่ควบแน่นจนกลายเป็นของเหลวไม่มีสี (ต่างจาก O2)

ส่วนประกอบหลักของอากาศ: 78.09% โดยปริมาตร, 75.52% โดยมวล ไนโตรเจนจะเดือดจากอากาศของเหลวก่อนออกซิเจน O 2 ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ (15.4 มล. / 1 ​​ลิตร H 2 O ที่ 20 ° C) ความสามารถในการละลายของไนโตรเจนจะน้อยกว่าออกซิเจน

ที่ อุณหภูมิห้อง N 2 ทำปฏิกิริยากับลิเธียมเท่านั้น (ในบรรยากาศชื้น) ทำให้เกิดลิเธียมไนไตรด์ Li 3 N ไนไตรด์ขององค์ประกอบอื่น ๆ ถูกสังเคราะห์ด้วยความร้อนสูง:

N 2 + 3Mg \u003d Mg 3 N 2 (800 ° C)

ในการคายประจุไฟฟ้า N 2 ทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนและกับออกซิเจนในระดับเล็กน้อย:

ปฏิกิริยาย้อนกลับของการได้รับแอมโมเนียจะเกิดขึ้นที่ 500 ° C ภายใต้แรงกดดันสูงถึง 350 atm และต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาเสมอ (Fe / F 2 O 3 / FeO ในห้องปฏิบัติการ Pt):

ตามหลักการของ Le Chatelier การเพิ่มผลผลิตของแอมโมเนียควรเกิดขึ้นเมื่อความดันเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิลดลง อย่างไรก็ตาม อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ อุณหภูมิต่ำมีขนาดเล็กมาก ดังนั้น กระบวนการนี้จึงดำเนินการที่อุณหภูมิ 450–500 °C เพื่อให้ได้แอมโมเนีย 15% ที่ไม่ทำปฏิกิริยา N 2 และ H 2 จะกลับสู่เครื่องปฏิกรณ์และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มขอบเขตของปฏิกิริยา

ไนโตรเจนเป็นสารเคมีที่ไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาต่อกรดและด่าง ไม่สนับสนุนการเผาไหม้

ใบเสร็จใน อุตสาหกรรม- การกลั่นแบบเศษส่วนของอากาศของเหลวหรือการกำจัดออกซิเจนด้วยสารเคมีจากอากาศ เช่น โดยปฏิกิริยา 2C (โค้ก) + O 2 = 2CO เมื่อถูกความร้อน ในกรณีเหล่านี้จะได้รับไนโตรเจนซึ่งมีก๊าซมีตระกูลเจือปนอยู่ด้วย (ส่วนใหญ่เป็นอาร์กอน)

ที่ ห้องปฏิบัติการไนโตรเจนบริสุทธิ์ทางเคมีจำนวนเล็กน้อยสามารถหาได้จากปฏิกิริยาสวิตชิ่งด้วยความร้อนปานกลาง:

N -III H 4 N III O 2 (t) \u003d N 2 0 + 2H 2 O (60–70 ° C)

NH 4 Cl (p) + KNO 2 (p) \u003d N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100 ° C)

ใช้สำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนีย กรดไนตริก และผลิตภัณฑ์ที่มีไนโตรเจนอื่นๆ เป็นสื่อเฉื่อยสำหรับกระบวนการทางเคมีและโลหะ และการจัดเก็บสารไวไฟ

แอมโมเนีย NH3 .สารประกอบไบนารี สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ - III ก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน โมเลกุลมีโครงสร้างของจัตุรมุขที่ไม่สมบูรณ์ [: N(H) 3)] (sp 3 ‑hybridization) การปรากฏตัวของไนโตรเจนในโมเลกุล NH 3 ของคู่อิเล็กตรอนผู้บริจาคในการโคจรแบบไฮบริด sp 3 ทำให้เกิดปฏิกิริยาการเติมลักษณะเฉพาะของไฮโดรเจนไอออนบวกด้วยการก่อตัวของไอออนบวก แอมโมเนียมเอ็นเอช4+ มันทำให้เหลวภายใต้แรงดันบวกที่อุณหภูมิห้อง ในสถานะของเหลวจะสัมพันธ์กับพันธะไฮโดรเจน ความร้อนไม่เสถียร ให้ละลายในน้ำได้ดี (มากกว่า 700 l/1 l H 2 O ที่ 20 °C); สัดส่วนในสารละลายอิ่มตัวคือ = 34% โดยมวลและ = 99% โดยปริมาตร pH = 11.8

มีปฏิกิริยาไวมาก มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาเพิ่มเติม มันละลายในออกซิเจนทำปฏิกิริยากับกรด แสดงคุณสมบัติการลด (เนื่องจาก N-III) และการออกซิไดซ์ (เนื่องจาก H I) มันถูกทำให้แห้งด้วยแคลเซียมออกไซด์เท่านั้น

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ- การก่อตัวของ "ควัน" สีขาวเมื่อสัมผัสกับ HCl ที่เป็นก๊าซ การทำให้กระดาษเป็นสีดำที่ชุบด้วยสารละลาย Hg 2 (NO 3) 2

ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการสังเคราะห์ HNO 3 และเกลือแอมโมเนียม ใช้ในการผลิตโซดา, ปุ๋ยไนโตรเจน, สีย้อม, วัตถุระเบิด; แอมโมเนียเหลวเป็นสารทำความเย็น เป็นพิษ.

สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

ใบเสร็จ: ใน ห้องปฏิบัติการ- การกำจัดแอมโมเนียจากเกลือแอมโมเนียมเมื่อถูกความร้อนด้วยโซดาไลม์ (NaOH + CaO):

หรือต้มสารละลายแอมโมเนียที่เป็นน้ำตามด้วยการทำให้แก๊สแห้ง

ที่ อุตสาหกรรมแอมโมเนียสังเคราะห์จากไนโตรเจน (ดู) ด้วยไฮโดรเจน ผลิตโดยอุตสาหกรรมทั้งในรูปของเหลวหรือเป็นสารละลายเข้มข้นภายใต้ชื่อทางเทคนิค น้ำแอมโมเนีย

แอมโมเนียไฮเดรต NH 3 H 2 O.การเชื่อมต่อระหว่างโมเลกุล สีขาวในตาข่ายคริสตัล - โมเลกุล NH 3 และ H 2 O ผูกมัดด้วยพันธะไฮโดรเจนที่อ่อนแอ H 3 N ... HOH นำเสนอในสารละลายแอมโมเนียซึ่งเป็นเบสอ่อน (ผลิตภัณฑ์แยกตัว - ไอออนบวก NH 4 - และประจุลบ OH -) ไอออนบวกของแอมโมเนียมมีโครงสร้างจัตุรมุขปกติ (sp 3) การผสมพันธุ์ ไม่เสถียรทางความร้อน สลายตัวอย่างสมบูรณ์เมื่อต้มสารละลาย ทำให้เป็นกลางโดยกรดแก่ แสดงคุณสมบัติการรีดิวซ์ (เนื่องจาก N III) ในสารละลายเข้มข้น มันเข้าสู่ปฏิกิริยาของการแลกเปลี่ยนไอออนและการก่อตัวที่ซับซ้อน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ- การก่อตัวของ "ควัน" สีขาวเมื่อสัมผัสกับก๊าซ HCl

ใช้เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเล็กน้อยในสารละลาย ในระหว่างการตกตะกอนของแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์

สารละลายแอมโมเนีย 1M ประกอบด้วยไฮเดรต NH 3 H 2 O ส่วนใหญ่และเพียง 0.4% ของ NH 4 + และ OH - ไอออน (เนื่องจากการแยกตัวของไฮเดรต) ดังนั้น "แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ NH 4 OH" ที่เป็นไอออนิกจึงไม่มีอยู่จริงในสารละลาย ไม่มีสารประกอบดังกล่าวในไฮเดรตที่เป็นของแข็งเช่นกัน สมการปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

NH 3 H 2 O (conc.) = NH 3 + H 2 O (เดือดด้วย NaOH)

NH 3 H 2 O + HCl (แตกต่าง) \u003d NH 4 Cl + H 2 O

3(NH 3 H 2 O) (conc.) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl

8 (NH 3 H 2 O) (conc.) + 3Br 2 (p) \u003d N 2 + 6NH 4 Br + 8H 2 O (40–50 ° C)

2(NH 3 H 2 O) (conc.) + 2KMnO 4 \u003d N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH

4(NH 3 H 2 O) (conc.) + Ag 2 O = 2OH + 3H2O

4 (NH 3 H 2 O) (conc.) + Cu (OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O

6(NH 3 H 2 O) (conc.) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O

สารละลายแอมโมเนียเจือจาง (3-10%) มักเรียกว่า แอมโมเนีย(ชื่อถูกคิดค้นโดยนักเล่นแร่แปรธาตุ) และสารละลายเข้มข้น (18.5–25%) - น้ำแอมโมเนีย(ผลิตโดยอุตสาหกรรม)

ข้อมูลที่คล้ายกัน

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มีโครงสร้างโมเลกุลคล้ายกับโอโซน อะตอมของกำมะถันที่อยู่ตรงกลางของโมเลกุลนั้นถูกพันธะกับออกซิเจนสองอะตอม ผลิตภัณฑ์จากก๊าซซัลเฟอร์ออกซิเดชันไม่มีสี มีกลิ่นฉุน ควบแน่นเป็นของเหลวใสได้อย่างง่ายดายภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลง สารนี้ละลายได้สูงในน้ำมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อ ที่ ปริมาณมากได้รับ SO2 ในอุตสาหกรรมเคมี ได้แก่ วงจรการผลิตกรดซัลฟิวริก ก๊าซนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรและอาหาร ผ้าฟอกในอุตสาหกรรมสิ่งทอ

ชื่อที่เป็นระบบและไม่สำคัญของสาร

จำเป็นต้องเข้าใจคำศัพท์ที่หลากหลายที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบเดียวกัน ชื่อเป็นทางการสารประกอบที่มีองค์ประกอบทางเคมีสะท้อนถึงสูตร SO 2 - ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ IUPAC แนะนำให้ใช้คำนี้และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เทียบเท่าในภาษาอังกฤษ หนังสือเรียนสำหรับโรงเรียนและมหาวิทยาลัยมักกล่าวถึงชื่ออื่น - ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) เลขโรมันในวงเล็บแสดงถึงความจุของอะตอม S ออกซิเจนในออกไซด์นี้เป็นไบวาเลนต์และเลขออกซิเดชันของกำมะถันคือ +4 เอกสารทางเทคนิคใช้คำศัพท์ที่ล้าสมัย เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ แอนไฮไดรด์กำมะถัน (ผลิตภัณฑ์จากการคายน้ำ)

องค์ประกอบและคุณสมบัติของโครงสร้างโมเลกุลของ SO 2

โมเลกุล SO 2 เกิดจากอะตอมของกำมะถันหนึ่งอะตอมและออกซิเจนสองอะตอม มีมุม 120° ระหว่างพันธะโควาเลนต์ ในอะตอมของกำมะถัน การผสมพันธุ์ sp2 เกิดขึ้น - เมฆของอิเล็กตรอน s และ p สองอิเล็กตรอนจะเรียงตัวกันในรูปทรงและพลังงาน พวกเขามีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ระหว่างกำมะถันและออกซิเจน ในคู่ O–S ระยะห่างระหว่างอะตอมคือ 0.143 นาโนเมตร ออกซิเจนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่ากำมะถัน ซึ่งหมายความว่าคู่อิเล็กตรอนที่ยึดเหนี่ยวจะเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางไปยังมุมด้านนอก ทั้งโมเลกุลก็มีโพลาไรซ์เช่นกัน ขั้วลบคืออะตอม O ขั้วบวกคืออะตอม S

พารามิเตอร์ทางกายภาพบางประการของซัลเฟอร์ไดออกไซด์

กำมะถันออกไซด์สี่เท่าในอัตราปกติ สิ่งแวดล้อมยังคงสถานะการรวมตัวของก๊าซ สูตรสำหรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ช่วยให้คุณสามารถกำหนดมวลโมเลกุลและโมลาร์สัมพัทธ์ได้: Mr (SO 2) \u003d 64.066, M \u003d 64.066 g / mol (สามารถปัดเศษขึ้นได้ถึง 64 g / mol) ก๊าซนี้หนักกว่าอากาศเกือบ 2.3 เท่า (M(อากาศ) = 29 กรัม/โมล) ไดออกไซด์มีกลิ่นฉุนของกำมะถันที่ไหม้เกรียมซึ่งยากที่จะสับสนกับสิ่งอื่น ไม่เป็นที่พอใจระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของดวงตาทำให้เกิดอาการไอ แต่ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ไม่เป็นพิษเท่ากับไฮโดรเจนซัลไฟด์

ภายใต้ความดันที่อุณหภูมิห้อง ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะทำให้เป็นของเหลว ที่อุณหภูมิต่ำ สารจะอยู่ในสถานะของแข็ง ละลายที่ -72 ... -75.5 ° C เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีกของเหลวก็ปรากฏขึ้นและที่ -10.1 ° C ก๊าซก็ก่อตัวขึ้นอีกครั้ง โมเลกุล SO 2 มีความคงตัวทางความร้อน การสลายตัวเป็นกำมะถันของอะตอมและออกซิเจนระดับโมเลกุลเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงมาก (ประมาณ 2800 ºС)

ความสามารถในการละลายและปฏิกิริยากับน้ำ

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เมื่อละลายในน้ำ บางส่วนทำปฏิกิริยากับมันเพื่อสร้างกรดซัลเฟอร์ที่อ่อนแอมาก เมื่อได้รับจะสลายตัวเป็นแอนไฮไดรด์และน้ำทันที SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3 อันที่จริง กรดกำมะถันไม่มีอยู่ในสารละลาย แต่มีโมเลกุล SO 2 ที่ให้ความชุ่มชื้น ก๊าซไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นได้ดีขึ้น ความสามารถในการละลายจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ภายใต้สภาวะปกติสามารถละลายในน้ำ 1 ปริมาตร ได้ถึง 40 ปริมาตรของแก๊ส

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในธรรมชาติ

ปริมาณก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่มีนัยสำคัญจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับก๊าซภูเขาไฟและลาวาในระหว่างการปะทุ กิจกรรมของมนุษย์หลายอย่างยังเพิ่มความเข้มข้นของ SO 2 ในบรรยากาศอีกด้วย

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ถูกส่งไปยังอากาศโดยโรงงานโลหะวิทยา ซึ่งก๊าซไอเสียจะไม่ถูกดักจับระหว่างการคั่วแร่ เชื้อเพลิงฟอสซิลหลายประเภทมีกำมะถัน ส่งผลให้มีการปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์จำนวนมากสู่อากาศในบรรยากาศระหว่างการเผาไหม้ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ และเชื้อเพลิงที่ได้จากเชื้อเพลิงเหล่านี้ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นพิษต่อมนุษย์ที่ความเข้มข้นในอากาศสูงกว่า 0.03% คนเริ่มหายใจถี่อาจมีปรากฏการณ์คล้ายหลอดลมอักเสบและปอดบวม ความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในบรรยากาศที่สูงมากอาจทำให้เป็นพิษร้ายแรงหรือถึงแก่ชีวิตได้

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ - การผลิตในห้องปฏิบัติการและในอุตสาหกรรม

วิธีการทางห้องปฏิบัติการ:

1. เมื่อกำมะถันถูกเผาในขวดที่มีออกซิเจนหรืออากาศ ไดออกไซด์จะได้รับตามสูตร: S + O 2 \u003d SO 2
2. คุณสามารถทำปฏิกิริยากับเกลือของกรดกำมะถันด้วยกรดอนินทรีย์ที่แรงกว่าได้ดีกว่าถ้าใช้ไฮโดรคลอริก แต่คุณสามารถเจือจางซัลฟิวริกได้:

• นา 2 SO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 SO 3;
• Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 (แตกต่าง) \u003d Na 2 SO 4 + H 2 SO 3;
• H 2 SO 3 \u003d H 2 O + SO 2

3. เมื่อทองแดงทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะไม่มีการปลดปล่อยไฮโดรเจน แต่เป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์:

2H 2 SO 4 (conc.) + Cu \u003d CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2

วิธีการสมัยใหม่ในการผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทางอุตสาหกรรม:

1. การเกิดออกซิเดชันของกำมะถันธรรมชาติระหว่างการเผาไหม้ในเตาเผาพิเศษ: S + O 2 = SO 2
2. ย่างเหล็กหนาแน่น (หนาแน่น).

คุณสมบัติทางเคมีพื้นฐานของซัลเฟอร์ไดออกไซด์

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นสารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางเคมี ในกระบวนการรีดอกซ์ สารนี้มักทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ ตัวอย่างเช่น เมื่อโมเลกุลโบรมีนทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาคือกรดซัลฟิวริกและไฮโดรเจนโบรไมด์ คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของ SO 2 นั้นแสดงออกมาหากก๊าซนี้ถูกส่งผ่านน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ เป็นผลให้กำมะถันถูกปล่อยออกซิเดชั่นด้วยตนเอง - การรักษาตัวเองเกิดขึ้น: SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S + 2H 2 O

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มีคุณสมบัติเป็นกรด มันสอดคล้องกับกรดกำมะถันที่อ่อนแอที่สุดและไม่เสถียรที่สุดชนิดหนึ่ง สารประกอบนี้ไม่มีอยู่ในรูปบริสุทธิ์ เป็นไปได้ที่จะตรวจจับคุณสมบัติที่เป็นกรดของสารละลายซัลเฟอร์ไดออกไซด์โดยใช้ตัวบ่งชี้ (สารสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นสีชมพู) กรดกำมะถันให้เกลือปานกลาง - ซัลไฟต์และกรด - ไฮโดรซัลไฟต์ ในหมู่พวกเขามีสารประกอบที่เสถียร

กระบวนการออกซิเดชันของซัลเฟอร์ในไดออกไซด์ให้เป็นสถานะเฮกซะวาเลนต์ในซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สารที่เกิดขึ้นจะละลายอย่างแรงในน้ำทำปฏิกิริยากับโมเลกุล H 2 O ปฏิกิริยาคือคายความร้อนกรดกำมะถันจะเกิดขึ้นหรือมากกว่ารูปแบบไฮเดรท

การใช้งานจริงของก๊าซเปรี้ยว

กระบวนการหลักสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกในอุตสาหกรรมซึ่งต้องใช้ธาตุไดออกไซด์มีสี่ขั้นตอน:

1. ได้รับซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากการเผากำมะถันในเตาเผาพิเศษ
2. การทำให้บริสุทธิ์ของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เกิดจากสิ่งสกปรกทุกชนิด
3. การเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมต่อกำมะถันเฮกซะวาเลนท์ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา
4. การดูดซึมซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ด้วยน้ำ

ก่อนหน้านี้ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกือบทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกในระดับอุตสาหกรรมได้มาจากการย่างไพไรต์เป็นผลพลอยได้จากการผลิตเหล็ก การแปรรูปวัตถุดิบทางโลหะวิทยารูปแบบใหม่ใช้การเผาไหม้แร่น้อยลง ดังนั้นกำมะถันธรรมชาติจึงกลายเป็นวัสดุเริ่มต้นหลักสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปริมาณสำรองของโลกที่สำคัญของวัตถุดิบนี้ ความพร้อมใช้งานทำให้สามารถจัดระเบียบการประมวลผลขนาดใหญ่ได้

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียง แต่ในอุตสาหกรรมเคมีเท่านั้น แต่ยังใช้ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ด้วย โรงงานทอผ้าใช้สารนี้และผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเคมีกับไหมฟอกขาวและผ้าขนสัตว์ นี่คือการฟอกสีที่ปราศจากคลอรีนชนิดหนึ่งซึ่งเส้นใยไม่ถูกทำลาย

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อที่ดีเยี่ยมซึ่งใช้ในการต่อสู้กับเชื้อราและแบคทีเรีย ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ใช้ในการรมควันการเก็บรักษาทางการเกษตร ถังไวน์ และห้องใต้ดิน SO 2 ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารในฐานะสารกันบูดและสารต้านแบคทีเรีย เพิ่มลงในน้ำเชื่อมแช่ผลไม้สดลงไป การทำให้เป็นมลทิน
น้ำหัวบีทน้ำตาลเปลี่ยนสีและฆ่าเชื้อวัตถุดิบ น้ำซุปผักและน้ำผลไม้กระป๋องยังมีซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและสารกันบูด