Кислород–сера–хлор

Теория: Электронное строение атомов кислорода и серы, серы и хлора: сходства и различия, валентные возможности, ^χ; возможности стабилизации положительных и отрицательных степеней окисления, предпочтения к связыванию с атомами H, O, Cl.

Свойства простых веществ:

• физ.–хим.: агрегат. состояние (Т_кип, Т_пл), растворимость в воде и др. растворителях; окраска, запах;

• химич.: прочность внутримолек. и межмолек. связей (активность), окисл.-восст. способность (почему для кислорода и хлора более характерны окислительные свойства, а для серы это различие непринципиально?).

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. (При выливании расплавленной серы она обычно воспламеняется на воздухе!) Вынуть полученную массу из воды и убедиться в ее эластичности. Сохранить образовавшуюся пластическую серу до конца занятия, чтобы проследить за потерей эластичности...

2. Отношение растворенных в воде кислорода, серы и хлора к раствору KJ (один из этих опытов не имеет смысла). В 3-4 мл дистиллированной воды растворить ~0.5стекл. ложечки кристаллического KJ. Обнаруживаются ли признаки взаимодействия с растворенным в воде кислородом? (Сравните с окраской давно хранящегося в лаборатории раствора KJ. Объясните различие.) Разделить раствор на две части.

1. В одну из пробирок долить раствор, который мог бы активировать молекулы О₂ - ослабить связи в молекулах О=О. От каких реагентов, по каким причинам нужно отказаться: KMnO_{4 (aq)}, KOH _(aq), H₂SO₄ (конц.), H₂O_{2 (aq)}, HCl _(aq)?

2. Во вторую долить хлорную воду: сначала по каплям, затем избыток, который позволит обесцветить окрашивающийся поначалу раствор.

3. Окислительно-восстановительные свойства серы.

a) Изучите окислительно-восстановительные свойства серы в реакциях с Fe, Al, Zn. (В реакции с каким веществом в ходе этих опытов возможно проявление восстановительных свойств серы? Ищите не среди перечисленных металлов, а вокруг себя (и серы). Докажите, что металлы провзаимодействовали с серой (обработайте полученные продукты раствором серной кислоты).

b) Поместите небольшой кусочек серы (объем ~1-2 спичечн. головки) в пробирку и добавьте 2-3мл конц. р-ра азотной кислоты. Нагрейте содержимое. Наблюдайте выделение бурого газа, докажите наличие сульфат-ионов в полученном растворе.

Сделайте обобщающий вывод об активности и ок-восст. свойствах кислорода-серы-хлора. Для "полноты картины" продумайте не предлагавшиеся к исполнению реакции между кислородом и хлором в газовой фазе и в растворе. А также отношение веществ, использовавшихся в оп.3 (металлы, HNO₃), не к сере, а к кислороду и хлору.

Свойства водородных соединений:

• физ.–хим.: агрегат. сост, растворимость в воде и др. растворителях; окраска, запах;

• химич.: прочность внутримолек. и межмолек. связей (активность), окисл.-восст. способность (почему для Н₂О и HCl восстановительные свойства очень мало характерны и, если реализуются, то завершаются образованием простых веществ (О₂, Cl₂), почему окисление H₂S часто завершается переводом атомов серы в положительные степени окисления?).

ОПЫТЫ