Свойства серной кислоты

Серная кислота представляет собой бесцветную маслянистую жидкость уд. в. 1,84, закипающую при 338º.

Серная кислота обладает способностью отнимать элементы воды от органических веществ, чем объясняется обугливание многих органических веществ при действии на них концентрированной серной кислоты.

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем, она окисляет при нагревании почти все металлы. Производя окисление, сама серная кислота восстанавливается до сернистой кислоты, а иногда даже до нейтральной серы и до сероводорода.

Разбавленная серная кислота действует только на металлы, стоящие левее водорода в ряду напряжений. При этом окислителем является не шестивалентная сера, как в случае концентрированной серной кислоты, а ионы водорода и при реакции выделяется свободный водород.

Для работы нужны: 1) конц. H₂SO₄; 2) кусок бумаги, лучинка; 3) медные стружки; 4) набор пробирок; 5) пробка с изогнутой под углом газоотводной трубкой; 6) стеклянная палочка; 7) 2 и раствор H₂SO₄; 8) кусочек серы; 9) магниевые стружки; 10) сахарная пудра; 11) стакан на 100 мл; 12) воронка с фильтром.

Опыт 1. Обугливание клетчатки (C₆H₁₀ O₅)_х концентрированной серной кислотой.

Написать или нарисовать что-либо на куске белой бумаги лучинкой, смоченной в растворе серной кислоты. Просушить бумагу, держа ее высоко над пламенем. Вследствие испарения воды кислота концентрируется и обугливает бумагу в смоченных ею местах.

Опыт 2. Окисление угля концентрированной серной кислотой.

1. Осторожно нагреть в пробирке 2-3 мл концентрированной серной кислоты с кусочком угля. Образуются углекислый газ и сернистый ангидрид. Последний легко узнать по запаху.

2. Составить уравнение реакции и электронные уравнения для процесса окисления и процесса восстановления.

Опыт 3. Обугливание сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ концентрированной серной кислотой.

1. Поместить в пробирку около 2 г сахарной пудры, прибавить немного воды для получения густой кашицы. Зажав пробирку в лапку штатива, долить 2-3 мл концентрированной серной кислоты и перемешать смесь стеклянной палочкой.

2. Подождать некоторое время и, если реакция не начнется, слегка подогреть смесь. Наблюдать вспучивание обугливающегося сахара, вызываемое выделением сернистого ангидрида, образующегося вследствие частичного окисления угля (срав. оп. 2).

Опыт 4. Окисление меди концентрированной кислотой.

При нагревании меди с концентрированной серной кислотой последняя восстанавливается до сернистого дигидрида, а медь окисляется до ионов Сu^··. Образующиеся ионы меди с ионами SO₄´´ дают СuSO₄.

1. Налить в пробирку 3-4 мл концентрированной серной кислоты и прибавить немного медных стружек.

2. Закрыть пробирку а пробкой с газоотводной трубкой и укрепить слегка наклонно в зажиме штатива (рис. 22). Открытый конец газоотводной трубки опустить до дна в сухую пробирку b.

3. Нагревать осторожно пробирку а, держа горелку наклонно в руке. Как только начнется энергичная реакция, сейчас же убрать горелку.

4. По окончании реакции поднятием штатива отделить пробирку с реакционной смесью от пробирки с газом и осторожно понюхать газ в пробирке.

5. Когда пробирка а остынет, вылить ее содержимое в стакан с небольшим количеством воды. Часть раствора отфильтровать.

Синий цвет раствора свидетельствует об образовании CuSO₄.

6. Написать уравнение произведенной реакции.

Опыт 5. Окисление серы концентрированной серной кислотой.

1. Нагреть в пробирке 1-2 мл концентрированной серной кислоты с небольшим кусочком серы до кипения. Определить по запаху (осторожно понюхать) и по действию на синюю лакмусовую бумажку, какой газ выделяется.

2. Составить уравнение реакции и электронные уравнения для процесса окисления и процесса восстановления, указав окислитель и восстановитель.

Опыт 6. Действие разбавленной серной кислоты на магний.

1. Облить в пробирке несколько стружек магния разбавленной серной кислотой. Если реакция идет медленно – подогреть. Испытать выделяющийся газ, поднося к отверстию пробирки пламя горелки.

2. Написать ионное уравнение реакции.

Опыт 7. Реакция открытия иона SO₄´´.

При встрече ионов SO₄´´ с ионами Ва^·· образуется тяжелый белый осадок сульфата бария, нерастворимый в кислотах. Образование этого осадка служит характерной реакцией на ион SO₄´´.

1. Подействовать раствором ВаCl₂ на растворы серной кислоты и различных сульфатов. Во всех случаях выпадает белый осадок ВаSO₄.

2. Выразить произведенные реакции одним ионным уравнением.

3. Испытать действие на осадок соляной и азотной кислот. Убедиться, что он в них не растворяется.

РАБОТА № 30