62. Полисерные, перексосерные, политионовые кислоты. Химические свойства. Соли и их практическое применение.

Полисерные кислоты, полисульфаты.

При растворении SOg В безводной серной кислоте образуется олеум, представляющий собой жидкую, маслообразную смесь полисерных кислот, аналогичных по строению полифосфорным кислотам. Соли полисерных кислот — полисульфаты. Молекулы полисерных кислот и анионы их солей представляют собой цепи, построенные из тетраэдров SO4, каждый из которых имеет по одному общему атому кислорода с соседним тетраэдром. Простейшая из полисерных кислот — пиросерная кислота HgSgOy — образуется в результате реакции.

 Химические свойства. Полисерные кислоты и пероксокислоты легко взаимодействуют с водой с образованием серной кислоты.

Перексосерные кислоты - неорганическое соединение, двухосновная кислота с формулой H2S2O8, белое, очень гигроскопичное вещество, устойчиво в концентрированном водном растворе, разлагается в разбавленном.

Кислородные кислоты серы, характеризующиеся наличием пероксогруппы —О—О—. Известны три П. к.: пероксо-моносерная H2SO5, пероксодисерная H2S2O8 и пероксотрисерная H2S3O11. Наиболее изучены H2SO5 (называется также кислота Каро) и H2S2O8 (называется также надсерная кислота) и их соли — пероксосульфаты. В свободном виде H2SO5 и H2S2O8 — бесцветные кристаллы, плавящиеся соответственно при 45 °С и 65 °С. Их водные растворы получают электролизом растворов серной кислоты. H2SO5 — сильный окислитель, применяемый в органическом синтезе. H2S2O8 и её соли — также окислители; служат исходными продуктами при получении H2O2.

Физические свойства

Пероксодисерная кислота — белое, очень гигроскопичное вещество, устойчиво в концентрированном водном растворе, разлагается в разбавленном.

Растворимо в этаноле, диэтиловом эфире, серной кислоте.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании выше температуры плавления:

• {\displaystyle {\mathsf {2H_{2}S_{2}O_{8}\ {\xrightarrow {65^{o}C}}\ 2H_{2}SO_{4}+2SO_{3}+O_{2}}}}В разбавленных водных растворах разлагается:

• {\displaystyle {\mathsf {H_{2}S_{2}O_{8}+H_{2}O\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ H_{2}SO_{5}+H_{2}SO_{4}}}}{\displaystyle {\mathsf {H_{2}S_{2}O_{8}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {20-25^{o}C}}\ 2H_{2}SO_{4}+H_{2}O_{2}}}}Реагирует с щелочами (на холоду образуются соли — пероксосульфаты):

• {\displaystyle {\mathsf {2H_{2}S_{2}O_{8}+4NaOH\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ Na_{2}S_{2}O_{8}+NaHSO_{5}+NaHSO_{4}+3H_{2}O}}}{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}S_{2}O_{8}+8NaOH\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ 4Na_{2}SO_{4}+O_{2}\uparrow +6H_{2}O}}}Является сильным окислителем, медленно окисляет аммиак:

• {\displaystyle {\mathsf {3H_{2}S_{2}O_{8}+14NH_{3}\ {\xrightarrow {}}\ 6(NH_{4})_{2}SO_{4}+N_{2}\uparrow }}}Окисляет серебро до трёхвалентного состояния

Политио́новые кисло́ты — соединения серы с общей формулой H2SnO6, где n >2 или n=2. Их соли называются политионатами.

{\displaystyle {\mathsf {H_{2}S_{2}O_{8}+2AgNO_{3}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Ag^{I}Ag^{III}O_{2}\downarrow +2H_{2}SO_{4}+2HNO_{3}}}}H2S2O6 — дитионовая кислота

H2S3O6 — тритионовая кислота

H2S4O6 — тетратионовая кислота

H2S5O6 — пентатионовая кислота

Политионовые кислоты очень неустойчивы, известны только в растворах и обладают сильными восстановительными свойствами. Соли их довольно устойчивы.  

Политионовые кислоты не выделены в свободном состоянии, но представляют собой довольно сильные кислоты. Значительно более стабильны политионаты, особенно щелочных металлов.

Политионовые кислоты мало устойчивы, существуют только в растворах в сильно диссоциированном виде, но образуют хорошо кристаллизующиеся

соли, легко растворимые в воде.  

Политионовые кислоты не выделены в свободном состоянии, но представляют собой довольно сильные кислоты. Значительно более стабильны политионаты, особенно щелочных металлов.  

Политионовыми кислотами называют кислоты, образованные остатками серной кислоты ( сульфогруппами SO3H), связанными непосредственно или при помощи цепочки из атомов серы.  

Известны политионовые кислоты Н25 Об, или НОзЗ - - ( 5 - 2) - SO3H, содержащие цепочку из четырех - шести атомов серы. Эти кислоты малоустойчивы и являются сильными восстановителями, их соли - политионаты, например K2S4Og - тетратионат калия, довольно устойчивы.  

Смесь политионовых кислот, получаемая при пропускании сероводорода в водный раствор сернистой кислоты, называется жидкостью Вакенродера.  

В политионовых кислотах и политионатах х может быть до 10, известны политионаты с 20 - 40 атомами серы.  

В политионовых кислотах и политионатах х может принимать значения 3, 4, 5, 6, а возможно, еще более высокие.

В политионовых кислотах и политионатах х может принимать значения 3, 4, 5, 6, а возможно, еще более высокие.  

Многочисленные соли политионовых кислот выделяются из водных растворов в виде бесцветных кристаллов, содержащих различное число молекул воды.

Существует группа политионовых кислот, отвечающих общей форму. Политионовые кислоты неустойчивы и известны лишь в водных растворах. Соли их - полнтионаты - более устойчивы, некоторые из них получены в виде кристаллов.

В водных растворах политионовые кислоты сильно диссоциированы, но сами по себе они малоустойчивы и гидролитически разлагаются с образованием H2SO4, H2SO3 и S. Несколько отличается от всех политионовых кислот дитионовая кислота.