оксид серы(IV),его получение,физические и химические свойства

ДИОКСИД СЕРЫ (сернистый ангидрид) , (SO2) - бесцветный газ с резким запахом, tпл -75,46 °С, tкип -10,1 °С; при обычной температуре сжижается под давлением 0,4-0,5 МПа. Входит в состав вулканических газов.
В промышленности получают обжигом сульфидных руд (напр. , пирита) . Применяется главным образом в производстве серной кислоты, а также как восстановитель, отбеливатель, консервант, хладагент, антиоксидант и др. Ядовит. Один из основных промышленных газов, загрязняющих атмосферу.

Получение [править | править вики-текст]
Промышленный способ получения — сжигание серы или обжиг сульфидов, в основном — пирита:

\mathsf{4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_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:

\mathsf{Na_2SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2SO_3},
\mathsf{H_2SO_3 \rightarrow H_2O + SO_2\uparrow}.
Также диоксид серы можно получить действием концентрированной серной кислоты на малоактивные металлы при нагревании:

\mathsf{Cu + 2H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O}.
Химические свойства [править | править вики-текст]

Спектр поглощения SO2 в ультрафиолетовом диапазоне.
Относится к кислотным оксидам. Растворяется в воде с образованием сернистой кислоты (при обычных условиях реакция обратима):

\mathsf{SO_2 + H_2O \rightleftarrows H_2SO_3}.
Со щелочами образует сульфиты:

\mathsf{2NaOH + SO_2 \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O}.
Химическая активность SO2 весьма велика. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO2, степень окисления серы в таких реакциях повышается:

\mathsf{SO_2 + Br_2 + 2H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 2HBr},
\mathsf{SO_2 + I_2 + 2H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 2HI},
\mathsf{2SO_2 + O_2 \xrightarrow[V_2O_5]{450^oC} 2SO_3},
\mathsf{3SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow 2H_2SO_4 + 2MnO_2 + K_2SO_4},
\mathsf{Fe_2(SO_4)_3 + SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2FeSO_4 + 2H_2SO_4}.
Предпоследняя реакция является качественной реакцией на сульфит-ион SO32− 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):

\mathsf{SO_2 + 2CO \rightarrow 2CO_2 + S}.
Или для получения фосфорноватистой кислоты:

\mathsf{PH_3 + SO_2 \rightarrow H_3PO_2 + S}.
Применение [править | править вики-текст]
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, шелка и шерсти, то есть материалов, которые нельзя отбеливать хлором. Применяется он также и в качестве растворителя в лабораториях. При таковом 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 [1]. Оксид серы (IV) применяется также для получения различных солей сернистой кислоты.

Токсическое действие [править | править вики-текст]
Skull and crossbones.svg 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.

Оксид серы 4