Сероводородом и оксидом серы iv

Сумма коэффициентов в правой части уравнения, описывающего реакцию взаимодействия между сероводородом и оксидом серы(IV), равна

73% выпускников не работают по специальности, потому что.

– Выбрали профессию, опираясь только на опыт друзей и родителей
– Не учли свои личностные особенности, способности и интересы
– Выбрали вуз, опираясь только на баллы ЕГЭ

При взаимодействии сероводорода с оксидом серы (IV) образовалось 16 г серы. Общий объём вступивших в реакцию газов (н.у.) равен ____________л. (В ответе запишите число с точностью до десятых.)

n(S) = m(S)/M(S) = 16/32=0,5 моль

по уравнению из 3 моль газов (2 моля сероводорода и 1 моль оксида серы (IV) ) получается 3 моля серы, значит, 0,5 моль серы получится из 0,5 моль газов.

молярный объем газов при нормальных условиях – 22,4 л/моль

общий объём вступивших в реакцию газов (н.у.) равен 11,2 л.

Оксид серы
Общие
Систематическое наименование	Оксид серы(IV)
Хим. формула	SO2
Рац. формула	SO2
Физические свойства
Состояние	бесцветный газ
Молярная масса	64,054 г/моль
Плотность	0,002927 г/см³
Энергия ионизации	12,3 ± 0,1 эВ [1]
Термические свойства
Т. плав.	−75,5 °C
Т. кип.	−10,01 °C
Энтальпия образования	−296,90 кДж/моль
Давление пара	3,2 ± 0,1 атм [1]
Химические свойства
Растворимость в воде	11,5 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[7446-09-5]
PubChem	1119
Рег. номер EINECS	231-195-2
SMILES
Кодекс Алиментариус	E220
RTECS	WS4550000
ChEBI	18422
ChemSpider	1087
Безопасность
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Окси́д се́ры(IV) (диокси́д се́ры, двуокись серы, серни́стый газ, серни́стый ангидри́д) — соединение серы с кислородом состава S O ₂. В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Токсичен. Под давлением сжижается при комнатной температуре. Растворяется в воде с образованием нестойкой серни́стой кислоты; растворимость 11,5 г/100 г воды при 20 °C, снижается с ростом температуры. Растворяется также в этаноле и се́рной кислоте. Один из основных компонентов вулканических газов.

Содержание

Получение [ править | править код ]

Промышленный способ получения — сжигание серы или обжиг сульфидов, в основном — пирита:

2 F e S 2 + 5 O 2 → 2 F e O + 4 S O 2 . <displaystyle <mathsf <2FeS_<2>+5O_<2>
ightarrow 2FeO+4SO_<2>>>.>

В лабораторных условиях и в природе SO₂ получают воздействием сильных кислот на сульфиты и гидросульфиты. Образующаяся сернистая кислота H₂SO₃ сразу разлагается на SO₂ и H₂O:

N a 2 S O 3 + H 2 S O 4 → N a 2 S O 4 + H 2 S O 3 , <displaystyle <mathsf <2>SO_<3>+H_<2>SO_<4>
ightarrow Na_<2>SO_<4>+H_<2>SO_<3>>>,> H 2 S O 3 → H 2 O + S O 2 ↑ . <displaystyle <mathsf <2>SO_<3>
ightarrow H_<2>O+SO_<2>uparrow >>.>

Химические свойства [ править | править код ]

Относится к кислотным оксидам. Растворяется в воде с образованием сернистой кислоты (при обычных условиях реакция обратима):

S O 2 + H 2 O ⇄ H 2 S O 3 . <displaystyle <mathsf <2>+H_<2>O
ightleftarrows H_<2>SO_<3>>>.>

С щелочами образует сульфиты:

2 N a O H + S O 2 → N a 2 S O 3 + H 2 O . <displaystyle <mathsf <2NaOH+SO_<2>
ightarrow Na_<2>SO_<3>+H_<2>O>>.>

Химическая активность SO₂ весьма велика. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO₂, степень окисления серы в таких реакциях повышается:

S O 2 + B r 2 + 2 H 2 O → H 2 S O 4 + 2 H B r , <displaystyle <mathsf <2>+Br_<2>+2H_<2>O
ightarrow H_<2>SO_<4>+2HBr>>,> S O 2 + I 2 + 2 H 2 O → H 2 S O 4 + 2 H I , <displaystyle <mathsf <2>+I_<2>+2H_<2>O
ightarrow H_<2>SO_<4>+2HI>>,> 2 S O 2 + O 2 → P t 450 o C 2 S O 3 , <displaystyle <mathsf <2SO_<2>+O_<2><xrightarrow[]<450^C>>2SO_<3>>>,> 5 S O 2 + 2 K M n O 4 + 2 H 2 O → 2 H 2 S O 4 + 2 M n S O 4 + K 2 S O 4 , <displaystyle <mathsf <5SO_<2>+2KMnO_<4>+2H_<2>O
ightarrow 2H_<2>SO_<4>+2MnSO_<4>+K_<2>SO_<4>>>,> F e 2 ( S O 4 ) 3 + S O 2 + 2 H 2 O → 2 F e S O 4 + 2 H 2 S O 4 . <displaystyle <mathsf <2>(SO_<4>)_<3>+SO_<2>+2H_<2>O
ightarrow 2FeSO_<4>+2H_<2>SO_<4>>>.>

Предпоследняя реакция является качественной реакцией на сульфит-ион SO₃ 2− и на SO₂ (обесцвечивание фиолетового раствора).

В присутствии сильных восстановителей SO₂ способен проявлять окислительные свойства. Например, для извлечения серы из отходящих газов металлургической промышленности используют восстановление SO₂ оксидом углерода(II):

S O 2 + 2 C O → 2 C O 2 + S . <displaystyle <mathsf <2>+2CO
ightarrow 2CO_<2>+S>>.>

Или для получения фосфорноватистой кислоты:

P H 3 + S O 2 → H P ( O H ) 2 + S . <displaystyle <mathsf <3>+SO_<2>
ightarrow HP(OH)_<2>+S>>.>

Применение [ править | править код ]

Большая часть оксида серы(IV) используется для производства сернистой кислоты. Используется также в виноделии в качестве консерванта (пищевая добавка E220). Так как этот газ убивает микроорганизмы, им окуривают овощехранилища и склады. Оксид серы(IV) используется для отбеливания соломы, шёлка и шерсти, то есть материалов, которые нельзя отбеливать хлором. Применяется он также и в качестве растворителя в лабораториях. При таком его применении следует помнить о возможном содержании в SO₂ примесей в виде SO₃, H₂O, и, как следствие присутствия воды, H₂SO₄ и H₂SO₃. Их удаляют пропусканием через растворитель концентрированной H₂SO₄; это лучше делать под вакуумом или в другой закрытой аппаратуре [2] . Оксид серы(IV) применяется также для получения различных солей сернистой кислоты.

Токсическое действие [ править | править код ]

SO₂ очень токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.

При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее действие, вызывает кашель и першение в горле.

• ПДК (предельно допустимая концентрация):

• в атмосферном воздухе максимально-разовая — 0,5 мг/м³, среднесуточная — 0,05 мг/м³;
• в помещении (рабочая зона) — 10 мг/м³

Интересно, что чувствительность по отношению к SO₂ весьма различна у отдельных людей, животных и растений. Так, среди растений наиболее устойчивы по отношению к сернистому газу берёза и дуб, наименее — роза, сосна и ель.

Биологическая роль [ править | править код ]

Роль эндогенного сернистого газа в физиологии организма млекопитающих ещё окончательно не выяснена. [3] Сернистый газ блокирует нервные импульсы от рецепторов растяжения лёгких и устраняет рефлекс, возникающий в ответ на перерастяжение лёгких, стимулируя тем самым более глубокое дыхание.

Показано, что эндогенный сернистый газ играет роль в предотвращении повреждения лёгких, уменьшает образование свободных радикалов, оксидативный стресс и воспаление в лёгочной ткани, в то время как экспериментальное повреждение лёгких, вызываемое олеиновой кислотой, сопровождается, наоборот, снижением образования сернистого газа и активности опосредуемых им внутриклеточных путей и повышением образования свободных радикалов и уровня оксидативного стресса. Что ещё более важно, блокада фермента, способствующего образованию эндогенного сернистого газа, в эксперименте способствовала усилению повреждения лёгких, оксидативного стресса и воспаления и активации апоптоза клеток лёгочной ткани. И напротив, обогащение организма подопытных животных серосодержащими соединениями, такими, как глютатион и ацетилцистеин, служащими источниками эндогенного сернистого газа, приводило не только к повышению содержания эндогенного сернистого газа, но и к уменьшению образования свободных радикалов, оксидативного стресса, воспаления и апоптоза клеток лёгочной ткани. [4]

Считают, что эндогенный сернистый газ играет важную физиологическую роль в регуляции функций сердечно-сосудистой системы, а нарушения в его метаболизме могут играть важную роль в развитии таких патологических состояний, как лёгочная гипертензия, гипертоническая болезнь, атеросклероз сосудов, ишемическая болезнь сердца, ишемия-реперфузия и др. [5]

Показано, что у детей с врождёнными пороками сердца и лёгочной гипертензией повышен уровень гомоцистеина (вредного токсичного метаболита цистеина) и снижен уровень эндогенного сернистого газа, причём степень повышения уровня гомоцистеина и степень снижения выработки эндогенного сернистого газа коррелировала со степенью выраженности лёгочной гипертензии. Предложено использовать гомоцистеин как маркер степени тяжести состояния этих больных и указано, что метаболизм эндогенного сернистого газа может быть важной терапевтической мишенью у этих больных. [6]

Также показано, что эндогенный сернистый газ понижает пролиферативную активность клеток гладких мышц эндотелия сосудов, угнетая активность MAPK-сигнального пути и одновременно активируя аденилатциклазный путь и протеинкиназу A. [7] А пролиферация гладкомышечных клеток стенок сосудов считается одним из механизмов гипертензивного ремоделирования сосудов и важным звеном патогенеза артериальной гипертензии, а также играет роль в развитии стеноза (сужения просвета) сосудов, предрасполагающего к развитию в них атеросклеротических бляшек.

Эндогенный сернистый газ оказывает эндотелий-зависимое вазодилатирующее действие в низких концентрациях, а в более высоких концентрациях становится эндотелий-независимым вазодилататором, а также оказывает отрицательное инотропное действие на миокард (понижает сократительную функцию и сердечный выброс, способствуя снижению артериального давления). Этот вазодилатирующий эффект сернистого газа опосредуется через АТФ-чувствительные кальциевые каналы и кальциевые каналы L-типа («дигидропиридиновые»). В патофизиологических условиях эндогенный сернистый газ оказывает противовоспалительное действие и повышает антиоксидантный резерв крови и тканей, например при экспериментальной лёгочной гипертензии у крыс. Эндогенный сернистый газ также снижает повышенное артериальное давление и тормозит гипертензивное ремоделирование сосудов у крыс в экспериментальных моделях гипертонической болезни и лёгочной гипертензии. Последние (на 2015 год) исследования показывают также, что эндогенный сернистый газ вовлечён в регуляцию липидного метаболизма и в процессы ишемии-реперфузии. [8]

Эндогенный сернистый газ также уменьшает повреждение миокарда, вызванное экспериментальной гиперстимуляцией адренорецепторов изопротеренолом, и повышает антиоксидантный резерв миокарда. [9]

Воздействие на атмосферу [ править | править код ]

Из-за образования в больших количествах в качестве отходов диоксид серы является одним из основных газов, загрязняющих атмосферу.

Наибольшую опасность представляет собой загрязнение соединениями серы, которые выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке металлов и производстве серной кислоты.

Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное [10] [11] . Серный ангидрид образуется при постепенном окислении сернистого ангидрида кислородом воздуха с участием света. Конечным продуктом реакции является аэрозоль серной кислоты в воздухе, раствор в дождевой воде (в облаках). Выпадая с осадками, она подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей, скрыто угнетающе воздействует на здоровье человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий чаще отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Растения около таких предприятий обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной кислоты, что доказывает присутствие её в окружающей среде в существенных количествах. Пирометаллургические предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭЦ ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида. Необходимо отметить также, что диоксид серы имеет максимум в спектре поглощения света в ультрафиолетовой области (190—220 нм), что совпадает с максимумом в спектре поглощения озона. Это свойство диоксида серы позволяет утверждать, что наличие этого газа в атмосфере имеет также положительный эффект, предотвращая возникновение и развитие онкологических заболеваний кожи человека. Диоксид серы в атмосфере Земли существенно ослабляет влияние парниковых газов (диоксид углерода, метан) на рост температуры атмосферы [12] . Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, Европы, Китая, европейской части России и Украины. В южном полушарии содержание его значительно ниже [13] .