Сернистый ангидрид SO₂ и сернистая кислота H₂SO₃

Сернистый ангидрид, называемый также двуокисью серы и сернистым газом, образуется непосредственно из серы и кислорода при сжигании серы в воздухе или кислороде. Он получается также при прокаливании на воздухе («обжигании») различных сернистых металлов, например железного колчедана:

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂

С помощью этой реакции сернистый ангидрид получают обычно в промышленном масштабе.

Сернистый ангидрид представляет собой бесцветный газ с резким, всем знакомым запахом горящей серы. Он довольно легко сгущается в бесцветную жидкость, кипящую при —10°. При испарении жидкого сернистого ангидрида происходит сильное понижение температуры (до —50°).

Сернистый ангидрид хорошо растворяется в воде. При 20° 1 объем воды растворяет около 40 объемов сернистого ангидрида, который частично вступает в реакцию с водой, образуя сернистую кислоту:

SO₂ + H₂O ⇄ H₂SO₄

При нагревании, вследствие уменьшения растворимости сернистого ангидрида, равновесие этой реакции смещается влево и постепенно весь растворенный сернистый ангидрид снова выделяется из раствора.

Сернистый ангидрид применяется для беления соломы, шерсти, шелка и как дезинфицирующее средство, убивающее зародыши многих микроорганизмов; сернистым ангидридом окуривают для уничтожения плесневых грибков сырые подвалы и погреба, винные бочки, бродильные чаны и пр.

Сернистая кислота H₂SO₃ — очень непрочное соединение. Она известна только в водных растворах. При всех попытках выделить сернистую кислоту из воды или получить как-либо иначе в чистом виде она сейчас же распадается на сернистый ангидрид и воду. Так, например, при действии концентрированной серной кислоты на сернистокислый натрий вместо сернистой кислоты выделяется сернистый ангидрид:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ +H₂O

Раствор сернистой кислоты необходимо хорошо предохранять от доступа воздуха, иначе сернистая кислота, поглощая из воздуха кислород, довольно быстро окислится в серную кислоту:

2H₂SO₃ + О₂ = 2H₂SO₄

Легко окисляясь, сернистая кислота является хорошим восстановителем. Так, например, свободные галогены восстанавливаются ею в галогеноводородные кислоты:

H₂SO₃ + Cl₂ + Н₂O = H₂SO₄ + 2НСl

или в ионной форме

SO»₃ + Сl₂ + Н₂O = SO»₄ + 2Сl’ + 2Н^•

Однако иногда сернистая кислота может играть и роль окислителя, например при взаимодействии с таким сильным восстановителем, как сероводород:

H₂SО₃ + 2H₂S = 3S + 3H₂О

В этом случае положительные четырехвалентные атомы серы (в молекулах H₂SО₃) отнимают электроны от отрицательно заряженных ионов S^— вследствие чего и те и другие превращаются в электронейтральные атомы серы.

Сернистая кислота двухосновна и образует два ряда солей — средние и кислые соли. Если пропускать сернистый газ в раствор какой-нибудь щелочи, например едкого натра, до насыщения, то получается кислая соль:

 NaOH + SO₂ = NaHSО₃

При избытке щелочи образуется нормальная соль.

Нормальные соли сернистой кислоты называются сульфитами, а кислые — гидросульфитами.

Как и свободная сернистая кислота, сульфиты легко окисляются кислородом воздуха, переходя в сульфаты —соли серной кислоты. При нагревании сульфиты разлагаются с образованием сульфидов и сульфатов (реакция самоокисления-самовосстановления) :

4Na₂SO₃ = Na₂S + 3Na₂SO₄

Некоторые соли сернистой кислоты имеют важное техническое значение и приготовляются в больших количествах. Гидросульфит натрия NaHSO₃ применяется под названием антихлора для уничтожения следов хлора в отбеленных тканях, так как он восстанавливает хлор в хлористый водород:

NaHSO₃ + Cl₂ + Н₂O = NaHSO₄ + 2HCl

Гидросульфит кальция Ca(HSO₃)₂ применяется для переработки древесины в так называемую сульфитную целлюлозу, аз которой потом получается бумага.

122 123 124

Вы читаете, статья на тему Сернистый ангидрид