Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан бухарский

Свойства соединений серы.

Для серы известно несколько аллотропных модификаций, наиболее изученными являются ромбическая и моноклинная. По химическим свойствам сера является неметаллом и проявляет себя как окислитель, и как восстановитель. Водородное соединение H₂S получают синтезом из элементов или обменными реакциями. Восстановительная способность сульфидов связана с возможностью потери ионом S^2- различного числа электронов:

S^{2- —}2е = S
S^2- - 6е = SО₂
S^2- - 8е = SО₄ ^2-
Сера образует оксиды SО₂ и SО₃, получаемые сжиганием соответствующих элементов на воздухе или в кислороде. В степени окисления +4 сера проявляет двойственные свойства.
В степени окисления +6 сера проявляет сильные окислительные свойства, восстанавливаясь по одной из следующих схем:
SO₄^2- + 2e + 4H⁺ = SO₂ + 2H₂O
SO₄^2- + 6e + 8H⁺ = S + 4H₂O
SO₄^2- + 8e + 10H⁺ = H₂S + 4H₂O
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:
Опыт №1. Получение сульфидов и изучение их свойств.
В четыре пробирки внесите раздельно по 3-5 капель растворов солей: кальция, кадмия, марганца(II) и свинца(II).
К каждому раствору добавьте по 2-3 капли раствора сульфида аммония (или натрия). Отметьте цвет образовавшихся осадков. К полученным осадкам прибавьте по 3-5 капель раствора азотной кислоты. Какие осадки растворились?
Составьте в ионной и молекулярной форме уравнения реакций получения сульфидов металлов, а также уравнения реакций растворения полученных сульфидов в кислоте.
Опыт №2. Получение диоксида серы и сернистой кислоты.
Микроколбу наполните на ¹/₃ ее объема кристаллами сульфита натрия, добавьте 6-8 капель 4 н раствора серной кислоты и быстро закройте пробкой с газоотводной трубкой.
В заранее приготовленную коническую пробирку с дистиллированной водой поместите газоотводную трубку и отметьте изменение цвета лакмуса при добавлении его в пробирку. Напишите уравнения реакций получения диоксида серы и сернистой кислоты, выражения для констант диссоциации К₁ и К₂ сернистой кислоты. Объясните, к сильным или слабым электролитам относятся H₂SO₃ , используя табличные значения К₁ и К₂.
Опыт №3. Восстановительные свойства S(IV). Взаимодействие сульфита натрия с бихроматом калия.
Внесите в пробирку 5-6 капель раствора бихромата калия, 3-4 капли серной кислоты и несколько кристаллов сульфита натрия. Размешайте стеклянной палочкой содержимое пробирки. Отметьте переход окраски раствора. Составьте уравнение протекающей реакции, уравняйте методом электронно-ионного баланса.
Опыт №4. Окислительные свойства S(VI). Взаимодействие серной кислоты с металлами.
а) Действие разбавленной серной кислоты на металлы.
В три пробирки с 2 н раствором серной кислоты (5-8 капель) опустите стружку меди, железа, магния. Во всех ли пробирках идет реакция? Объясните различие во взаимодействии взятых металлов с разбавленной серной кислотой. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите, какой ион в них является окислителем.
б) Взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью.
В тигель внесите несколько медных опилок и 5-6 капель концентрированной серной кислоты. Тигель поставьте на кольцо штатива, подложив асбестированную сетку, и осторожно нагрейте. Влажную лакмусовую бумажку подержите пинцетом над тиглем. По изменению ее цвета определите, какой газ выделяется. По окончании выделения газа (лакмусовая бумажка не изменяет цвет) тигель охладите, внесите в него осторожно 8-10 капель дистиллированной воды и размешайте содержимое стеклянной палочкой. Дайте осадку отстояться. Пипеткой возьмите несколько капель прозрачного раствора в чистую пробирку, отметьте окраску раствора и объясните, для какого иона она характерна? Напишите уравнение реакции взаимодействия серной кислоты с медью и уравняйте методом электронно-ионного баланса.
Опыт №5. Дегидратирующие свойства серной кислоты.
В пробирку на ¹/₄ объема поместите мелко истолченный сахар, внесите две капли воды и 3-4 капли концентрированной серной кислоты. Размешайте стеклянной палочкой, чтобы масса была однородной. Отметьте и объясните изменение цвета сахара и увеличение объема всей массы. Запишите уравнения реакций дегидратации сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ и взаимодействие угля с серной кислотой.