Характеристика окислительно-восстановительных свойств сернистой кислоты


Задача 863. 
Какие свойства, окислительные или восстановительные, проявляет сернистая кислота при ее взаимодействии: а) с магнием; б) с сероводородом; в) с йодом? Какой из входящих в ее состав ионов обусловливает эти свойства в каждом из указанных случаев?
Решение:
а) Mg + H2SO3 ↔ MgSO3 + H2
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сернистая кислота

Ионно-молекулярное уравнение:

Mg0 + 2H+ = Mg2+ + H20 

Молекулярная форма:

Mg + H2SO3 ↔ MgSO3H2

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства окислителя, уменьшая степень окисления водорода от +2 до 0.

б) H2SO3 + 2H2 3S↓ + 3H2O.
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сернистая кислота

Ионно-молекулярное уравнение:

2S2- + SO32- + 6H+  3S0 + 3H2

Молекулярная форма:

H2SO3 + 2H2S  3S↓+ 3H2O.

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства восстановителя, увеличивая свою степень окисления серы от -2 до 0.

в) H2SO3 + I2  SO3 + 2HI
Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сернистая кислота

Ионно-молекулярное уравнение:

SO32- + I20  SO3 + 2I-

Молекулярная форма:

H2SO3 + I2  SO3 + 2HI.

Таким образом, сернистая кислота проявляет свойства восстановителя, увеличивая степень окисления серы от +4 до +6. 


Тиосульфат натрия

Задача 864. 
Через 100 мл 0,2 н. раствора NаОН пропустили 448 мл SO2 (условия нормальные). Какая соль образовалась? Найти ее массу.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

2NaOH + SO2 ↔ Na2SO3 + H2O

Находим количество NaOH и SO2:

сернистая кислота

Из уравнения реакции вытекает, что из 2 молей NaOH и 1 моля SO2 образуются 1 моль  Na2SO3, значит , NaOH взято в недостатке, поэтому расчет массы Na2SO3 производим по количеству NaOH. Исходя из этих рассуждений в результате реакции из 0,02 моль NaOH образовалось 0,01 моль Na2SO3.
Рассчитаем массу  Na2SO3, учитывая, что М( Na2SO3) равна  126 г/моль, получим:

m( Na2SO3) = M( Na2SO3) . n( Na2SO3) = 126 . 0,01 = 1,26 г.

Ответ: m( Na2SO3) = 126 г.


Тетратионовая кислота

Написать уравнения реакций взаимодействия тиосульфата натрия: а) с хлором (при его недостатке и при его избытке); б) с йодом.
Решение:
а) Взаимодействие тиосульфата натрия с хлором (при его недостатке):

Na2S2O3 + 2Cl2 + H2O ↔ 2NaCl + 2SO2↑ + 2HCl

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сернистая кислота

Ионно-молекулярное уравнение:

S2O32- + 2Cl20 + H2O ↔ 2SO2 + 4Cl- + 2H+

Молекулярная форма:

Na2S2O3 + 2Cl2 + H2↔ 2NaCl + 2SO2 + 2HCl

В данной реакции тиосульфат натрия выступает в роли восстановителя, увеличивая степень окисления одного атома серы от -2 до +4. 

б) Взаимодействие тиосульфата натрия с хлором (при его избытке):
Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O ↔ + 2H2SO4 + 2NaCl + 6HCl

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сернистая кислота

Ионно-молекулярное уравнение:

S2O32- + 4Cl20 + 5H2O ↔ 2SO42- + 8Cl- + 10H+

Молекулярная форма:

Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2↔ + 2H2SO4 + 2NaCl + 6HCl

В данной реакции тиосульфат натрия выступает в роли восстановителя, увеличивая степень окисления одного атома серы от 0 до +4, другого – от +4 до +6.

в) Под действием слабого окислителя тиосульфат натрия окисляется до соли тетратионовой кислоты H2S4O6.
Взаимодействие тиосульфата натрия с йодом:
2Na2S2O3 + I2 ↔ Na2S4O6 + 2NaI

Уравнения ионно-молекулярного баланса:

сернистая кислота

Ионно-молекулярное уравнение:

2S2O32- + I20 ↔ S4O62- + 2I

Молекулярная форма:

2Na2S2O3 + I2 ↔ Na2S4O6 + 2NaI

В данной реакции тиосульфат натрия выступает в роли восстановителя, увеличивая степень окисления одного атома серы от 0 до +4. 

Под действием слабого окислителя йода тиосульфат натрия окисляется до соли тетратионовой кислоты H2S4O6.