Охарактеризовать химические свойства серной кислоты. составить уравнение реакции.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Серная кислота ( H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4) является одной из самых сильных двухосновных кислот. Ее химические свойства существенно зависят от концентрации (разбавленная или концентрированная). 1. Общие свойства разбавленной серной кислоты В разбавленном виде серная кислота проявляет типичные свойства кислот, обусловленные наличием ионов водорода H+cap H raised to the positive power.

  • Диссоциация: В водных растворах распадается ступенчато:
    H2SO4H++HSO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap H raised to the positive power plus cap H cap S cap O sub 4 raised to the negative power
    HSO4H++SO42cap H cap S cap O sub 4 raised to the negative power is in equilibrium with cap H raised to the positive power plus cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power Взаимодействие с металлами: Реагирует с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода, с выделением газа:
    Zn+H2SO4ZnSO4+H2cap Z n plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap Z n cap S cap O sub 4 plus cap H sub 2 up arrow Взаимодействие с основными оксидами:
    CuO+H2SO4CuSO4+H2Ocap C u cap O plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap C u cap S cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap O Взаимодействие с основаниями (нейтрализация):
    2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O2 cap N a cap O cap H plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 plus 2 cap H sub 2 cap O Взаимодействие с солями: Реакция идет, если образуется осадок или выделяется газ:
    BaCl2+H2SO4BaSO4+2HClcap B a cap C l sub 2 plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap B a cap S cap O sub 4 down arrow positive 2 cap H cap C l

2. Специфические свойства концентрированной серной кислоты Концентрированная H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4 является сильным окислителем за счет серы в степени окисления +6positive 6. Взаимодействие с металлами Она реагирует почти со всеми металлами (кроме золота и платины). Водород при этом никогда не выделяется. Продуктами восстановления серы могут быть SO2cap S cap O sub 2, Scap S или H2Scap H sub 2 cap S в зависимости от активности металла.

  • С малоактивными металлами (например, медь):
    Cu+2H2SO4(конц.)tCuSO4+SO2+2H2Ocap C u plus 2 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 open paren к о н ц point close paren cap C u cap S cap O sub 4 plus cap S cap O sub 2 up arrow positive 2 cap H sub 2 cap O С активными металлами (например, магний):
    Mg+2H2SO4(конц.)MgSO4+SO2+2H2Ocap M g plus 2 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 open paren к о н ц point close paren right arrow cap M g cap S cap O sub 4 plus cap S cap O sub 2 up arrow positive 2 cap H sub 2 cap O (основной продукт)
    При более глубоком восстановлении:
    4Mg+5H2SO4(конц.)4MgSO4+H2S+4H2O4 cap M g plus 5 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 open paren к о н ц point close paren right arrow 4 cap M g cap S cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap S up arrow positive 4 cap H sub 2 cap O
Важно: Холодная концентрированная серная кислота пассивирует железо ( Fecap F e), алюминий ( Alcap A l) и хром ( Crcap C r), образуя на их поверхности плотную защитную оксидную пленку. Реакция с ними возможна только при сильном нагревании.

Взаимодействие с неметаллами Окисляет углерод, серу и фосфор до их высших оксидов или кислот:

  • C+2H2SO4(конц.)CO2+2SO2+2H2Ocap C plus 2 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 open paren к о н ц point close paren right arrow cap C cap O sub 2 up arrow positive 2 cap S cap O sub 2 up arrow positive 2 cap H sub 2 cap O S+2H2SO4(конц.)3SO2+2H2Ocap S plus 2 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 open paren к о н ц point close paren right arrow 3 cap S cap O sub 2 up arrow positive 2 cap H sub 2 cap O

3. Гигроскопичность (Водоотнимающее действие) Концентрированная серная кислота жадно поглощает воду, вплоть до разрушения молекул органических веществ. Она обугливает сахар, бумагу и древесину, отнимая молекулы воды от углеводов. Пример обугливания сахарозы: C12H22O11H2SO412C+11H2Ocap C sub 12 cap H sub 22 cap O sub 11 12 cap C plus 11 cap H sub 2 cap O Качественная реакция Качественной реакцией на сульфат-ион ( SO42cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power) является взаимодействие с растворимыми солями бария, в результате чего выпадает белый мелкокристаллический осадок, нерастворимый в кислотах: Ba2++SO42BaSO4cap B a raised to the 2 plus power plus cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power right arrow cap B a cap S cap O sub 4 down arrow Я могу составить для вас таблицу сравнения окислительных свойств разбавленной и концентрированной серной кислоты или подробно разобрать механизмы окислительно-восстановительных реакций с электронным балансом.

Форма ответа

Ваш аватар