Свойства сероводорода в водных растворах.

ОПЫТЫ

1. Изменения серы при нагревании. Наполнить пробирку наполовину ее объема кусочками кристаллической серы, укрепить в пробиркодержателе и осторожно прогревать в пламени спиртовки. Объяснить наблюдаемые явления. Довести серу до кипения и вылить в кристаллизатор с водой. Вынуть полученную массу из воды и убедиться в ее эластичности. Сохранить образовавшуюся пластическую серу до конца занятия, чтобы проследить за потерей эластичности.

Окислительно-восстановительные свойства серы.

― a) Изучите окислительно-восстановительные свойства серы в реакциях с Fe, Al, Cu. (В реакции с каким веществом в ходе этих опытов возможно проявление восстановительных свойств серы? Ищите не среди перечисленных металлов, а вокруг себя (и серы). Рассчитайте Т_крит смены режима окисления серы). Как доказать, что в результате опытов получены сульфиды, а не оксиды? Отвечаю: обработать продукты взаимодействия водой (р-ром кислоты).

Продумайте без расчетов возможность разных вариантов сульфидирования Fe и Cu (Сравните с вариантами хлорирования. Продумайте аналогичные вопросы для реакций хлорирования и сульфидирования угля …свинца). Каковы условия осуществления этих реакций?

Сделайте обобщающий вывод о физико-химических и химических свойствах серы, выявленных в оп. 1 и 2а).

― b) В две пробирки поместить по небольшому кусочку серы (объем ~1-2 спичечн. головки) и добавить по 1-2мл конц.
р-ров азотной и серной кислот, соответственно. Содержимое пробирок нагреть в пламени спиртовки. Как обнаружить продукт взаимодействия с азотной кислотой? В какой пробирке можно добиться плавления серы?

― c) Поместите в пробирку несколько кусочков серы, долейте ~2мл дист. воды и растворите 3-4 гранулы NaOH. Прокипятите раствор в течение 2-3минут и разделите на две части. После остывания в одну из пробирок долейте по каплям HСl_конц., а в другую – солянокислый раствор хлорида сурьмы (III). Уравнения реакций, комментарии.

Сделайте обобщающий вывод о химических свойствах серы в водной среде, выявленных в оп. 2b).

Получение и свойства сероводорода в газовой фазе.

― a) Получить сероводород в колбе Вюрца по реакции между сульфидом железа и разбавленным раствором серной кислоты. Что можно сказать о свойствах сероводорода на основании результата этого опыта? (Можно ли заменить FeS на Al₂S₃, CuS, Cu₂S, Sb₂S₃?).

― b) Когда начнется энергичное выделение газа (какой запах он имеет?), зажечь его у отверстия газоотводной трубки.

― c) Внести в пламя сероводорода холодную крышку от тигля или фарфоровую чашку. Что появляется на ее поверхности?

Свойства сероводорода в водных растворах.

Сравните температуры кипения, а также растворимость в воде и степень диссоциации H₂S и HCl. Дайте объяснение имеющимся различиям. Сравните химические свойства (термическую устойчивость, кислотные и окислительно - восстановительные свойства) H₂S и HCl.

Предложите ваши варианты опытов для изучения кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств сероводородной воды. Для второй серии опытов подберите реагенты из соединений галогенов. В чем причина различия в кинетике реакций и составе продуктов окислительно-восстановительных процессов с участием H₂S при их протекании в газовой фазе и в водном растворе (например, в реакциях с O₂, Cl₂)?

5. Осаждение-растворение сульфидов с учетом взаимных предпочтений Э–S.

Получите сульфиды металлов по обменным реакциям в водном растворе, как можно реже используя в качестве осадителя сульфид аммония (натрия). Реактивы: растворы FeSO_4, CuSO₄, MnSO₄, HSbCl₄, Al₂(SO₄)₃; осадители: растворы H₂S, (NH₄)₂S или Nа₂S. Объясните результаты опыта с точки зрения предпочтений атомов р - и d -элементов к связыванию с атомами кислорода и серы. Продумайте возможность растворения полученных осадков сульфидов в HCl _(конц) и HNO_3(конц). Рассчитайте константы соответствующих обменных равновесий осаждения.

Сделайте обобщающий вывод о физико-химических свойствах сероводорода и его химических свойствах в газовой фазе и в водной среде, выявленных в оп. 3-5.

	SO2	SO3 (г)	O2		К'H2S ≈ 10-7	К''H2S ≈ 10-13
ΔН°обр., кДж/моль	-296.9	-395.85
S°, кДж/моль·К	0.2481	0.2567	0.205			FeS	Al2S3	CuS	Cu2S	Sb2S3	MnS
Температура пламени горения серы ~ 1800°С		ПР	10-18	?!?	10-36	10-48	10-93	10-10