Оксиды серы. Серная кислота, физические и химические свойства, применение

Научиться объяснять свойства оксидов серы и серной кислоты на основе их состава и строения, а также понимать, почему серная кислота — «хлеб химической промышленности».

Серная кислота — самое массовое химическое вещество в мире: её используют для производства удобрений, аккумуляторов, очистки нефти, в металлургии и даже в пищевой промышленности. Понимание её свойств помогает объяснить многие процессы в природе (кислотные дожди) и технике.

• Оксиды серы — кислотные оксиды: при взаимодействии с водой образуют кислоты (SO₂ → H₂SO₃, SO₃ → H₂SO₄).
• SO₂ — газ с резким запахом, ядовит, образуется при горении серы и при обжиге сульфидных руд.
• SO₃ — бесцветная летучая жидкость, при растворении в воде выделяет много тепла и образует серную кислоту.
• Серная кислота — сильный электролит, в разбавленном растворе диссоциирует на ионы H⁺ и SO₄²⁻.
• Концентрированная серная кислота — сильный водоотнимающий агент (обугливает органические вещества).
• Серная кислота реагирует с металлами, оксидами, основаниями и солями, проявляя свойства типичной кислоты.
• Серная кислота — важнейший продукт химической промышленности, используется в производстве удобрений, волокон, взрывчатых веществ.

Кислотный оксид

Оксид, который реагирует с водой с образованием кислоты (например, SO₂ + H₂O → H₂SO₃).

Сернистый газ (SO₂)

Бесцветный газ с резким запахом, тяжелее воздуха, ядовит, растворяется в воде, образуя сернистую кислоту.

Серный ангидрид (SO₃)

Бесцветная летучая жидкость, при реакции с водой образует серную кислоту, сильный окислитель.

Серная кислота (H₂SO₄)

Сильная двухосновная кислота, тяжелая маслянистая жидкость, хорошо растворимая в воде с выделением тепла.

Гигроскопичность

Способность вещества поглощать влагу из окружающей среды (концентрированная серная кислота — сильный гигроскоп).

Сульфаты

Соли серной кислоты, содержащие ион SO₄²⁻ (например, CuSO₄, Na₂SO₄).

• SO₂ — кислотный оксид, при растворении в воде образует слабую сернистую кислоту H₂SO₃, которая существует только в растворе.
• SO₃ — кислотный оксид, при реакции с водой образует сильную серную кислоту H₂SO₄ с выделением большого количества тепла.
• Разбавленная серная кислота реагирует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода (Zn, Fe, Mg), с выделением H₂.
• Концентрированная серная кислота при нагревании реагирует с медью и другими металлами, стоящими после водорода, восстанавливаясь до SO₂.
• Концентрированная H₂SO₄ обугливает органические вещества (сахар, древесину), отнимая воду.
• Серная кислота — сильный электролит, диссоциирует ступенчато: H₂SO₄ → H⁺ + HSO₄⁻ → 2H⁺ + SO₄²⁻.
• Серная кислота применяется для производства минеральных удобрений (суперфосфат), аккумуляторов, синтетических волокон, лекарств.

1. Пример 1случай

   При горении серы на воздухе образуется SO₂

   Пояснение

   • газ с резким запахом, который используют для отбеливания шерсти и соломы
2. Пример 2случай

   Кислотные дожди, вызванные SO₂, повреждают листья растений и мраморные памятники

   Пояснение

   • это пример химического воздействия оксидов серы
3. Пример 3случай

   В автомобильных аккумуляторах используется раствор серной кислоты

   Пояснение

   • она участвует в электрохимических реакциях
4. Пример 4случай
   • Концентрированная серная кислота обугливает сахар: белый сахар превращается в чёрную пористую массу — это демонстрация водоотнимающих свойств
5. Пример 5случай
   • Серная кислота используется для производства удобрений: например, суперфосфат получают обработкой фосфоритов серной кислотой

• Серная кислота — самое производимое химическое вещество в мире: её годовой объём превышает 200 миллионов тонн.
• В природе сернистый газ выделяется при извержениях вулканов и образует кислотные дожди, которые разрушают здания и памятники.
• Концентрированная серная кислота способна «высушить» воздух, поэтому её используют в лабораториях для осушения газов.
• В старину серную кислоту называли «купоросным маслом», потому что её получали из железного купороса FeSO₄·7H₂O.

• SO₂ — ядовитый газ, при работе с ним необходима вентиляция и средства защиты органов дыхания.
• При смешивании серной кислоты с водой нужно вливать кислоту в воду тонкой струёй, а не наоборот, чтобы избежать разбрызгивания и ожогов.
• Концентрированная серная кислота вызывает сильные химические ожоги, при попадании на кожу — промыть большим количеством воды и обратиться к врачу.

• Кислородные соединения серы (предыдущий урок)
• Сероводород и сульфиды
• Соли серной кислоты — сульфаты
• Электролитическая диссоциация кислот
• Окислительно-восстановительные реакции