Сірчиста кислота. Хімічні властивості, одержання
Сірчиста кислота - це неорганічна двухосновная нестійка кислота середньої сили. Безсила з'єднання, відома тільки у водних розчинах при концентрації не більше шести відсотків. При спробах виділити чисту сірчистийкислоту вона розпадається на оксид сірки (SO2) і воду (H2O). Наприклад, при впливі сірчаної кислоти (H2SO4) в концентрованому вигляді на сульфіт натрію (Na2SO3) замість сірчистої кислоти виділяється оксид сірки (SO2). Ось так виглядає дана реакція:
Na2SO3 (сульфіт натрію) + H2SO4 (сірчана кислота) = Na2SO4 (Сульфат натрію) + SO2 (сірки диоксид) + H2O (вода)
Розчин сірчистої кислоти
При його зберіганні необхідно виключити доступ повітря. Інакше сірчиста кислота, повільно поглинаючи кисень (O2), перетвориться на сірчану.
2H2SO3 (кислота сірчиста) + O2 (кисень) = 2H2SO4 (кислота сірчана)
Розчини сірчистої кислоти мають досить специфічний запах (нагадує запах, який залишається після запалювання сірника), наявність якого можна пояснити присутністю оксиду сірки (SO2), хімічно не пов'язаного водою.
Хімічні властивості сірчистої кислоти
1. Сірчиста кислота (формула H2SO3) може використовуватися в якості відновника або окислювача.
H2SO3 є хорошим відновником. З її допомогою можна з вільних галогенів отримати галогеноводороди. Наприклад:
H2SO3 (кислота сірчиста) + Cl2 (хлор, газ) + H2O (вода) = H2SO4 (кислота сірчана) + 2HCl (соляна кислота)
Але при взаємодії з сильними відновниками дана кислота буде виконувати роль окислювача. Прикладом може послужити реакція сірчистої кислоти з сірководнем:
H2SO3 (кислота сірчиста) + 2H2S (сірководень) = 3S (сірка) + 3H2O (вода)
2. Розглянуте нами хімічна сполука утворює два види солей - сульфіти (середні) і гідросульфіти (кислі). Ці солі є відновниками, так само, як і (H2SO3) сірчиста кислота. При їх окислюванні утворюються солі сірчаної кислоти. При прожаренні сульфітів активних металів утворюються сульфати і сульфіди. Це реакція самоокісленія-самовідновлення. Наприклад:
4Na2SO3 (сульфіт натрію) = Na2S (Сульфід натрію) + 3Na2SO4 (сульфат натрію)
Сульфіти натрію і калію (Na2SO3 і K2SO3) застосовуються при фарбуванні тканин в текстильній промисловості, при відбілюванні металів, а також у фотографії. Кальцію гідросульфіт (Ca (HSO3) 2), що існує тільки в розчині, використовується для переробки деревного матеріалу в спеціальну сульфітну целюлозу. З неї потім роблять папір.
Застосування сірчистої кислоти
Сірчиста кислота використовується:
- для знебарвлення вовни, шовку, деревної маси, паперу та інших аналогічних речовин, що не витримують відбілювання за допомогою більш сильних окислювачів (наприклад, хлору) -
- як консервант і антисептик, наприклад, для запобігання ферментації зерна при отриманні крохмалю або для запобігання процесу бродіння в бочках вина-
- для збереження продуктів, наприклад, при консервуванні овочів і плодів-
- в переробці тріски деревної в целюлозу сульфітну, з якої потім отримують папір. У цьому випадку використовується розчин кальцію гідросульфіту (Ca (HSO3) 2), який розчиняє лігнін - особлива речовина, що пов'язує волокна целюлози.
Сірчиста кислота: отримання
Дану кислоту можна отримати за допомогою розчинення сірчистого газу (SO2) у воді (H2O). Вам знадобляться сірчана кислота в концентрованому вигляді (H2SO4), мідь (Cu) і пробірка. Алгоритм дій:
1. Обережно налийте в пробірку концентровану сірчисту кислоту і потім помістіть туди шматочок міді. Нагрійте. Відбувається наступна реакція:
Cu (мідь) + 2H2SO4 (сірчана кислота) = CuSO4 (сульфат сірки) + SO2 (сірчистий газ) + H2O (вода)
2. Потік сірчистого газу необхідно направити в пробірку з водою. При його розчиненні частково відбувається хімічна реакція з водою, в результаті якої утворюється сірчиста кислота:
SO2 (сірчистий газ) + H2O (вода) = H2SO3
Отже, пропускаючи сірчистий газ через воду, можна отримати сірчисту кислоту. Варто врахувати, що даний газ подразнює вплив на оболонки дихальних шляхів, може викликати їх запалення, а також втрату апетиту. При тривалому його вдиханні можлива втрата свідомості. Звертатися з цим газом потрібно з граничною обережністю і уважність.