Кислородные соединения серы

SO₂ – оксид серы(IV), бесцветный газ с удушливым запахом, легко превращающийся в жидкость, ядовит. При растворении в воде образует сложную равновесную систему: SO₂+H₂O H₂SO₃ H⁺+HSO .

Сернистая кислота сильнее угольной (K_a(H₂SO₃)=1,6610^–2, K_a(H₂СO₃)=4,2610^–7). Растворимые соли (сульфиты и гидросульфиты щелочных металлов) сернистой кислоты гидролизуются в водных растворах по аниону.

В силу нестабильности степени окисления +4 соединения серы проявляют сильные восстановительные свойства. Окислительные свойства соединения серы (IV) проявляют только с сильными восстановителями.

При сжигании угля, нефтяного мазута выделяется SO₂, который далее образует сернистую и серную кислоты:

SO₂ + H₂O = H₂SO₃; 2SO₂ + 2H₂O + O₂ = 2H₂SO₄

Наличие в атмосфере кислотных продуктов, высокая влажность воздуха, инверсия температуры в приземном слое и отсутствие ветра приводят к образованию токсического смога, который чаще всего образуется зимой. Так, например, при концентрации SO₂ в воздухе 0,5 мг/м³ заболеваемость бронхитом у населения составляет 6%, а при 5 мг/м³ – 100%.

SO₃ – оксид серы(VI), летучая жидкость, активно поглощает воду, образуя сильную серную кислоту. Соли серной кислоты(сульфаты, гидросульфаты) не гидролизуются.

Серная кислота - вязкая маслянистая жидкость без запаха и цвета – активный окислитель. Гидратация H₂SO₄ сопровождается выделением большого количества тепла за счет образования гидратов, наиболее прочный из которых H₂SO₄Н₂О.

Применение серы и ее соединений в медицине

• Очищенная мелкодисперсная сера применяется наружно в 15-20% мазях и присыпках при лечении псориаза, себореи, чесотки и внутрь в качестве слабительного и отхаркивающего средства. Она взаимодействует с органическими веществами, образуя сульфиды и пентатионовую кислоту, которые оказывают противомикробное и противопаразитарное действие.

• Радиоактивная сера и меченные ею соединения используются в экспериментальной медицине в качестве индикаторов.

• Сероводородные (H₂S) ванны благоприятно влияют на организм при различных заболеваниях.

• Большое распространение получили производные моноамида серной кислоты – сульфаниламидные препараты: стрептоцид, норсульфазол, сульфадиметаксин, сульфамонометоксин, фталазол и др., обладающие антибактериальной активностью.

• Пентагидрат тиосульфата натрия Na₂S₂O₃5H₂O применяется, как противоядие при отравлениях цианидами, синильной кислотой, солями тяжелых металлов, иодом.

• Тиосульфат натрия Na₂S₂O₃ в виде 30% раствора применяется как антисептическое средство при аллергических заболеваниях, артритах, невралгиях, красной волчанке. Наружно тиосульфатом лечат чесотку, грибковые заболевания.

При подкислении водных растворов тиосульфата образуются сера и оксид серы(IV)

Na₂S₂O₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂ + S + H₂O

Эта реакция лежит в основе метода лечения чесотки по Демьяновичу: сначала в кожу втирается раствор Na₂S₂O₃, а затем раствор HCl. Образующиеся при этом продукты реакции (SO₂ и S) оказывают противопаразитарное действие.

Na₂S₂O₃ используется при отравлении цианидами, т.к. окисляет цианид-анион в значительно менее ядовитый тиоцианат-анион:

KCN + Na₂S₂O₃ Na₂SO₃ + KNCS

Со многими ионами-токсикантами: кадмия, меди(I), ртути(II), свинца(II), серебра – тиосульфат-анион образует прочные комплексы и малорастворимые нетоксичные соединения, поэтому он используется как универсальный антидот: Hg²⁺ + 4S₂O [Hg(S₂O₃)₄]^6–;

Pb²⁺ + S₂O + H₂O = PbS + SO + 2H⁺.

• Серная кислота H₂SO₄ применяется как противоядие при отравлениях солями бария и свинца, для подкисления микстур. Определение сульфатов в моче позволяет судить о процессах гниения белков в кишечнике.

Концентрированная серная кислота оказывает прижигающее действие путем дегидратации поверхностных элементов с образованием плотного струпа (коагуляционный некроз).

• В медицине широкое применение нашли различные сульфаты: Na₂SO₄10H₂O – глауберова соль, CaSO₄2H₂O – гипс, 2CaSO₄H₂O –алебастр, MgSO₄7H₂O, BaSO₄, CuSO₄, ZnSO₄, FeSO₄7Н₂О – железный купорос, KАl(SO₄)₂12H₂О –алюмокалиевые квасцы.

• Унитиол и сукцимер