Sulfur - mga katangian ng kemikal, produksyon, mga compound. VIa pangkat. Sulfur oxides. Sulfuric acid Mga katangian ng pag-oxidizing ng sulfur 4

Ang sulfur oxide (IV) ay may mga acidic na katangian, na ipinapakita sa mga reaksyon sa mga sangkap na nagpapakita ng mga pangunahing katangian. Ang mga acidic na katangian ay ipinahayag kapag nakikipag-ugnayan sa tubig. Gumagawa ito ng sulfuric acid solution:

Tinutukoy ng estado ng oksihenasyon ng sulfur sa sulfur dioxide (+4) ang pagbabawas at pag-oxidizing ng mga katangian ng sulfur dioxide:

Ang mga enzyme na ito ay maaaring hindi ganap na ma-inactivate sa panahon ng pagpoproseso ng juice dahil ang mataas na nilalaman ng cellulose na karaniwang matatagpuan sa mga tropikal na fruit juice ay nagpapahirap sa thermally inactivate ang mga enzyme na ito. Ang pagdaragdag ng sulfite ay pumipigil sa pagkasira ng ascorbic acid sa panahon ng pagproseso at pag-iimbak ng produkto, pag-iwas sa oksihenasyon na dulot ng mga enzyme na ascorbic acid oxidase 13.

Non-enzymatic browning control. Ang mga katas ng prutas ay may tiyak na kulay, lasa at mga katangian ng aroma. Ang mga katangiang ito, bilang panuntunan, ay sumasailalim sa pagbabago sa panahon ng kanilang pagproseso at pag-iimbak, na humahantong sa isang pangkalahatang pagkasira ng produkto. Ang tatlong pinakamahalagang non-enzymatic darkening na mekanismo sa mga fruit juice ay: 1 - ang reaksyon ng Maillard, na nangyayari sa pagitan ng pagbabawas ng mga asukal at γ-amino na mga grupo ng mga amino acid, peptides at protina, na nagreresulta sa pagbuo ng melanoidins; 2 - oksihenasyon ng ascorbic acid sa furfural at alpha-ketogulonic acid, na bumubuo ng mga dark brown na pigment sa pagkakaroon ng mga nitrogen compound; bilang karagdagan sa pagbuo ng isang simpleng polimerisasyon nabuo furfur light brown pigments; 3 - caramelization ng mga asukal, na nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga acid sa mga asukal, na humahantong sa pagbuo ng hydroxymethylfurfural, na nagpo-polymerize sa pagbuo ng melanoidins, mga brown na pigment 47.

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

okt: S+4 + 4e => S0

Ang pagbabawas ng mga katangian ay ipinahayag sa mga reaksyon na may malakas na oxidizing agent: oxygen, halogens, nitric acid, potassium permanganate at iba pa. Halimbawa:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Sa malakas na mga ahente ng pagbabawas, ang gas ay nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing. Halimbawa, kung pinaghalo mo ang sulfur dioxide at hydrogen sulfide, nakikipag-ugnayan ang mga ito sa ilalim ng normal na mga kondisyon:

Ang mga non-enzymatic darkening reactions ay humahantong sa pagkasira ng mga sustansya tulad ng mga mahahalagang amino acid at ascorbic acid, bawasan ang pagkatunaw ng protina, pagbawalan ang pagkilos ng digestive enzymes at makagambala sa pagsipsip ng mga mineral sa pamamagitan ng pagtataguyod ng metal ion complexation. Ang mga potensyal na nakakalason na mutagenic na produkto ay maaaring mabuo dahil sa reaksyon ng Maillard 19.

Sa pangkalahatan, ang non-enzymatic browning ay maaaring pigilan o kontrolin sa iba't ibang paraan gamit mababang temperatura pag-iimbak sa pamamagitan ng pag-alis ng oxygen mula sa packaging at paggamit ng mga chemical inhibitors tulad ng sulfites 47. Ang sulfur dioxide ay marahil ang pinakaepektibong non-enzymatic roasting sa pagkain 10.

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Ang sulfurous acid ay umiiral lamang sa solusyon. Ito ay hindi matatag at nabubulok sa sulfur dioxide at tubig. Ang sulfurous acid ay hindi isang malakas na acid. Ito ay isang acid ng katamtamang lakas at dissociates sa mga hakbang. Kapag ang alkali ay idinagdag sa sulfuric acid, ang mga asing-gamot ay nabuo. Ang sulfurous acid ay nagbibigay ng dalawang serye ng mga asing-gamot: medium - sulfites at acidic - hydrosulfites.

Ang mekanismo ng kemikal kung saan pinipigilan ng sulfur dioxide ang non-enzymatic browning ay hindi lubos na nauunawaan at pinaniniwalaan na ang reaksyon ng bisulfite sa mga aktibong carbonyl group ng mga molekula ng asukal at bitamina C10. Nakikipag-ugnayan ang sulfite sa iba't ibang sangkap na nasa mga pagkain, kabilang ang: nagpapababa ng asukal , aldehydes , ketones, protina at anthocyanin 53, habang ang sulfite sa nakagapos nitong anyo ay nababawasan sa acidic na pagkain. Ang antas ng reaksyon ay depende sa pH, temperatura, konsentrasyon ng sulfite at mga reaktibong sangkap na nasa produkto.

Sulfur(VI) oxide

Ang sulfur trioxide ay nagpapakita ng mga acidic na katangian. Ito ay tumutugon nang marahas sa tubig, at isang malaking halaga ng init ang inilabas. Ang reaksyong ito ay ginagamit upang makuha ang pinakamahalagang produkto ng industriya ng kemikal - sulfuric acid.

SO3 + H2O = H2SO4

Dahil ang asupre sa sulfur trioxide ay may ang pinakamataas na antas oksihenasyon, pagkatapos ay ang sulfur(VI) oxide ay nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing. Halimbawa, nag-oxidize ito ng mga halides, mga non-metal na may mababang electronegativity:

Ang isa sa mga prinsipyong namamahala sa paggamit ng mga additives ng pagkain ay ang kanilang kaligtasan, gayunpaman, hindi posible na matukoy ang ganap na patunay ng kanilang toxicity sa lahat ng tao. Ang mga toxicological na pagsusuri ay tumutukoy sa mga pisyolohikal na epekto sa mga eksperimentong hayop na may kaugnayan sa isang tiyak na rate ng paglunok.

Napagpasyahan ng pangkat na ito na ang mga sulfite ay hindi teratogenic, mutagenic, o carcinogenic sa mga hayop sa laboratoryo. Wala rin silang nakitang makabuluhang toxicological o metabolic data.54 Ang mga Sulfite ay dating popular sa mga may-ari ng restaurant para gamitin sa mga salad dahil naglalaman ang mga ito ng sariwang sariwang prutas at gulay, ngunit ang paggamit nito ay ipinagbawal pagkatapos magkaroon ng mga mapanganib na reaksiyong alerhiya ang ilang tao. Dahil dito, sa maraming produkto, maliit na bahagi lamang ng idinagdag na sulfite ang nananatili sa libreng anyo sa huling produkto 18.

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

Sulfuric acid pumapasok sa mga reaksyon ng tatlong uri: acid-base, ion-exchange, redox. Aktibo rin itong nakikipag-ugnayan sa mga organikong sangkap.

Mga reaksyon ng acid-base

Ang sulfuric acid ay nagpapakita ng mga acidic na katangian sa mga reaksyon sa mga base at pangunahing oksido. Ang mga reaksyong ito ay pinakamahusay na isinasagawa gamit ang dilute sulfuric acid. Dahil ang sulfuric acid ay dibasic, maaari itong bumuo ng parehong medium salts (sulfates) at acidic salts (hydrosulfates).

Ang biotransformation ng sulfite ay binubuo ng oksihenasyon nito sa sulfate sa pamamagitan ng pagkilos ng sulfite oxidase enzyme na matatagpuan sa mitochondria na nasa mga tisyu, pangunahin ang puso, atay at bato. Sa katawan ng tao, ang enzyme na ito ay nagko-convert din mula sa sulfur amino acids sa sulfites. Kinokontrol ng normal na prosesong metabolic na ito ang labis ng mga amino acid na ito sa pamamagitan ng pag-oxidize sa kanila sa mga sulfate na madaling maalis. Sa lahat ng mga species na pinag-aralan, ang karamihan ng natutunaw na sulfite ay mabilis na nailalabas bilang sulfate, na maaaring makipag-ugnayan sa mga protina upang bumuo ng isang protina-thiosulfonate complex na maaaring maimbak sa katawan.

Mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion

Ang sulfuric acid ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion. Kasabay nito, nakikipag-ugnayan ito sa mga solusyon sa asin, na bumubuo ng isang namuo, isang mahinang acid, o naglalabas ng isang gas. Ang mga reaksyong ito ay isinasagawa sa mas mabilis na bilis kung kukuha ka ng 45% o higit pang dilute na sulfuric acid. Ang ebolusyon ng gas ay nangyayari sa mga reaksyon sa mga asin ng hindi matatag na mga acid, na nabubulok upang bumuo ng mga gas (carbonic, sulfurous, hydrogen sulfide) o upang bumuo ng mga volatile acid, tulad ng hydrochloric.

Ang mga taong kulang sa asthma at sulfite oxidase ay nagpaparaya hanggang sa isang tiyak na halaga ng sulfite nang hindi nagiging sensitibo. May isa pang non-specific na enzyme na nag-oxidize din ng sulfite sa sulfate, ang xanthine oxidase 21. Ayon kay Taylor 19, ang tanging masamang epekto na nauugnay sa sensitivity ng sulfite ay hika, bagaman isang maliit na porsyento lamang ng mga asthmatics ang sensitibo sa sulfite.

Ang food additive ay anumang additive na sadyang idinagdag sa pagkain, nang walang nutritional na layunin, para sa layuning baguhin ang pisikal, kemikal, biyolohikal o sensory na katangian sa paggawa, pagproseso, paghahanda, pagproseso, pag-iimbak, pag-iimbak, transportasyon o paghawak ng pagkain 59 Gayunpaman, ang konsepto ng isang nutritional supplement ay malawak na nag-iiba mula sa bawat bansa. Ang isang indibidwal na sangkap ay maaaring gamitin bilang isang additive sa isang bansa at ipagbawal sa isa pang 60.

Mga reaksyon ng redox

Ang sulfuric acid ay pinakamalinaw na nagpapakita ng mga katangian nito sa mga reaksyon ng redox, dahil ang asupre sa komposisyon nito ay may pinakamataas na estado ng oksihenasyon na +6. Ang mga katangian ng oxidizing ng sulfuric acid ay matatagpuan sa reaksyon, halimbawa, sa tanso.

Mayroong dalawang oxidizing elements sa isang sulfuric acid molecule: isang sulfur atom na may S.O. +6 at hydrogen ions H+. Ang tanso ay hindi ma-oxidize ng hydrogen sa +1 na estado ng oksihenasyon, ngunit ang sulfur ay maaari. Ito ang dahilan para sa oksihenasyon ng tulad ng isang hindi aktibong metal bilang tanso na may sulfuric acid.

Sa Brazil, ang mga additives ay inuri sa 23 functional classes, kabilang ang mga preservatives, na tinukoy bilang mga substance na pumipigil o nagpapaantala sa pagbabago ng mga foodstuff na dulot ng mga microorganism o enzymes. Ang sulfur dioxide at ang mga derivatives nito ay inuri bilang konserbatibo 59.

Gayunpaman, sa partikular na kaso ng cashew juice, ang mas mataas na antas ng sulfur dioxide ay dapat gamitin kaysa sa iba pang mga fruit juice upang maiwasan ang browning at pagkawala ng nutritional aroma, lasa at mga katangian ng halaga. Ang pag-iingat ng mga tropikal na katas ng prutas sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sulfur dioxide na sinusundan ng heat treatment ay ang paraan na pinaka ginagamit sa mga industriya ng pagpoproseso, dahil ang additive na ito ay napatunayang epektibo sa pagkontrol sa mga microorganism at enzymatic at non-enzymatic toasting, na lubos na nakatulong sa pagpapanatili ng kalidad ng mga naprosesong juice. para sa mas mahabang panahon.

Sa mga dilute na solusyon ng sulfuric acid, ang oxidizing agent ay higit sa lahat ang hydrogen ion H+. Sa mga puro solusyon, lalo na sa mga mainit, nangingibabaw ang oxidizing properties ng sulfur sa +6 oxidation state.

Kailangan mo ng tulong sa iyong pag-aaral?

Nakaraang paksa: Mga kemikal na katangian ng oxygen at sulfur: mga reaksyon sa mga metal at non-metal
Susunod na paksa: Mga katangian ng mga kumplikadong sangkap na naglalaman ng nitrogen: nitrogen oxides

Maraming mga allotropic modification ng sulfur ang kilala - rhombic, monoclinic, plastic sulfur. Ang pinaka-matatag na pagbabago ay rhombic sulfur, ang lahat ng iba pang mga pagbabago ay kusang nagiging ito pagkatapos ng ilang sandali.

Bilang karagdagan, ang additive na ito ay itinuturing na toxicologically safe, sa kondisyon na hindi ito lalampas sa mga limitasyon na pinapayagan ng batas ng Brazil. Mga nanalo sa inumin: ang paggamit ng mga amino acid at peptides sa sports nutrition. Mga functional na produkto: Japanese approach.

Modernong nutrisyon sa larangan ng kalusugan at sakit. ika-8 ed. Tropical Fruit Processing Association. Ulat sa pag-export ng fruit juice. Taunang Aklat ng Agrikultura ng Brazil. Sulfite food additives: ipagbawal o hindi? Pagsusuri ng sulfites sa mga pagkain: analytical methodology at nai-publish na mga resulta.

Ang sulfur ay maaaring mag-abuloy ng mga electron nito kapag nakikipag-ugnayan sa mas malakas na oxidizing agent:

Sa mga reaksyong ito, ang asupre ay ang ahente ng pagbabawas.

Dapat itong bigyang-diin na ang sulfur oxide (VI) ay mabubuo lamang sa pagkakaroon ng o at mataas na presyon (tingnan sa ibaba).

Kapag nakikipag-ugnayan sa mga metal, ang asupre ay nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing:

Microbiology ng mga juice, cellulose at acid na mga produkto. Ang pakikipag-ugnayan ng mga additives ng pagkain at mga additives na kinasasangkutan ng sulfur dioxide, ascorbic at nitrous acids - isang pagsusuri. Antimicrobial food additives: Mga epekto sa paggamit ng mga katangian. 2nd ed. Mga produktong Browning: kontrol ng mga sulfite, antioxidant at iba pang paraan.

Pagpapanatili ng kemikal ng pagkain. Mga salik na nakakaimpluwensya sa pagkamatay ng yeast sa pamamagitan ng sulfur dioxide. Mga kemikal na preserbatibo sa pagkain. Chemistry ng pagkain: mekanismo at teorya. Mga additives ng pagkain sa toxicological na aspeto. 2nd ed. Pagdidisimpekta, isterilisasyon at pag-iingat.

Ang sulfur ay tumutugon sa karamihan ng mga metal kapag pinainit, ngunit sa reaksyon sa mercury, ang pakikipag-ugnayan ay nangyayari na sa temperatura ng silid.

Ang sitwasyong ito ay ginagamit sa mga laboratoryo upang alisin ang natapong mercury, ang mga singaw nito ay isang malakas na lason.

Sodium benzoate at benzoic acid. New York: Marcel Decker; Sa. 11. Konserbatibong benzoic acid at sorbic acid. Kasalukuyan at hinaharap na paggamit ng mga tradisyonal na antimicrobial. Bromatological at toxicological na aspeto ng benzoic at sorbic preservatives.

Mga enzyme at pigment: impluwensya at pagbabago sa panahon ng pagproseso. Isang gabay sa industriyalisasyon ng prutas. Biochemistry ng mga tropikal na prutas. Ilang teknolohikal na aspeto ng mga tropikal na prutas at mga produkto nito. Pag-uugali ng polyphenol oxidases sa mga pagkain. Mga phenolic compound at polyphenol oxidase na may kaugnayan sa pag-toast sa mga ubas at alak.

Hydrogen sulfide, hydrosulfide acid, sulfide.

Kapag ang sulfur ay pinainit ng hydrogen, nangyayari ang isang reversible reaction

na may napakababang ani ng hydrogen sulfide. Karaniwang nakukuha sa pamamagitan ng pagkilos ng mga dilute acid sa sulfide:

Ang hydrogen sulfide ay isang walang kulay na gas na may amoy ng bulok na itlog, nakakalason. Ang isang volume ng tubig sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay natutunaw ang 3 volume ng hydrogen sulfide.

Pisikal at kemikal na mga pamamaraan na ginagamit upang kontrolin ang enzymatic browning ng mga gulay. Enzymatic toasting reaksyon sa mga produkto ng mansanas at mansanas. Polyphenol oxidase at peroxidase sa mga prutas at gulay. Mekanismo ng sulfite inhibition ng browning na dulot ng polyphenol oxidase.

Epekto ng sulfur dioxide sa oxidizing enzyme system sa mga tissue ng halaman. Polyphenol oxidase sa mga halaman. Kinetic na pag-aaral ng hindi maibabalik na pagsugpo ng isang enzyme ng isang inhibitor na hindi matatag dahil sa enzymatic catalysis. Biochemistry ng mga prutas at ang kanilang impluwensya sa pagproseso. Pagproseso ng prutas: nutrisyon, mga produkto at pamamahala ng kalidad. 2nd ed.

Ang hydrogen sulfide ay isang tipikal na ahente ng pagbabawas. Nasusunog ito sa oxygen (tingnan sa itaas). Ang solusyon ng hydrogen sulfide sa tubig ay isang mahinang hydrosulfide acid, na naghihiwalay sa mga hakbang at higit sa lahat sa unang yugto:

Ang hydrosulfuric acid, tulad ng hydrogen sulfide, ay isang tipikal na ahente ng pagbabawas.

Sanitary control ng mga produktong pagkain. 2nd ed. Mga Preservative: Mga Alternatibong Paraan para sa Paglaban sa Bakterya. Ang mga nakakalason na ahente ay direktang pumapasok sa pagkain. Sao Paulo: Varela; R. 61. Food chemistry: teorya at kasanayan. 1st ed. Federation of American Societies for Experimental Biology.

Kaligtasan sa pagkain at teknolohiya ng pagkain. Nutrisyon: mga konsepto at kontrobersya. ika-8 ed. Pag-label ng pagkain: deklarasyon ng mga ahente ng sulfurizing. Pagtatasa ng nilalaman ng sulfur dioxide at kalidad ng microbiological ng mga de-latang mushroom. Chemistry ng mga sulfonating agent sa pagkain.

Ang hydrosulfuric acid ay na-oxidized hindi lamang ng mga malakas na ahente ng oxidizing, tulad ng chlorine,

ngunit din ang mas mahina, tulad ng sulfurous acid

o ferric ion:

Ang hydrosulfide acid ay maaaring mag-react sa mga base, basic oxides o salts, na bumubuo ng dalawang serye ng mga salts: medium - sulfides, acidic - hydrosulfides.

Decree No. 540 ng Ministry of Health. Inaprubahan ang Teknikal na regulasyon: Mga additives sa pagkain - mga kahulugan, pag-uuri at trabaho. Batas ng mga additives ng pagkain. Resolusyon Blg. 04 ng Pambansang Lupon ng Kalusugan. Resolusyon 12 ng National Sanitary Inspection Agency.

Gayundin, ang Persian alchemist na si Al-Razi ay kinikilala sa mga unang paglalarawan ng sangkap na ito. Ang karagdagang mga pagpapabuti sa prosesong ito ng French chemist na si Gay-Lussac at ng British chemist na si John Glover ay nagpabuti ng konsentrasyon ng nagresultang acid. Ang kasaysayan ng sulfuric acid ay tinalakay nang mas detalyado sa aming artikulo.

Karamihan sa mga sulfide (maliban sa mga sulfide ng alkali at alkaline na mga metal na lupa, pati na rin ang ammonium sulfide) ay hindi gaanong natutunaw sa tubig. Ang mga sulfide, bilang mga asin ng isang napakahinang acid, ay sumasailalim sa hydrolysis.

Sulfur oxide (IV). Sulfuric acid.

Ang SO2 ay nabuo kapag ang asupre ay sinusunog sa oxygen o kapag ang mga sulfide ay sinusunog; ito ay isang walang kulay na gas na may masangsang na amoy, lubos na natutunaw sa tubig (40 volume sa 1 volume ng tubig sa 20 °C).

Geology, climatology at astrophysics

Kasaysayan ng pagkuha ng pinaka-kapaki-pakinabang mga kemikal na sangkap. Ang sulfuric acid ay natural na nabuo dahil sa mga emisyon mula sa mga bulkan na gumagawa ng sulfur dioxide, na nag-oxidize sa atmospera at pagkatapos ay tumutugon sa kahalumigmigan ng hangin. Nabubuo din ito sa mga bula sa mga anyong tubig malapit sa aktibidad ng bulkan at mga lawa na nabuo sa loob ng mga bunganga ng bulkan.

Nabubuo din ito kasama ng hydrogen chloride at samakatuwid ay hydrochloric acid kapag ang volcanic lava ay nakipag-ugnayan sa tubig dagat. Mga ulap ng singaw na naglalaman ng sulfuric acid. Ang mga hydrates na ito ay malamang na mangyari sa stratosphere ng Earth at maaaring magbigay ng mga lugar para sa mataas na altitude na mga ulap ng yelo na mag-condense, na maaaring makaapekto nang malaki sa klima ng Earth, lalo na pagkatapos ng pagsabog ng bulkan kapag ang malaking halaga ng sulfur ay idineposito sa atmospera sa itaas. Sa partikular, ang larangan ng purong yelo ng sulfuric acid hemihexachar ay naimbestigahan, kabilang ang mga detalyadong pag-aaral ng sulfuric acid octahydrate.

Ang sulfur oxide (IV) ay anhydride ng sulfurous acid, samakatuwid, kapag natunaw sa tubig, ang isang reaksyon sa tubig ay bahagyang nangyayari at ang mahinang sulfurous acid ay nabuo:

na hindi matatag, madaling masira muli sa. Sa isang may tubig na solusyon ng sulfur dioxide, ang sumusunod na equilibria ay sabay-sabay na umiiral.

Tinutukoy ng estado ng oksihenasyon ng sulfur sa sulfur dioxide (+4) ang pagbabawas at pag-oxidizing ng mga katangian ng sulfur dioxide:

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

okt: S+4 + 4e => S0

Ang pagbabawas ng mga katangian ay ipinahayag sa mga reaksyon na may malakas na oxidizing agent: oxygen, halogens, nitric acid, potassium permanganate at iba pa. Halimbawa:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Sulfur(VI) oxide

SO3 + H2O = H2SO4

Dahil ang sulfur sa sulfur trioxide ay may pinakamataas na estado ng oksihenasyon, ang sulfur(VI) oxide ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing. Halimbawa, nag-oxidize ito ng mga halides, mga non-metal na may mababang electronegativity:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

Ang sulfuric acid ay pumapasok sa mga reaksyon ng tatlong uri: acid-base, ion-exchange, redox. Aktibo rin itong nakikipag-ugnayan sa mga organikong sangkap.

Mga reaksyon ng acid-base

Mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion

Ang sulfuric acid ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion. Kasabay nito, nakikipag-ugnayan ito sa mga solusyon sa asin, na bumubuo ng isang namuo, isang mahinang acid, o naglalabas ng isang gas. Ang mga reaksyong ito ay nagpapatuloy sa mas mabilis na bilis kapag gumagamit ng 45% o higit pang dilute na sulfuric acid. Ang ebolusyon ng gas ay nangyayari sa mga reaksyon sa mga asin ng hindi matatag na mga acid, na nabubulok upang bumuo ng mga gas (carbonic, sulfurous, hydrogen sulfide) o upang bumuo ng mga volatile acid, tulad ng hydrochloric.

Mga reaksyon ng redox

Sa mga proseso ng redox, ang sulfur dioxide ay maaaring parehong oxidizing agent at reducing agent dahil ang atom sa compound na ito ay may intermediate oxidation state na +4.

Paano tumutugon ang oxidizing agent SO 2 sa mas malalakas na reducing agent, halimbawa sa:

SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S ↓ + 2H 2 O

Paano tumutugon ang reducing agent SO 2 sa mas malakas na oxidizing agent, halimbawa sa pagkakaroon ng catalyst, na may, atbp.:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 3 + 2HCl

Resibo

1) Ang sulfur dioxide ay nabuo sa panahon ng pagkasunog ng asupre:

2) Sa industriya, ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapaputok ng pyrite:

3) Sa laboratoryo, maaaring makuha ang sulfur dioxide:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Aplikasyon

Ang sulfur dioxide ay malawakang ginagamit sa industriya ng tela para sa pagpapaputi ng iba't ibang produkto. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa agrikultura upang sirain ang mga nakakapinsalang mikroorganismo sa mga greenhouse at cellar. Sa malalaking dami, ang SO 2 ay ginagamit upang makagawa ng sulfuric acid.

Sulfur oxide (VI) – KAYA 3 (sulfuric anhydride)

Ang sulfuric anhydride SO 3 ay isang walang kulay na likido, na sa temperatura sa ibaba 17 ° C ay nagiging isang puting mala-kristal na masa. Napakahusay na sumisipsip ng kahalumigmigan (hygroscopic).

Mga katangian ng kemikal

Mga katangian ng acid-base

Paano nakikipag-ugnayan ang isang tipikal na acid oxide sulfuric anhydride:

SO 3 + CaO = CaSO 4

c) may tubig:

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

Ang isang espesyal na pag-aari ng SO 3 ay ang kakayahang matunaw ng mabuti sa sulfuric acid. Ang isang solusyon ng SO 3 sa sulfuric acid ay tinatawag na oleum.

Ang pagbuo ng oleum: H 2 SO 4 + n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n KAYA 3

mga katangian ng redox

Ang sulfur oxide (VI) ay nailalarawan sa pamamagitan ng malakas na mga katangian ng pag-oxidizing (karaniwang nababawasan sa SO 2):

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

Pagkuha at paggamit

Ang sulfuric anhydride ay nabuo sa panahon ng oksihenasyon ng sulfur dioxide:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Sa dalisay nitong anyo, ang sulfuric anhydride ay walang praktikal na halaga. Ito ay nakuha bilang isang intermediate sa produksyon ng sulfuric acid.

H2SO4

Ang pagbanggit ng sulfuric acid ay unang natagpuan sa mga Arab at European alchemist. Nakuha ito sa pamamagitan ng calcining iron sulfate (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) sa hangin: 2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 o isang halo na may: 6KNO 3 + 5S \u003d 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2, at ang mga emitted vapors ng sulfuric anhydride ay condensed. Sumisipsip ng kahalumigmigan, sila ay naging oleum. Depende sa paraan ng paghahanda, ang H 2 SO 4 ay tinatawag na vitriol oil o sulfur oil. Noong 1595, itinatag ng alchemist na si Andreas Libavius ang pagkakakilanlan ng parehong mga sangkap.

Sa loob ng mahabang panahon, ang langis ng vitriol ay hindi malawakang ginagamit. Ang interes dito ay lubhang nadagdagan pagkatapos ng ika-18 siglo. Natuklasan ang indigo carmine, isang stable blue dye. Ang unang pabrika para sa produksyon ng sulfuric acid ay itinatag malapit sa London noong 1736. Ang proseso ay isinasagawa sa mga lead chamber, sa ilalim kung saan ibinuhos ang tubig. Ang isang tinunaw na halo ng saltpeter na may asupre ay sinunog sa itaas na bahagi ng silid, pagkatapos ay pinapasok ang hangin doon. Ang pamamaraan ay paulit-ulit hanggang sa isang acid ng kinakailangang konsentrasyon ay nabuo sa ilalim ng lalagyan.

Noong ika-19 na siglo ang pamamaraan ay napabuti: sa halip na saltpeter, nitric acid ang ginamit (ito ay nagbibigay kapag nabulok sa silid). Upang ibalik ang mga nitrous gas sa system, ang mga espesyal na tore ay dinisenyo, na nagbigay ng pangalan sa buong proseso - ang proseso ng tore. Ang mga pabrika na nagpapatakbo ayon sa pamamaraan ng tore ay umiiral pa rin ngayon.

Ang sulfuric acid ay isang mabigat na madulas na likido, walang kulay at walang amoy, hygroscopic; natutunaw ng mabuti sa tubig. Kapag ang puro sulfuric acid ay natunaw sa tubig, ang isang malaking halaga ng init ay inilabas, kaya dapat itong maingat na ibuhos sa tubig (at hindi kabaligtaran!) At ihalo ang solusyon.

Ang solusyon ng sulfuric acid sa tubig na may nilalamang H2SO4 na mas mababa sa 70% ay karaniwang tinatawag na dilute sulfuric acid, at ang solusyon na higit sa 70% ay tinatawag na concentrated sulfuric acid.

Mga katangian ng kemikal

Mga katangian ng acid-base

Ang dilute sulfuric acid ay nagpapakita ng lahat ng katangian ng mga malakas na acid. Nag-react siya:

H 2 SO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

Ang proseso ng pakikipag-ugnayan ng Ba 2+ ions sa sulfate ions SO 4 2+ ay humahantong sa pagbuo ng isang puting insoluble precipitate BaSO 4 . ito husay na reaksyon para sa sulfate ion.

Mga katangian ng redox

Sa dilute H 2 SO 4 , ang H + ions ay mga oxidizing agent, at sa concentrated H 2 SO 4 sulfate ions ay SO 4 2+ . Ang SO 4 2+ ions ay mas malakas na oxidizing agent kaysa sa H + ions (tingnan ang diagram).

AT maghalo ng sulfuric acid matunaw ang mga metal na nasa electrochemical series ng mga boltahe sa hydrogen. Sa kasong ito, ang mga metal sulfate ay nabuo at pinakawalan:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

Ang mga metal na nasa electrochemical series ng mga boltahe pagkatapos ng hydrogen ay hindi tumutugon sa dilute sulfuric acid:

Cu + H 2 SO 4 ≠

puro sulfuric acid ay isang malakas na ahente ng oxidizing, lalo na kapag pinainit. Ito ay nag-oxidize ng marami, at ilang mga organikong sangkap.

Kapag ang concentrated sulfuric acid ay nakikipag-ugnayan sa mga metal na nasa electrochemical series ng mga boltahe pagkatapos ng hydrogen (Cu, Ag, Hg), ang mga metal sulfate ay nabuo, pati na rin ang pagbabawas ng produkto ng sulfuric acid - SO 2.

Reaksyon ng sulfuric acid na may zinc

Sa mas aktibong mga metal (Zn, Al, Mg), ang puro sulfuric acid ay maaaring mabawasan sa libre. Halimbawa, kapag ang sulfuric acid ay nakikipag-ugnayan sa, depende sa konsentrasyon ng acid, ang iba't ibang mga produkto ng pagbabawas ng sulfuric acid ay maaaring sabay na mabuo - SO 2, S, H 2 S:

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

Sa malamig, ang puro sulfuric acid ay nagpapasa ng ilang mga metal, halimbawa, at samakatuwid ito ay dinadala sa mga tangke ng bakal:

Fe + H 2 SO 4 ≠

Ang concentrated sulfuric acid ay nag-oxidize ng ilang di-metal (, atbp.), na bumabawi sa sulfur oxide (IV) SO 2:

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

C + 2H 2 SO 4 \u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

Pagkuha at paggamit

Sa industriya, ang sulfuric acid ay nakukuha sa pamamagitan ng contact. Ang proseso ng pagkuha ay nagaganap sa tatlong yugto:

Pagkuha ng SO 2 sa pamamagitan ng pag-ihaw ng pyrite:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

Oxidation ng SO 2 hanggang SO 3 sa pagkakaroon ng isang katalista - vanadium (V) oxide:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Paglusaw ng SO 3 sa sulfuric acid:

H2SO4+ n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n KAYA 3

Ang resultang oleum ay dinadala sa mga tangke ng bakal. Ang sulfuric acid ng kinakailangang konsentrasyon ay nakuha mula sa oleum sa pamamagitan ng pagbuhos nito sa tubig. Ito ay maaaring ipahayag sa isang diagram:

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

Ang sulfuric acid ay nakakahanap ng iba't ibang aplikasyon sa iba't ibang larangan ng pambansang ekonomiya. Ginagamit ito para sa pagpapatuyo ng mga gas, sa paggawa ng iba pang mga acid, para sa paggawa ng mga pataba, iba't ibang mga tina at mga gamot.

Mga asin ng sulfuric acid

Karamihan sa mga sulfate ay lubos na natutunaw sa tubig (medyo natutunaw CaSO 4 , kahit na mas mababa ang PbSO 4 at halos hindi matutunaw na BaSO 4). Ang ilang mga sulfate na naglalaman ng tubig ng pagkikristal ay tinatawag na vitriol:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O tansong sulpate

FeSO 4 ∙ 7H 2 O ferrous sulfate

Ang mga asin ng sulfuric acid ay mayroong lahat. Ang kanilang kaugnayan sa pag-init ay espesyal.

Ang mga sulpate ng mga aktibong metal (, ) ay hindi nabubulok kahit na sa 1000 ° C, habang ang iba (Cu, Al, Fe) - nabubulok sa bahagyang pag-init sa metal oxide at SO 3:

CuSO 4 \u003d CuO + SO 3

I-download:

Mag-download ng libreng abstract sa paksa: "Paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng contact method"

Maaari kang mag-download ng mga sanaysay sa iba pang mga paksa

*sa larawan ng rekord ay isang larawan ng tansong sulpate

Ang +4 na estado ng oksihenasyon para sa asupre ay medyo stable at nagpapakita ng sarili sa SHal 4 tetrahalides, SOHal 2 oxodihalides, SO 2 dioxide, at ang kanilang mga katumbas na anion. Makikilala natin ang mga katangian ng sulfur dioxide at sulfurous acid.

1.11.1. Sulfur oxide (IV) Ang istraktura ng so2 molecule

Ang istraktura ng molekula ng SO 2 ay katulad ng istraktura ng molekula ng ozone. Ang sulfur atom ay nasa isang estado ng sp 2 hybridization, ang hugis ng mga orbital ay isang regular na tatsulok, ang hugis ng molekula ay angular. Ang sulfur atom ay may hindi nakabahaging pares ng elektron. Ang haba ng bono ng S-O ay 0.143 nm, ang anggulo ng bono ay 119.5°.

Ang istraktura ay tumutugma sa mga sumusunod na resonant na istruktura:

Hindi tulad ng ozone, ang S–O bond multiplicity ay 2, ibig sabihin, ang unang resonance structure ay gumagawa ng pangunahing kontribusyon. Ang molekula ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na thermal stability.

Mga katangiang pisikal

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang sulfur dioxide o sulfur dioxide ay isang walang kulay na gas na may masangsang na nakakasakal na amoy, natutunaw na punto -75 °C, kumukulo -10 °C. Matunaw tayong mabuti sa tubig, sa 20 °C sa 1 volume ng tubig 40 volume ng sulfur dioxide ay natunaw. Nakakalasong gas.

Mga kemikal na katangian ng sulfur oxide (IV)

Ang sulfur dioxide ay lubos na reaktibo. Ang sulfur dioxide ay isang acid oxide. Ito ay lubos na natutunaw sa tubig na may pagbuo ng mga hydrates. Bahagyang nakikipag-ugnayan din ito sa tubig, na bumubuo ng mahinang sulfurous acid, na hindi nakahiwalay nang paisa-isa:

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3 \u003d H + + HSO 3 - \u003d 2H + + SO 3 2-.

Bilang resulta ng dissociation, ang mga proton ay nabuo, kaya ang solusyon ay may acidic na kapaligiran.

Kapag ang sulfur dioxide gas ay dumaan sa solusyon ng sodium hydroxide, ang sodium sulfite ay nabuo. Ang sodium sulfite ay tumutugon sa labis na sulfur dioxide upang bumuo ng sodium hydrosulfite:

2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O;

Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d 2NaHSO 3.

Ang sulfur dioxide ay nailalarawan sa pamamagitan ng redox duality, halimbawa, ito, na nagpapakita ng pagbabawas ng mga katangian, discolors bromine water:

SO 2 + Br 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HBr

at potassium permanganate solution:

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O \u003d 2KНSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4.

na-oxidized ng oxygen sa sulfuric anhydride:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.

Nagpapakita ito ng mga katangian ng oxidizing kapag nakikipag-ugnayan sa malakas na mga ahente ng pagbabawas, halimbawa:

SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (sa 500 ° C, sa pagkakaroon ng Al 2 O 3);

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

Produksyon ng sulfur oxide (IV)

Nagsusunog ng asupre sa hangin

S + O 2 \u003d SO 2.

Oksihenasyon ng sulfide

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Ang pagkilos ng mga malakas na acid sa metal sulfites

Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 \u003d 2NaHSO 4 + H 2 O + SO 2.

1.11.2. Sulfuric acid at mga asin nito

Kapag ang sulfur dioxide ay natunaw sa tubig, ang mahinang sulfurous acid ay nabuo, ang bulk ng dissolved SO 2 ay nasa anyo ng isang hydrated form ng SO 2 H 2 O, ang isang crystalline hydrate ay inilabas din sa paglamig, isang maliit na bahagi lamang ng ang sulfurous acid molecules ay naghihiwalay sa sulfite at hydrosulfite ions. Sa libreng estado, ang acid ay hindi nakahiwalay.

Ang pagiging dibasic, bumubuo ito ng dalawang uri ng mga asing-gamot: medium - sulfites at acidic - hydrosulfites. Tanging ang alkali metal sulfites at hydrosulfites ng alkali at alkaline earth metals ang natutunaw sa tubig.

Ang sulfur ay matatagpuan sa pangkat ng VIa ng Periodic system mga elemento ng kemikal DI. Mendeleev.
Ang antas ng panlabas na enerhiya ng sulfur ay naglalaman ng 6 na electron, na mayroong 3s 2 3p 4 . Sa mga compound na may mga metal at hydrogen, ang sulfur ay nagpapakita ng isang negatibong estado ng oksihenasyon ng mga elemento -2, sa mga compound na may oxygen at iba pang aktibong non-metal - positibong +2, +4, +6. Ang sulfur ay isang tipikal na non-metal, depende sa uri ng pagbabago, maaari itong maging isang oxidizing agent at isang reducing agent.

Paghahanap ng asupre sa kalikasan

Ang asupre ay nangyayari sa malaya (katutubong) estado at nakagapos na anyo.

Ang pinakamahalagang likas na sulfur compound:

FeS 2 - iron pyrite o pyrite,

ZnS - zinc blende o sphalerite (wurtzite),

PbS - lead gloss o galena,

HgS - cinnabar,

Sb 2 S 3 - antimonite.

Bilang karagdagan, ang asupre ay naroroon sa langis, natural na karbon, mga likas na gas, sa natural na tubig (sa anyo ng isang sulfate ion at nagiging sanhi ng "permanenteng" tigas sariwang tubig). Ang isang mahalagang elemento para sa mas mataas na mga organismo, isang mahalagang bahagi ng maraming mga protina, ay puro sa buhok.

Allotropic na pagbabago ng asupre

Allotropy- ito ang kakayahan ng parehong elemento na umiral sa iba't ibang anyo ng molekular (ang mga molekula ay naglalaman ng ibang bilang ng mga atomo ng parehong elemento, halimbawa, O 2 at O 3, S 2 at S 8, P 2 at P 4, atbp .).

Ang sulfur ay nakikilala sa pamamagitan ng kakayahang bumuo ng mga matatag na kadena at mga siklo ng mga atomo. Ang pinaka-matatag ay S 8, na bumubuo ng rhombic at monoclinic sulfur. Ito ay mala-kristal na asupre - isang malutong na dilaw na sangkap.

Ang mga bukas na kadena ay may plastic sulfur, isang brown substance, na nakuha sa pamamagitan ng matalim na paglamig ng sulfur melt (plastic sulfur ay nagiging malutong pagkatapos ng ilang oras, nagiging dilaw at unti-unting nagiging rhombic).

1) rhombic - S 8

t°pl. = 113°C; r \u003d 2.07 g / cm 3

Ang pinaka-matatag na bersyon.

2) monoclinic - madilim na dilaw na karayom

t°pl. = 119°C; r \u003d 1.96 g / cm 3

Matatag sa temperaturang higit sa 96°C; sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay nagiging isang rhombic.

3) plastic - kayumanggi rubbery (amorphous) mass

Hindi matatag, kapag tumigas, nagiging rhombic

Pagbawi ng asupre

Ang pamamaraang pang-industriya ay ang pagtunaw ng mineral sa tulong ng singaw.
Hindi kumpletong oksihenasyon ng hydrogen sulfide (na may kakulangan ng oxygen):

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O

Reaksyon ng Wackenroder:

2H 2 S + SO 2 → 3S + 2H 2 O

Mga kemikal na katangian ng asupre

Oxidizing properties ng asupre
(S 0 + 2ē→ S -2 )

1) Ang asupre ay tumutugon sa alkalina nang walang pag-init:

S + O 2 – t° → S +4 O 2

2S + 3O 2 - t °; pt → 2S +6 O 3

4) (maliban sa yodo):

S + Cl2 → S +2 Cl 2

S+3F2 → SF6

Sa mga kumplikadong sangkap:

5) na may mga acid - oxidizing agent:

S + 2H 2 SO 4 (conc) → 3S +4 O 2 + 2H 2 O

S + 6HNO 3 (conc) → H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Mga reaksyon ng disproporsyon:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O

7) ang asupre ay natutunaw sa isang puro solusyon ng sodium sulfite:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 sodium thiosulfate