Взаимодействие с неметаллами Отношение кислорода и серы

Взаимодействие с неметаллами

Отношение кислорода и серы друг к другу Взаимодействие серы с кислородом серы кислородом приводит к образованию оксида серы (IV). Реакция может протекать только при нагревании: S + O 2 = SO 2 S – восстановитель; O 2 – окислитель

Отношение кислорода и серы к водороду Водород взаимодействует с кислородом, образуя воду 2 Н 2+O 2=2 Н 2 О Водород взаимодействует с серой при нагревании до 300° – 3500 С, образуя сероводород, процесс обратим за счет неустойчивости сероводорода: H 2 + S ↔ H 2 S

Отношение кислорода и серы к углероду Углерод взаимодействует с кислородом, образуя оксид углерода (IV) или (при недостатке кислорода) оксид углерода (II): C+O 2=CO 2 Углерод взаимодействует с серой при нагревании до t° =700° – 8000 С, образуя сероуглерод – сульфид углерода (IV): C + 2 S = CS 2 (сероуглерод)

Отношение кислорода и серы к кремнию Кремний при нагревании до to=400°— 500°C взаимодействует с кислородом, образуя оксид кремния (IV) : Si+O 2=Si. O 2 Кремний при нагревании взаимодействует с серой, образуя сульфид кремния (IV) или сульфид кремния (II): Si + 2 S = Si. S 2 (t°=250° – 600°C); Si + S = Si. S (t°>600°C)

Отношение кислорода и серы к азоту Азот реагирует с Азот с серой Азот не взаимодействует: кислородом при нагревании до to=1500°— 2000°C или пропускании через смесь S + N 2 ≠ азота и кислорода электрического разряда. При этих условиях обратимо образуется оксид азота (II): N 2 + O 2 ↔ 2 NO − Q

Отношение кислорода и серы к фосфору Фосфор активно реагирует с кислородом при t° = 60°С: 4 P + 5 O 2 → 2 P 2 O 5 (в избытке кислорода); 4 P + 3 O 2 → 2 P 2 O 3 (при медленном окислении или при недостатке кислорода) Фосфор при нагревании реагирует с серой, образуя смесь сульфидов фосфора, среди которых — высший сульфид фосфора или сульфид фосфора (III): 5 S + 2 P → P 2 S 5 3 S + 2 P → P 2 S 3

Взаимодействие с металлами

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами главной подгруппы I группы Металлы Li, Na, K, Rb, Cs УХР с О 2 4 Li + O 2 → 2 Li 2 O 2 Na + О 2 → Na 2 O 2 II, − 1 или Na−O−O−Na K + O 2 → KO 2 II, −½ 2 K + О 2 → K 2 O 2 УХР с S При нагревании щелочные металлы реагируют с серой, образуя сульфиды 2 Me + S → Me 2 S, где Ме – металл IА группы, например: 2 Li + S → Li 2 S

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами главной подгруппы II группы Металлы Be, Mg, Ca, Sr, Ba УХР с О 2 УХР с S При нагревании металлами главной подгруппы II группы, включая металлы щелочноземельные, реагируют с кислородом, образуя оксиды При нагревании металлами главной подгруппы II группы, включая металлы щелочноземельные, реагируют с кислородом, образуя сульфиды 2 Mg + O 2 → 2 Mg. O 2 Be + O 2 → 2 Be. O 2 Са +O 2 → 2 Са. O Me + S → Me. S, где Ме – металл IIА группы, например: Са + S → Са. S

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Al УХР с О 2 УХР с S Алюминий, «очищенный» от оксидной плёнки (например, при амальгамировании), выступает как активный металл-восстановитель и легко реагирует с халькогенами. 4 Al + 3 O 2= 2 Al 2 O 3 + Q Реакция сопровождается выделением значительного количества энергии 2 Al + 3 S= Al 2 S 3

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Fe УХР с О 2 3 Fe + 2 O 2=Fe 3 O 4 В кислороде железо сгорает, разбрасывая искры – частички железной окалины Fe 3 O 4 смешанного оксида железа (II), (III) Fe. O●Fe 2 O 3 УХР с S Fe + S = Fe. S При взаимодействии с серой при нагревании железо образует только Fe. S сульфид железа (II) − соль, черносерого цвета с зеленым оттенком, нерастворима в воде

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Mn УХР с О 2 При взаимодействии марганца с кислородом в зависимости от температуры образуются различные оксиды: 4500 Mn + O 2 = Mn. O 2 8000 С 4 Mn + 3 O 2 = 2 Mn 2 O 3 УХР с S При нагревании марганец реагирует с серой и образуется сульфид марганца (II): Mn + S = Mn. S

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Cr УХР с О 2 УХР с S При взаимодействии хрома с При нагревании хром кислородом образуется оксид хрома реагирует с серой и (III): образуется сульфид хрома (III): 4 Cr+3 O 2=2 Cr 2 O 3 2 Cr + 3 S = Cr 2 S 3

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Ag УХР с О 2 УХР с S Даже при нагревании Серебро реагирует с серой серебро не реагирует с при нагревании: кислородом: 2 Ag + S = Ag 2 S (t°=200°C) Ag + О 2 ≠ Но во влажном воздухе при комнатной температуре в присутствии даже малейших следов сероводорода образуется налёт малорастворимого сульфида серебра, обуславливающего потемнение серебряных изделий: 4 Ag + 2 H 2 S + O 2 = 2 Ag 2 S↓ + 2 H 2 O

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Cu УХР с О 2 УХР с S При недостатке кислорода и 200 °C Медный порошок реагирует c образуется серой оксид меди (I) в сероуглероде при комнатной температуре, 4 Cu + O 2 = 2 Cu 2 O; образуя сульфид меди (II); Cu + S = Cu. S (CS 2) При избытке кислорода и температуре 400— 500 °C образуется оксид меди (II) 2 Cu + O 2 = 2 Cu. O черный при температуре 300— 400 °C реагирует, образуя сульфид меди (I) : 2 Cu + S = Cu 2 S черно-синий

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Zn УХР с О 2 УХР с S На воздухе цинк покрывается При нагревании цинк тонкой пленкой оксида. реагирует с серой и При сильном нагревании сгорает с образуется сульфид цинка: образованием белого оксида Zn. O: Zn + S = Zn. S 2 Zn + O 2 = 2 Zn. O.

Взаимодействие халькогенов кислорода и серы с металлами Металл Hg УХР с О 2 УХР с S При нагревании до 300 °C ртуть вступает в реакцию кислородом, образуется термически неустойчивый оксид ртути (II): При нагревании до 200 °C ртуть реагирует с серой, образуется сульфид ртути (II), называемый киноварь: 2 Hg + O 2 = 2 Hg. O Hg + S = Hg. S

Отношение S к воде, раствору щелочи. S + H 2 O ≠ 3 S 0 + 6 KOH = K 2 S+4 O 3 + 2 K 2 S− 2 + 3 H 2 O S 0 − окислитель, восстановитель, диспропорционирование

Отношение S к кислотам HCl, HNO 3 разбавленной, HNO 3 концентрированной, H 2 SO 4 разбавленной, H 2 SO 4 концентрированной S + HCl ≠ S 0 + 2 HNO 3 разбавленная = H 2 S+6 O 4 + 2 NO S 0 − восстановитель S 0 t°C + 6 HNO 3 концентрир = H 2 S+6 O 4 + 6 NO 2↑ + 2 H 2 O S 0 − восстановитель S 0 + H 2 SO 4 разбавленная ≠ t°C S 0 + 2 H 2 S+6 O 4 концентрир = 3 S+4 O 2↑ + 2 H 2 O S 0 − восстановитель S+6 − окислитель