Химические свойства. H2SO4 - сильная двухосновная кислота

 

H₂SO₄ - сильная двухосновная кислота

 

H₂SO₄ «H⁺ + HSO₄^- «2H⁺ + SO₄^2-

 

Первая ступень (для средних концентраций) приводит к 100%-ой диссоциации:

 

K₂ = ([H⁺] • [SO₄^2-]) / [HSO₄^-] = 1,2 • 10^-2

 

1) Взаимодействие с металлами:

 

a) разбавленная серная кислота растворяет только металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода:

Zn⁰ + H₂⁺¹SO₄(разб) ® Zn⁺²SO₄ + H₂O­

 

b) концентрированная H₂⁺⁶SO₄ – сильный окислитель; при взаимодействии с металлами (кроме Au, Pt) может восстанавливаться до S⁺⁴O₂, S⁰ или H₂S^-2 (без нагревания не реагируют также Fe, Al, Cr - пассивируются):

 

2Ag⁰ + 2H₂⁺⁶SO₄ ® Ag₂⁺¹SO₄ + S⁺⁴O₂­ + 2H₂O

8Na⁰ + 5H₂⁺⁶SO₄ ® 4Na₂⁺¹SO₄ + H₂S^-2­ + 4H₂O

 

2) концентрированная H₂S⁺⁶O₄ реагирует при нагревании с некоторыми неметаллами за счет своих сильных окислительных свойств, превращаясь в соединения серы более низкой степени окисления, (например, S⁺⁴O₂):

 

С⁰ + 2H₂S⁺⁶O₄(конц) ® C⁺⁴O₂­ + 2S⁺⁴O₂­ + 2H₂O

S⁰ + 2H₂S⁺⁶O₄(конц) ® 3S⁺⁴O₂­ + 2H₂O

2P⁰ + 5H₂S⁺⁶O₄(конц) ® 5S⁺⁴O₂­ + 2H₃P⁺⁵O₄ + 2H₂O

 

3) с основными оксидами:

CuO + H₂SO₄ ® CuSO₄ + H₂O

CuO + 2H⁺ ® Cu²⁺ + H₂O

 

4) с гидроксидами:

H₂SO₄ + 2NaOH ® Na₂SO₄ + 2H₂O

H⁺ + OH^- ® H₂O

H₂SO₄ + Cu(OH)₂ ® CuSO₄ + 2H₂O

2H⁺ + Cu(OH)₂ ® Cu²⁺ + 2H₂O

 

5) обменные реакции с солями:

BaCl₂ + H₂SO₄ ® BaSO₄¯ + 2HCl

Ba²⁺ + SO₄^2- ® BaSO₄¯

 

Образование белого осадка BaSO₄ (нерастворимого в кислотах) используется для идентификации серной кислоты и растворимых сульфатов.

 

MgCO3 + H2SO4 ® MgSO4 +	H2O + CO2­
	H2CO3

 

MgCO₃ + 2H⁺ ® Mg²⁺ + H₂O + CO₂­

 

 

Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы (SO ₂ ) и различными оксидами азота (NO _х ). Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот - серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.

Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы - озера, реки, заливы, пруды - повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Водяные растения лучше всего растут в воде со значениями рН между 7 и 9.2. С увеличением кислотности (показатели рН удаляются влево от точки отсчета 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоема пищи. При кислотности рН 6 погибают пресноводные креветки. Когда кислотность повышается до рН 5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон - крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Когда кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых

К наиболее важным соединениям серы, находящимся в атмосфере, относятся двуокись серы (оксид серы (IV)), оксисульфид (сероокись углерода), сероуглерод, сероводород и диметилсульфид. Послед­ние четыре соединения вследствие сильного окислительного действия атмосферы легко превращаются в двуокись серы или в серную кислоту (сульфаты). Под влиянием деятельно­сти человека более всего изменяется содержание двуокиси се­ры

В сильно загрязненных районах уровень двуокиси серы может в 1000 и даже в десятки тысяч раз превысить естест­венную границу значений на суше и в океане. Концентрация других соединений серы, обычно образующихся из естествен­ных источников, более или менее одинакова вблизи поверх­ности земли. Среди соединений серы, находящихся в твердом и жидком состоянии, принимаются в расчет только серная кислота и сульфаты (сульфат и гидросульфат аммония), а также морская соль.

 

Сера (S, Sulphur)

Сера — светло-желтое хрупкое твердое вещество без запаха.

Официально рекомендуемой нормы потребления серы для человека нет. Для поддержания ее нормального баланса, чрезвычайно важного для репродукции здоровой микрофлоры кишечника, достаточно регулярно пить минеральные воды с высоким содержанием сульфатов SO_4-2, такие как Ессентуки, Новотерская и т.д.

У некоторых людей может наблюдаться аллергия на серу и серосодержащие вещества (включая и пищу и лекарства).

Дефицит серы в организме встречается при резком преобладании в пище белков в которых мало серосодержащих аминокислот, при дисбактериозе.