Добування сульфатної кислоти

Сульфатна кислота в’язка рідина. Це ковалентна сполука. В’язкість і високу температуру кипіння (2700С) кислоти можна пояснити наявністю водневих зв’язків між молекулами.

SO3 + H2O « H2SO4

H2SO4 + SO3  H2S2O7

ü H2SO4 – сильний дегідратуючий агент:

C6H12O6 + 6H2SO4  6C + 6H2SO4H2O;

ü H2SO4 – сильний окисник:

2Ag + 2H2SO4(конц.)  Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

3Zn + 4H2SO4(конц.)  3ZnSO4 + S + 4H2O

Zn + H2SO4(розб.)  ZnSO4 + H2

H2SO4(конц) + H2S  S + SO2 + 2H2O

ü Для H2SO4 характерні реакції заміщення:

H2SO4 + CaF2  CaSO4 + 2HF

NO3 + H2SO4 « HNO3 + HSO4

ü H2SO4 використовують для підсушування газів.

 

Деякі схеми реакцій в які вступають елементи підгрупи сульфуру та їх сполуки

ü 10S + 12AgJ + 16NH3 ® S4N4 + 6Ag2S¯ + 12NH4J

ü 8S + 6SO3 + H2SO4(безвод.) ® (S82+)(HS3O10)2¯ + SO2­ (на холоді)

ü (n-1)S + Na2S ® Na2(Sn) (t= tкип.)

ü 3S + 2SCl2O2 ® SCl2 + S2Cl2 + 2SO2 (кат. Al2O3)

ü S + 2Cl2 + 4NaF ® SF4 + 4NaCl

ü 4S + 6NaOH(конц) ® Na2SO3S + 2Na2S + 3H2O (t= tкип, доміш. Na2SO3)

ü H2S + 4Cl2 + 4H2O ® H2SO4 + 8HCl

ü H2S + Sn ® SnS + H2 (t=400-4500C)

ü H2S + 2AgNO3 ® Ag2S¯ + 2HNO3

ü H2S + MCl2 ® MS¯ + 2HCl (M=Pb, Cu, Cd, Hg)

ü 3H2S + 2KMnO4 ® 2MnO2¯ + 3S¯ + 2H2O + 2KOH

ü 3H2S + K2Cr2O7 + 4H2SO4 ® 3S¯ + Cr2(SO4)3 + 7H2O + K2SO4

ü 2H2S + SnCl2 ® H2Sn+2 + 2HCl

ü H2S + M(C2H5O) ® MHS¯ + C2H5OH (M=Li, Na, K в (C2H5)2O)

ü H2Sn + 2HNO3 ® nS¯ + 2NO2 + 2H2O

ü 2H2Sn + SnCl2 ® 2H2S3n + 2HCl

ü SO2 + Br2 + PCl3 ® PClO3 + SBr2O (t=00C)

ü 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 ® 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 (у розв. H2SO4)

ü 4Na2SO3 ® Na2S + 3Na2SO4 (t=600-7000C)

ü Na2SO3 + 2HCl ® 2NaCl + SO2­ + H2O

ü Na2SO3 + 2NaOH + Hal2 ® Na2SO4 + 2NaHal + H2O (Hal = Cl, Br, J)

ü Na2SO3 + 2KOH + 2KMnO4 ® 2K2MnO4 + H2O

ü NaHSO3 + H2SO4 ® NaHSO4 + SO2­ + H2O

ü

ü 3K2SO3 + 4H2SO4(розв) + K2Cr2O7 ® 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O

ü KHSO3 + O2 ® 2K2SO4 +2SO2­ + H2O

ü 4(NH4)2SO3 ® 3(NH4)2SO4 + 2NH3 + H2S (t=120-1700C)

ü (NH4)2SO3 + 2HNO3(конц, гаряча) ® (NH4)2SO4 + 2NO2­ + H2O

ü 16(NH4)HSO3 ® 6(NH4)2SO4 + 4NH3 + 7SO2 + 3S + 10H2O (t=1500)

ü (NH4)HSO3 + HCl ®NH4Cl + SO2­ + H2O

ü 2KSO2F+Hal2 + 2H2O ® SO2F2­ + 2KHal + H2SO4 + 2HHal (Hal =Cl, Br)

ü 2SO3 + H2SO4 + CaF2 ® 2HSO3F + CaSO4¯ (кімн. t, в олеумі)

ü 3H2SO4(конц) + 2KBr ® SO2­ + Br2 + 2H2O + 2KHSO4 (t=40-600C)

ü 5H2SO4(конц) + 8KJ ® H2S­ + 4J2¯ + 4H2O + 4K2SO4 (t= tкип, доміш. S, SO2)

ü 2H2SO4 + NO + NO2 ® 2(NO+)HSO4¯ + H2O

ü H2SO4 + PCl5 ® HSO3Cl + PCl3O + HCl

ü 2H2SO4(конц) + C(графіт) ® 2SO2­ + CO2­ + 2H2O

ü Na2S2O4 + 2AgNO3 ® 2SO2­ + 2Ag¯ + 2NaNO3

ü 2Na2S2O4 + H2O + HCl ® 3NaHSO3 + S¯ + NaCl

А На практиці використовують сполуки сірки у ступенях окиснення –2, +6 та ін.

Визначення сульфатної кислоти та сульфат-іону SO42–:

¨ SO42– + Ba2+ « BaSO4¯ – білий кристалічний осад;

¨ SO42– + Pb2+ « PbSO4¯ – білий кристалічний осад;

Визначення сульфітної кислоти та сульфіт-іонів SO32:

¨ SO32– + H+ « HSO3

¨ HSO3 + H+ « H2SO3 « H2O + SO2 (aq ® g)

¨ SO32– + Ba2+ « BaSO3 – білий осад;

¨ SO32– + 2H2S + 2H+ « 3S + 3H2O;

¨ фуксин знебарвлюється нейтральними розчинами сульфітів;

¨ SO32– + J2 + H2O2 « SO42– + 2J + 2H+;

¨ 2MnO4 + 6SO32– + 8H+ ® 2Mn2+ + 4SO42– + S2O62– + 4H2O