Серен (IV) оксид
Серен оксид (IV) (серен диоксид, серен диоксид, серен диоксид) - SO 2. При нормални условия това е безцветен газ с характерна остра миризма (мирис на запалена клечка). Втечнява се под налягане при стайна температура. Разтваря се във вода, за да образува нестабилна сярна киселина.
Промишленият метод за получаване е изгарянето на сяра или изгарянето на сулфиди, главно пирит: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 ↑ + Q. При лабораторни условия SO2 се получава чрез действието на силни киселини върху сулфити и хидросулфити: Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2SO3. Получената сярна киселина веднага се разлага на SO2 и H2O: Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑. Може да се получи и чрез действието на концентрирана сярна киселина върху нискоактивни метали при нагряване: 2H2SO4 (конц.) + Cu → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O. Сярната киселина е неорганична, двуосновна, нестабилна киселина със средна сила. Нестабилно съединение, известно само във водни разтвори при концентрация не повече от шест процента Разтворите на сярна киселина имат доста специфична миризма (напомняща миризмата, оставаща след запалване на кибрит), чието присъствие може да се обясни с наличието на серен оксид (SO2), който не е химически свързан с вода. Получава се чрез преминаване на серен диоксид през вода. Сулфитите са соли на сярната киселина H 2 SO 3. Има две серии сулфити: средни (нормални) с обща формула M 2 SO 3 и киселинни (хидросулфити) с обща формула MHSO 3 (M е едновалентен метал). Средата, с изключение на алкални метали и амониеви сулфити, е умерено разтворима във вода,се разтварят в присъствието на SO2. От киселинните съединения в свободно състояние са изолирани само хидросулфити на алкални метали. Сулфитите във воден разтвор се характеризират с окисляване до сулфати и редукция до тиосулфати M2S2O3. Реакции с повишаване на степента на окисление на сярата от +4 до +6, например: Na2SO3 + Cl2 + H2O--> И така, при кипене на разтвор с фино смляна сяра се образува натриев тиосулфат: Na2SO3 + S ---> Когато хидросулфитите се нагряват, се образуват пиросулфити. Химическата активност на SO 2 е много висока. Най-изразените редуциращи свойства на SO 2, степента на окисление на сярата при такива реакции се увеличава:
Fe2(SO4)3+SO2+2H2O----->2FeSO4+2H2SO4 Предпоследната реакция е качествена реакция за сулфитния йон SO 3 2− и за SO 2 (обезцветяване на виолетовия разтвор). В присъствието на силни редуциращи агенти, SO 2 може да прояви окислителни свойства. Например, за възстановяване на сяра от отпадъчни газове на металургичната промишленост се използва редукция на SO 2 с въглероден оксид (II): SO2 + 2CO---> 2CO2 + S