Желтая кровяная соль берлинская лазурь

Соединения неметаллов.

А) соединения серы

1)S®H₂S®SO₂®H₂SO₃®H₂SO₄®Fe₂(SO₄)₃®SO₃®CaSO₄

Превращение S®H2S

Сероводород получим из простых веществ:

S+Н₂=H₂S

‚превращение H₂S®SO₂

Здесь – горение сероводорода в избытке кислорода:

2H₂S+3О₂=2SO₂+2Н₂О

сероводород оксид серы (IV)

ƒпревращение SO₂®H₂SO₃

Взаимодействие кислотного оксида с водой:

SO₂+Н₂О = H₂SO₃

сернистый газ сернистая кислота

„превращение H₂SO₃®H₂SO₄

Сернистая кислота – сильный восстановитель, она окисляется легко до серной кислоты:

1 способ: окисление кислородом воздуха:

2H₂SO₃+О₂=2H₂SO₄

2 способ: окисление хлорной водой:

H₂SO₃+Cl₂+H₂O=2H₂SO₄+2HCl

…превращение H₂SO₄®Fe₂(SO₄)₃

Приглядитесь: продуктом является соль сульфат железа (III) Þ такие способы ее получения:

1 способ: взаимодействие с концентрированной серной кислотой:

2Fe+6H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3SO₂­+6H₂O

cульфат железа (III) сернистый газ

2 способ: взаимодействие с соответствующим оснòвным оксидом:

Fe₂О₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

†превращение Fe₂(SO₄)₃®SO₃

Идет разложение соли при нагреве:

Fe₂(SO₄)₃ = Fe₂O₃ + 3SO₃

сульфат железа (III) оксид Fe(III) серный ангидрид

‡превращение SO₃®CaSO₄

1 способ: реакция с известковой водой (щëлочью):

SO₃+Са(ОН)₂=CaSO₄+Н₂О

2 способ: реакция с соответствующим основным оксидом:

SO₃+СаО=CaSO₄

2)H₂S®S®Na₂S®NaHS®Na₂S®Na₂SO₄

¯

FeS®H2S®SO2®S

Превращение H2S®S

Предложенная вам цепочка – на различные окислительно-восстановительные свойства соединений серы. Надо усвоить, что сероводород – мощнейший восстановитель и окислить его до серы можно многими способами:

1 способ: горение в недостатке кислорода:

2H₂S+О₂=2S+2Н₂О

2 способ: окисление галогенами:

H₂S+Cl₂=S+2НCl

хлор хлороводород

3 способ: конпропорционирование с сернистым газом:

2H₂S+SO₂=3S+2H₂O

4 способ: окисление концентрированной серной кислотой:

H₂S+3H₂SO_4(конц.)=S+SO₂­+2H₂O

Превращение S®Na2S

Сульфид натрия получим из простых веществ:

2Na+S=Na₂S

Превращение Na2S®NaHS

Из средней соли сульфида Na получим кислую соль гидросульфид Na реакцией с избытком сероводородной кислоты:

Na₂S+H₂S=2NaHS

гидросульфид Na

Превращение NaHS®Na2S

Наоборот, из кислой соли получим среднюю соль взаимодействием с избытком щëлочи:

NaHS+NaOH=Na₂S+H₂O

Превращение Na2S®FeS

Здесь тоже реакция обмена, для нее подберем растворимую соль железа (II):

Na₂S+FeCl₂=FeS¯+2NaCl

Превращение FeS®H2S

Это лабораторный способ получения сероводорода:

FeS(твердый)+2HCl(конц.)=FeCl₂+H₂S­

‡превращение H₂S®SO₂

1способ:Здесь реакция горения сероводорода в избытке кислорода:

2H₂S+3О₂=2SO₂+2Н₂О

2способ: реакция сероводорода с концентрированной серной кислотой:

H₂S+3H₂SO_4(конц.)=4SO₂­+4H₂O_{(нагрев)}

H₂S+3H₂SO_4(конц.)=S+SO₂­+2H₂O

Эти реакции равноценные, так как идут одновременно.

Превращение SO2®S

сероводород взаимодействует в вулканах с сернистым газом:

SO₂+2H₂S=3S+2H₂O

‰превращениеNa₂S®Na₂SO₄

Здесь хочется написать окислительно-восстановительную реакцию, но сульфиды более слабые восстановители, чем H₂S, поэтому проведëм реакцию обмена с солью, Подберëм по таблице ратворимости соль с растворимым сульфатом, но нерастворимым сульфидом. Это СuSO₄:

Na₂S+СuSO₄=Na₂SO₄+CuS¯

SO2®SO3®H2SO4®H2S®MgS

¯

SO₂®Na₂SO₃

превращениеSO₂®SO₃

Это очень важная промышленная реакция: каталитическое окисление сернистого газа. Селективные катализаторы Fe, V2O5, Pt.

2SO₂+O₂=2SO_{3(катализаторы} Fe, V₂O₅, Pt.)

‚превращениеSO₃®H₂SO₄

Серный ангидрид легко взаимодействует с водой:

SO₃+Н₂О=H₂SO₄

оксид серы (VI) серная кислота

ПревращениеH2SO4®H2S

Вот тут надо вспомнить, что концентрированная серная кислота – мощный окислитель и реагирует со многими веществами. Чтобы так сильно восстановиться до сероводорода, надо подобрать очень мощный восстановитель. Это:

1 способ: взаимодействие с активными металлами, которые Î I группе в ряду Бекетова:

8Na+5H₂SO_4(конц.)=4Na₂SO₄+H₂S­+4H₂O

2 способ: взаимодействие с иодоводородной кислотой:

8HI+H₂SO_4(конц.)=4I₂¯+H₂S­+4H₂O

3 способ: взаимодействие с иодидами:

8KI+5H₂SO₄=H₂S­+4I₂¯+4K₂SO₄+4H₂O

Превращение H2S®MgS

Тут ничего особенного: взаимодействие сероводородной кислоты с металлом II группы в ряду Бекетова:

Mg+H₂S=MgS+H₂­

сульфид магния

…превращениеH₂SO₄®SO₂

Здесь тоже надо продемонстрировать окислительные свойства серной кислоты, только восстановление еë менее глубокое, только до сернистого газа Þ подберем менее сильные восстановители:

1 способ: реакции с металлами средней активности и малоактивными ( кроме золота и платины):

Fe+H₂SO_4(конц.)®Fe⁺³₂(SO₄)₃+SO₂­+H₂O_{(нагрев)}

Сu+H₂SO_4(конц.)®CuSO₄+SO₂­+H₂O_{(нагрев)}

2 способ: реакции с неметаллами:

С+2H₂SO₄=CO₂­+2SO₂­+2H₂O

углекислый газ

3S+2H₂SO₄=3SO₂­+2H₂O

2P+5H₂SO₄=2H₃PO₄+5SO₂­+2H₂O

фосфорная кислота

3 способ: реакции с сероводородом и бромоводородом:

H₂S+3H₂SO_4(конц.)=4SO₂­+4H₂O_{(нагрев)}

2HBr+H₂SO_4(конц.)=Br₂¯+SO₂­+2H₂O

4 способ: реакция с бромидами:

2KBr+H₂SO₄®SO₂­+Br₂¯+2KOH

бромид калия

†превращение SO₂®Na₂SO₃

Это свойство кислотного оксида – взаимодействие с соответствующей щëлочью:

SO₂+2NaOH=Na₂SO₃

оксид серы (IV) сульфит натрия

Б) соединения галогенов