So2 характер оксида: 1. Укажите характер (основной, кислотный, амфотерный) оксида SO2 и подходящего ему

Содержание

Задания для развития мышления — Химия — В помощь учителю — Учительские университеты

Оксиды

1. Игра «крестики-нолики». Выигрышный путь в обоих случаях
составляют формулы оксидов.

HNO3 SO2 SO3 KClO3 ZnO Na2O
CO2 CuO MgO NaOH SO2 h3SO4
O2 NaOH ZnSO4 Cu(OH)2 N2O3 CO2

2. Найдите в правом столбце названия оксидов, формулы которых
приведены в левом столбце.

1. P4O10 а) Оксид серы (IV)
2. CO2 б) Оксид фосфора (V)
3. SO2 в) Оксид железа (II)
4. FeO г) Оксид меди (II)
5. K2O д) Оксид углерода (IV)
6. CuO е) Оксид калия

3. В каких соединениях валентность определена непавильно:
I II II II II III I II IV II II II VII II IV II
Ag2O, FeO, Fe2O3, N2O, SO2, CaO, Mn2O7, RuO4.

4. Составьте формулы всех возможных оксидов, комбинируя
нижеприведенные составные части по горизонтали (слева
направо) и вертикали (сверху вниз) при условии, что
оксидообразующие составные части должны стоять рядом.
Сумма всех оксидов равняется относительной атомной
массе углерода.

Ca
Cu O S
Na2 O Zn O2 Al2
P O2 Mg O Fe2 O3 Li
K2 O Ba O Ag2 O C O O2

5. В каждом ряду один оксид, не соответсвующий следующим
признакам:
1. Кислотный оксид среди основных а) Na2O, SO2 BaO, K2O
2. Основной оксид среди кислотных б)NO2, CuO FeO, CaO
3. Основной оксид среди амфотерных в) SO2, CO2, CaO, CrO3
г) Al2O3, Na2O, ZnO, Cr2O3

6. Определите, в каком агрегатном состоянии находятся при комнатной температуре и нормальном давлении следующие оксиды. Из букв, соответствующих правильному ответу, получите названия химических элементов с кислородом.

Формулы оксидов Агрегатное состояние при комнатной температуре
газообразное жидкое твердое
h3O н о п
CO к л м
P4O10 (P2O5) у т с
SO2 и с а
Fe2O3 в б д
HgO ю й ы

7. Распределите формулы нижеследующих оксидов по клеткам таблицы в соответствии со степенью окисления

оксидообразующего элемента и с химическим характером оксида: FeO, Al2O3, SO3, Na2O, SO2. При правильном ответе
из букв в клетках вы получите название одного металла.

Химический характер оксидов степень окисления оксидообразующего элемента
+1 +2 +3 +4 +5 +6
Основной к а б л г д
Кислотный ж з ь л м и
Амфотерный ц я й ю и р

8. Определите для каждого оксида его свойства. Сумма номеров правильных ответов равна половине относительной молекулярной массы фосфорной кислоты (Н3РО4).

Химические свойства оксидов Оксиды
K2O SO2 SiO2 CuO
Взаимодействует с водой 1 5 9 13
Взаимодействует с основаниями (щелочами) 2 6 10 14
В результате взаимодействия с водой раствор
лакмуса окрашивается в красный цвет 3 7 11 15
Взаимодействует с кислотами 4 8 12 16

9. Определите для каждого оксида характерные свойства. Из букв, соответствующих правильным ответам, получите

название растворимых в воде оснований.

Свойства оксидов Оксиды
SiO2 NO2 CaO CuO
Взаимодействие с основаниями (щелочами) щ е и н
Взаимодействие с кислотами д и л о
В результате взаимодействия с водой раствор
лакмуса окрашивается в синий цвет к а ч т
В результате взаимодействия с водой раствор
лакмуса окрашивается в красный цвет о и р ы

10. Дан «текст», в котором «спрятаны» формулы оксидов. Как можно быстрее просмотрите его. Выберите формулы оксидов и назовите их.

K2OSNP2O5Mg2SiO2SNh4P2O3MgS
OF2Sih5NO2Sal2O3O2N2ONh4FClPSO2
NLi2OCS2ZnOCl2KSO3SiPCOBaSKCl
CO2h3SNSiOCrBaPbSFe2O3ClBaAl4C3
11. Постройте цепочку формул так, чтобы каждая формула
отличалась от предыдущей только одним химическим
элементом или только одним индексом.
а)NO б) SO3 в) CO г) SO3
… … … …

N2O5 … … …
NO … …
N2O …


Al2O3

12. С какими оксидами взаимодействует
а) солянная кислота
б) гидроксид натрия
в) вода
1) SiO2; 2) CaO; 3) SO3; 4) FeO; 5) ZnO.

а) соляная кислота реагирует с …
б) гидроксид натрия реагирует с …
в) вода реагирует с …

Запишите уравнение в тетради.
13. Укажите группы, в которых все вещества реагируют с оксидом серы:
а) h3O, SO3, NaCl;
б) O2, CaO, h3O;
в) Na2O, h3O, BaO;
г) h3O, CaO, HCl.

Оксиды. Химические свойства — презентация онлайн

1. Оксиды. Химические свойства.

11 класс
Оксиды – соединения двух элементов, один из
которых кислород в ст.ок. -2.
Высшие оксиды
Низшие оксиды
Двойные оксиды
Высшая степень
окисления
SO3
Низшая степень
окисления
SO2
Разные степени
окисления
Fe3O4 = FeOּ Fe2O3
Mn3O4 = MnOּ Mn2O3
Pb2O3 = PbOּ PbO2
Классификация оксидов.
Оксид неметалла
Оксид металла в степени окисления
+2
CO, NO, N2O,
SiO, S2O
Несолеобразу
ющий оксид
остальные
+5,+6,
+7, +8
кислотный
+3, +4
BeO,
ZnO,
PbO,
SnO
амфотерный
остал
ьные
+1
основный
Солеобразующий оксид
Распределить оксиды по классам:
Na2O, FeO, Al2O3, CO, Cr2O3, Mn2O7, K2O, ZnO, Sb2O5, PbO2,
MgO, CrO3, P2O5, I2O7, CO2
Сравните два
вещества:
О
Н
Н
Н
Н
О
О
Соединения, содержащие в своем составе непосредственно
связанные друг с другом атомы кислорода (-О-О-),
называются пероксиды.
1. Дать названия веществам, выделить оксиды:
h3O, CO2, As2O3, P2O5, I2O7, SO2, OF2, h3O2, HClO, SO3, Na2O2,
KO2, CO.
Надпероксиды — неорганические соединения,
содержащие анион О2− (атомы О в степени окисления −1/2)
2. Составить формулы оксидов, указать их характер:
Углекислый газ, угарный газ, веселящий газ, негашеная известь,
глинозем, жженая магнезия, кремнезем, сернистый газ.
3. Составь формулы и укажи их характер высших
оксидов всех элементов:
А) VIА группы
Б) 3 периода
Какая существует закономерность в изменении свойств высших
оксидов элементов одного периода?
4. Определи элементы по следующим данным:
1) Элемент V группы, образует высший оксид, в
котором суммарное число протонов в молекуле
меньше 80, а суммарное число электронов больше 55.
2) Элемент Y образует два газообразных оксида (с.о.
равны +2 и +4), один из них – несолеобразующий.
3) Элемент-металл Y образует два соединения с
кислородом, одно из которых – амфотерный оксид.
4) Элемент Z в виде простого вещества входит в состав
земной атмосферы, образует два несолеобразующих
оксида и несколько солеобразующих.
1) P
2) С
3) Fe
Cr
4) N
Несолеобразующие оксиды
CO, NO, N2O,
SiO, S2O
1) В химические реакции
вступают редко
2) Безразличны к кислотам и
щелочам
3) Не имеют соответствующих
гидроксидов
СО (угарный газ):
При высокой температуре
восстанавливает многие
металлы и неметаллы из их
оксидов:
CO + CuO = Cu + CO2↑
CO + Fe3O4 = Fe + CO2↑
CO + h3O = h3↑ + CO2↑
CO + P2O5 = P + + CO2↑
Оксид
Соответствующий
гидроксид
Основный оксид
Основание
Кислотный оксид
Кислота
Амфотерный оксид
Амфотерный
гидроксид
Алгоритм
1) Определи ст.ок. элемента в оксиде
2) Определи характер оксида и соответствующего
ему гидроксида
3) Составь формулу гидроксида в форме
основания, дописав к элементу необходимое
число ОН-групп
4) Если гидроксид – кислота, запиши его формулу
в виде кислоты; для этого:
а) перепиши формулу в виде HхЭОх
б) из полученной формулы вычти максимальное
количество групп h3O таким образом, чтобы
остался хотя бы один Н-атом
Пример
N2+3O-23
Оксид кислотный ,
соответствующий гидроксид
— кислота
N+3(OH)3
а) h4NO3
б) h4NO3 — h3O => HNO2
Ответ: оксиду N2O3
соответствует гидроксидкислота HNO2.
Исключения:
Оксиду P2O5 соответствуют 3 кислоты – HPO3, h5P2O7, h4PO4.
Оксиду CrO3 соответствуют 2 кислоты –h3Cr2O7 и h3CrO4.
У оксидов NO2 и ClO2 нет соответствующих гидроксидов.
Составь графические формулы гидроксидов, соответствующих
оксиду:
N2O3, P2O5, NO2, BeO, CrO3, CO, CO2, Co2O3, Cl2O7.
Основные оксиды
Оксиды, которым соответствуют
гидроксиды-основания.
Твердые ионные кристаллы,
высокие температуры плавления и
кипения
Химические свойства основных оксидов:
1
Основный оксид +
Вода
=
Щелочь
С водой взаимодействуют только оксиды
щелочных и щелочноземельных металлов.
Щелочные металлы: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.
Щелочноземельные металлы: Ca, Sr, Ba, Ra.
K2O + h3O =
MgO + h3O =
K2O + h3O = KOH
MgO + h3O ≠
2
Основный
оксид
+
Кислота
=
Соль
+
Вода
MgO + h3SO4 = MgSO4 + h3O
Кислая соль
Основная соль
NaHS
MgOHCl
Получите кислую и основную соль:
При образоПри избытке Na O + H S(изб) = NaHS + H O
2
2
2
вании кислых
кислоты
и основных
образуется
солей вода
кислая соль.
может не
При избытке
MgO(изб) + HCl = MgOHCl выделяться
оксида
или даже
образуется
основная соль. Fe3O4 + HCl =
поглощаться.
3
Основный
оксид
+
Кислотный оксид
/ Амфотерный
1) Реакции между
твердыми оксидами идут
при нагревании или
сплавлении.
2) Нерастворимые в воде
основные оксиды не
взаимодействуют с
газообразными
кислотными оксидами.
3) Амфотерные оксиды в
таких случаях
проявляют кислотные
свойства.
=
Соль
BaO + SiO2
FeO + SO3 =
FeO + CO2 =
FeO + CO =
K2O + ZnO
MgO + Al2O3
4
Основный
оксид
+
Амфотерный
гидроксид
=
Соль
+
Вода
1) Амфотерные гидроксиды в данном случае будут
являться кислотами.
2) Сплавление.
Na2O + Al(OH)3
K2O + Al(OH)3
Na2O + Zn(OH)2
K2O + Zn(OH)2
Окислительно-восстановительные реакции
основных оксидов:
Ag2O =
Восстановление:
1) При нагревании разлагаются оксиды
HgO =
благородных металлов и ртути.

2) При высокой температуре С и h3 ( как и СО) Fe2O3 + C =
восстанавливают оксиды (частично или
FeO + C =
полностью). При восстановлении оксидов
CaO + C =
щелочных, щелочноземельных металлов и Al
выделяется не сам металл, а его карбид или Al2O3 + C =
гидрид.
CaO + h3 =
3) При высокой температуре более активные
Cr2O3 + h3 =
металлы восстанавливают менее активные
металлы из их оксидов. В качестве
Fe3O4 + Al =
восстановителей обычно используют Al
CuO + Zn =
(алюмотермия) или Mg (магнийтермия)
WO3 + Al =
Окисление:
1) Под действием кислорода (при нагревании или FeO + O =
2
с катализатором) низшие оксиды переходят в
BaO + O2 =
высшие, а оксиды щелочных и
щелочноземельных металлов в пероксиды.
Na2O + O2 =
5
• Скан Дерябина с 25 (на компе в каб 301)
Кислотные оксиды
Оксиды, которым соответствует
гидроксиды – кислоты.
Ковалентная полярная связь
Молекулярное строение
Газ: CO2, SO2, N2O, NO2
Атомное строение
SiO2 твердый, очень
тугоплавкий оксид (песок)
Жидкость (летучие): SO3, N2O 3
Твердые (летучие): SeO2, TeO2, N2O5, P2O5
Ангидрид – продукт отщепления воды от соответствующей кислоты.
SO2 – ангидрид сернистой кислоты h3SO3,
SO3 – ангидрид серной кислоты h3SO4,
P2O5 – ангидрид трех кислот – метафосфорной HPO3,
пирофосфорной h5P2O7, ортофосфорной h4PO4 .
Химические свойства кислотных оксидов:
1
Кислотный
оксид
+
Вода
1) Ст.ок. сохраняется.
2) Реакции
диспропорционирования:
NO2 и ClO2
3) При растворении в
воде оксидов P2O5 и CrO3
в зависимости от числа
присоединенных
молекул воды могут
образоваться разные
кислоты.
=
Кислота
SO3 + h3O=
SiO2 + h3O =
NO2 + h3O = HNO3 + HNO2
NO2 + h3O = HNO3 + NO↑
ClO2 + h3O = HClO3 + HClO2
ClO2 + h3O = HClO3 + HCl
Метафосф
P2O5 + h3O = HPO3
P2O5 + h3O = h5P2O7 Пирофосф
P2O5 + h3O = h4PO4 Ортофосф
CrO3 + h3O = h3CrO4 Хромовая
CrO3 + h3O = h3Cr2O7 Дихромова
2
Кислотный
оксид
+ Основание
=
Соль
+
Вода
SiO2 + NaOH =
При избытке
кислотного
оксида
образуется
кислая соль.
CO2(изб) + NaOH = NaHCO3
P2O5(изб) + Ca(OH)2 = CaHPO4 + h3O
P2O5(изб) + Ca(OH)2 + h3O = Ca(h3PO4)
При избытке CO
2
основания
образуется
основная соль.
+ Mg(OH)2(изб) = (MgOH)2CO3 +
h3O
2
Кислотный
оксид
+ Основание
=
Соль
+
Вода
Реакции
диспропорци-NO2 + NaOH = NaNO3 + NaNO2 + h3O
онирования:
NO2 и ClO2 ClO2 + NaOH = NaClO3 + NaClO2 + h3O
ClO2 + NaOH
NaClO4 + NaCl + h3O
Кислотный оксид CO2 реагирует с Cu(OH)2, а также с
некоторыми амфотерными гидроксидами (Be(OH)2,
Zn(OH)2, Pb(OH)2) с образованием основных солей и
воды.
CO2 + Cu(OH)2 = (CuOH)2CO3↓ + h3O
3
Кислотный
оксид
+
Основный оксид
/ Амфотерный
1) Реакции между
твердыми оксидами
идут при нагревании
или сплавлении.
2) Амфотерные оксиды в
таких случаях
проявляют основные
свойства.
=
Соль
BaO + SiO2 =
P2O5 + CuO =
SO3 + Al2O3 =
4
Кислотный
оксид
нелетучий
+
Соль
=
Соль
Нелетучие
SiO2 + СaCO3 =
кислотные
P2O5 + Na2CO3 =
оксиды
вытесняют при SiO2 + Сa3(PO4)2=
сплавлении
летучие
кислотные
оксиды из их
солей.
Кислотный
+
оксид
летучий
Окислительно-восстановительные реакции
кислотных оксидов:
СO2 + C = CO↑
Восстановление:
1) При высокой температуре С и h3
SiO2 + C = SiO + CO↑
восстанавливают оксиды (частично или
SO3 + C = SO2 + CO↑
полностью).
2) При восстановлении неметаллов из их SO2 + C = S + CO2↑
оксидов часто используют
N2O + C = N2 + CO2↑
магнийтермию.
NO + C = N2 + CO2↑
NO2 + C = N2 + CO2↑
P2O5 + C = P + CO↑
CO2 + Mg = C + MgO
h3O + C = h3 + CO↑
SiO + Mg = Si + MgO
5
2
N2O + Mg = N2 + MgO
CO2 + Ca = CaC2 + CaO
N2O + h3 = N2 + h3O
NO + h3 = N2 + h3O
CO2 + h3 = Ch5 + h3O
5
Окислительно-восстановительные реакции
кислотных оксидов:
Восстановление:
NO + O3 = NO2 + O2
1) При высокой температуре С и h3
восстанавливают оксиды (частично или SO2 + O3 = SO3 + O2
полностью).
NO2 + O3 = N2O5 + O2
2) При восстановлении неметаллов из их
оксидов часто используют
магнийтермию.
CO
+
O
=
CO
2
2
Окисление:
1) Под действием кислорода (озона) при
SO2 + O2 = SO3
нагревании или с катализатором низшие
2 3
2
2 5
оксиды переходят в высшие.
P O +O =P O
NO + O2 = NO2
N2O3 + O2 = N2O4
Домашнее задание
Составь уравнения реакций, соответствующие схемам:
Амфотерные оксиды
Ст.ок. +3, +4
BeO
ZnO
PbO
SnO
Проявляют кислотные и
основные свойства.
Химические свойства амфотерных оксидов:
1
Амфотерный
+
оксид
Вода
Al2O3 + h3O ≠

2
Амфотерный
+ Кислота
оксид
Основный
оксид
При избытке
кислоты
образуется
кислая соль.
При избытке
оскида
образуется
основная соль.
=
Соль
+
Вода
Al2O3 + h3SO4 = Al2(SO4)3 + h3O
Al2O3 + h4PO4(изб) = Al(h3PO4)3 + h3O
ZnO(изб) + HCl = ZnOHCl
3
Амфотерный
Кислотный
+
=
оксид
оксид
Основный
оксид
SO3 + Al2O3 =
ZnO + P2O5 =
Соль
* см. «Кислотные оксиды»
4
Амфотерный
Основный
+
оксид
оксид
=
Соль
* см. «Основные оксиды»
Кислотный
оксид
Сплавление:
Na2O + Al2O3 =
ZnO + К2O =
5
Амфотерный
+
оксид
Щелочь
=
Соль
+
Вода
Кислотный
оксид
Сплавление ZnO + NaOH(тв) = Na2ZnO2 + h3O
Раствор
Цинкат
натрия
Тетрагидро
ZnO + NaOH + h3O = Na2[Zn(OH)4] ксоцинкат
натрия
Fe2O3 и Cr2O3 взаимодействуют с щелочами только при
сплавлении.
Al2O3 + КOH (тв) =
Al2O3 + КOH + h3O =
6
Амфотерный
+
оксид
Соль
=
Соль
Кислотный
оксид
Амфотерные Al2O3 + Na2CO3 =
оксиды
Fe2O3 + K2CO3 =
вытесняют при
сплавлении
летучие
кислотные
оксиды из их
солей.
Кислотный
+
оксид
летучий
Домашнее задание

Как определить свойства высшего оксида. Растворимость в воде

Поговорим о том, как определить характер оксида. Начнем с того, что все вещества принято подразделять на две группы: простые и сложные. Простые вещества подразделяют на металлы и неметаллы. Сложные соединения делят на четыре класса: основания, оксиды, соли, кислоты.

Определение

Так как характер оксидов зависит от их состава, для начала дадим определение данному классу неорганических веществ. Оксиды представляют собой которые состоят из двух элементов. Особенность их в том, что кислород всегда располагается в формуле вторым (последним) элементом.

Самым распространенным вариантом считают взаимодействие с кислородом простых веществ (металлов, неметаллов). Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется проявляющий основные свойства.

Номенклатура

Характер оксидов зависит от их состава. Существуют определенные правила, по которым называют такие вещества.

Если оксид образован металлами главных подгрупп, валентность не указывается. Например, оксид кальция СаО. Если же в соединении первым располагается металл подобной подгруппы, который обладает переменной валентностью, то она обязательно указывается римской цифрой. Ставится после названия соединения в круглых скобках. Например, существуют оксиды железа (2) и (3). Составляя формулы оксидов, нужно помнить о том, что сумма степеней окисления в нем должна быть равна нулю.

Классификация

Рассмотрим, как характер оксидов зависит от степени окисления. Металлы, имеющие степень окисления +1 и +2, образуют с кислородом основные оксиды. Специфичной особенностью таких соединений является основный характер оксидов. Такие соединения вступают в химическое взаимодействие с солеобразующими оксидами неметаллов, образуя с ними соли. Кроме того, реагируют с кислотами. Продукт взаимодействия зависит от того, в каком количестве были взяты исходные вещества.

Неметаллы, а также металлы со степенями окисления от +4 до +7, образуют с кислородом кислотные оксиды. Характер оксидов предполагает взаимодействие с основаниями (щелочами). Результат взаимодействия зависит от того, в каком количестве была взята исходная щелочь. При ее недостатке в качестве продукта взаимодействия образуется кислая соль. Например, в реакции оксида углерода (4) с гидроксидом натрия образуется гидрокарбонат натрия (кислая соль).

В случае взаимодействия кислотного оксида с избыточным количеством щелочи продуктом реакции будет средняя соль (карбонат натрия). Характер кислотных оксидов зависит от степени окисления.

Они подразделяются на солеобразующие оксиды (в которых степень окисления элемента равна номеру группы), а также на безразличные оксиды, не способные образовывать соли.

Амфотерные оксиды

Есть и амфотерный характер свойств оксидов. Суть его заключается во взаимодействии этих соединений и с кислотами, и со щелочами. Какие оксиды проявляют двойственные (амфотерные) свойства? К ним относят бинарные соединения металлов со степенью окисления +3, а также оксиды бериллия, цинка.

Способы получения

Существуют различные способы Самым распространенным вариантом считают взаимодействие с кислородом простым веществ (металлов, неметаллов). Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется проявляющий основные свойства.

Кроме того, получить оксиды можно и при взаимодействии сложных веществ с молекулярных кислородом. Например, при горении пирита (сульфида железа 2) можно получить сразу два оксида: серы и железа.

Еще одним вариантом получения оксидов считается реакция разложения солей кислородсодержащих кислот. Например, при разложении карбоната кальция можно получить углекислый газ и оксид кальция

Основные и амфотерные оксиды образуются и при разложении нерастворимых оснований. Например, при прокаливании гидроксида железа (3) образуется оксид железа (3), а также водяной пар.

Заключение

Оксиды являются классом неорганических веществ, имеющем широкое промышленное применение. Они используются в строительной сфере, фармацевтической промышленности, медицине.

Кроме того, амфотерные оксиды часто используют в органическом синтезе в качестве катализаторов (ускорителей химических процессов).

Химические соединения, состоящие из кислорода и любого другого элемента периодической системы, называют оксидами. В зависимости от свойств, их классифицируют на основные, амфотерные и кислотные. Характер оксидов можно определить теоретически и практическим путем.

Вам понадобится

  • — периодическая система;
  • — лабораторная посуда;
  • — химические реактивы.

Инструкция

Вам необходимо хорошо представлять, как изменяются свойства химических элементов в зависимости от их местоположения в таблице Д.И. Менделеева. Поэтому повторите периодический закон, электронное строение атомов (от него зависит степень окисления элементов) и прочее.

Не прибегая к практическим действиям, вы сможете установить характер оксида, используя только периодическую систему. Ведь известно, что в периодах, в направлении слева направо щелочные свойства оксидов сменяются на амфотерные, а затем — на кислотные. Например, в III периоде оксид натрия (Na2O) проявляет основные свойства, соединение алюминия с кислородом (Al2O3) имеет амфотерный характер, а окисл хлора (ClO2) – кислотный.

Имейте в виду, в главных подгруппах щелочные свойства оксидов усиливаются сверху вниз, а кислотность наоборот ослабевает. Так, в I группе у оксида цезия (CsO) основность сильнее, чем у оксида лития (LiO). В V группе оксид азота (III) — кислотный, а оксид висмута (Bi2O5) уже основный.

Другой способ определения характера оксидов. Допустим, дана задача опытным путем доказать основные, амфотерные и кислотные свойства оксида кальция (CaO), оксида 5-валентного фосфора (P2O5(V)) и оксида цинка (ZnO).

Сначала возьмите две чистые пробирки. Из склянок, с помощью химического шпателя, насыпьте в одну немного CaO, а в другую P2O5. Затем налейте в оба реактива по 5-10 мл дистиллированной воды. Стеклянной палочкой мешайте до полного растворения порошка. Опустите кусочки лакмусовой бумаги в обе пробирки. Там, где находится оксид кальция – индикатор станет синего цвета, что является доказательством основного характера исследуемого соединения. В пробирке с оксидом фосфора (V) бумага окрасится в красный цвет, следовательно, P2O5 – кислотный оксид.

Так как оксид цинка не растворим в воде, для доказательства его амфотерности проведите реакции с кислотой и гидроксидом. В том и другом случае кристаллы ZnO вступят в химическую реакцию. Например:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + h3O
3ZnO + 2h4PO4-> Zn3(PO4)2? + 3h3O

Обратите внимание

Запомните, характер свойств оксида напрямую зависит от валентности элемента, входящего в его состав.

Полезный совет

Не забывайте, что еще существуют так называемые безразличные (несолеобразующие) оксиды, не реагирующие в обычных условиях ни с гидроксидами, ни с кислотами. К ним относятся оксиды неметаллов с валентностью I и II, например: SiO, CO, NO, N2O и т.д., но встречаются и «металлические»: MnO2 и некоторые другие.

17 декабря 2016

Поговорим о том, как определить характер оксида. Начнем с того, что все вещества принято подразделять на две группы: простые и сложные. Простые вещества подразделяют на металлы и неметаллы. Сложные соединения делят на четыре класса: основания, оксиды, соли, кислоты.

Определение

Так как характер оксидов зависит от их состава, для начала дадим определение данному классу неорганических веществ. Оксиды представляют собой сложные вещества, которые состоят из двух элементов. Особенность их в том, что кислород всегда располагается в формуле вторым (последним) элементом.

Самым распространенным вариантом считают взаимодействие с кислородом простых веществ (металлов, неметаллов). Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния, проявляющий основные свойства.

Номенклатура

Характер оксидов зависит от их состава. Существуют определенные правила, по которым называют такие вещества.

Если оксид образован металлами главных подгрупп, валентность не указывается. Например, оксид кальция СаО. Если же в соединении первым располагается металл подобной подгруппы, который обладает переменной валентностью, то она обязательно указывается римской цифрой. Ставится после названия соединения в круглых скобках. Например, существуют оксиды железа (2) и (3). Составляя формулы оксидов, нужно помнить о том, что сумма степеней окисления в нем должна быть равна нулю.

Видео по теме

Классификация

Рассмотрим, как характер оксидов зависит от степени окисления. Металлы, имеющие степень окисления +1 и +2, образуют с кислородом основные оксиды. Специфичной особенностью таких соединений является основный характер оксидов. Такие соединения вступают в химическое взаимодействие с солеобразующими оксидами неметаллов, образуя с ними соли. Кроме того, основные оксиды реагируют с кислотами. Продукт взаимодействия зависит от того, в каком количестве были взяты исходные вещества.

Неметаллы, а также металлы со степенями окисления от +4 до +7, образуют с кислородом кислотные оксиды. Характер оксидов предполагает взаимодействие с основаниями (щелочами). Результат взаимодействия зависит от того, в каком количестве была взята исходная щелочь. При ее недостатке в качестве продукта взаимодействия образуется кислая соль. Например, в реакции оксида углерода (4) с гидроксидом натрия образуется гидрокарбонат натрия (кислая соль).

В случае взаимодействия кислотного оксида с избыточным количеством щелочи продуктом реакции будет средняя соль (карбонат натрия). Характер кислотных оксидов зависит от степени окисления.

Они подразделяются на солеобразующие оксиды (в которых степень окисления элемента равна номеру группы), а также на безразличные оксиды, не способные образовывать соли.

Амфотерные оксиды

Есть и амфотерный характер свойств оксидов. Суть его заключается во взаимодействии этих соединений и с кислотами, и со щелочами. Какие оксиды проявляют двойственные (амфотерные) свойства? К ним относят бинарные соединения металлов со степенью окисления +3, а также оксиды бериллия, цинка.

Способы получения

Существуют различные способы получения оксидов. Самым распространенным вариантом считают взаимодействие с кислородом простым веществ (металлов, неметаллов). Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния, проявляющий основные свойства.

Кроме того, получить оксиды можно и при взаимодействии сложных веществ с молекулярных кислородом. Например, при горении пирита (сульфида железа 2) можно получить сразу два оксида: серы и железа.

Еще одним вариантом получения оксидов считается реакция разложения солей кислородсодержащих кислот. Например, при разложении карбоната кальция можно получить углекислый газ и оксид кальция (негашеную известь).

Основные и амфотерные оксиды образуются и при разложении нерастворимых оснований. Например, при прокаливании гидроксида железа (3) образуется оксид железа (3), а также водяной пар.

Заключение

Оксиды являются классом неорганических веществ, имеющем широкое промышленное применение. Они используются в строительной сфере, фармацевтической промышленности, медицине.

Кроме того, амфотерные оксиды часто используют в органическом синтезе в качестве катализаторов (ускорителей химических процессов).

Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород (К — О — К; Са « О; 0«Sb0 и др. ). Все оксиды делятся на несоле- и солеобразующие. Немногочисленные несолеобразующие оксиды не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями. К ним относятся оксид азота (I) N20, оксид азота (И) N0 и др. Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные. Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Так, например: CuO + h3S04 — CuS04 + Н20, MgO + С02 = MgC03. Основными могут быть только оксиды металлов. Однако не все оксиды металлов являются основными — многие из них относятся к амфотерным или кислотным (так, Сг203 — амфотерный, а Сг03 — кислотный оксид). Часть основных оксидов растворяется в воде, образуя соответствующие основания: Na20 + Н20 — 2NaOH. Кислотными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Так, например: S02 + 2К0Н — K2S03 + Н20, Р4О10 + бСаО = 2Са3(Р04)2. Кислотными являются оксиды типичных неметаллов, а также оксиды ряда металлов в высших степенях окисления (В203; N205; Мп207). Многие кислотные оксиды (их также называют ангидридами) соединяются с водой, образуя кислоты: N203 + Н20 — 2HN02. Амфотерными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К амфотерным оксидам относятся: ZnO; А1203; Сг203; Mn02; Fe203 и др. Например, амфотерный характер оксида цинка проявляется при взаимодействии его как с соляной кислотой, так и с гидроксидом калия: ZnO + 2НС1 = ZnCl2 + Н20, ZnO + 2 КОН = K2Zn02 + Н20, ZnO + 2КОН + Н20 — K2. Амфотерная природа оксидов, нерастворимых в растворах кислот, и гидроксидов доказывается с помощью более сложных реакций. Так, прокаленные оксиды алюминия и хрома (III) практически нерастворимы в растворах кислот и в щелочах. В реакции сплавления их с дисуль-фатом калия проявляются основные свойства оксидов: А1203 + 3K2S207« 3K2S04 + A12(S04)3. При сплавлении с гидроксидами выявляются кислотные свойства оксидов: А1203 + 2КОН — 2КА102 4- Н20. Таким образом, амфотерным оксидам присущи свойства как основных, так и кислотных оксидов. Отметим, что у различных амфотерных оксидов двойственность свойств может быть выражена в различной степени. Например, оксид цинка одинаково легко растворяется и в кислотах, и в щелочах, т. е. у этого оксида основная и кислотная функции выражены примерно в одинаковой мере. Оксид железа (III) — Fe203 — обладает преимущественно основными свойствами; кислотные свойства проявляет, только взаимодействуя со щелочами при высоких температурах: Fe203 + 2NaOH « 2NaFe02 + Н20. Способы получения оксидов [Т] Получение из простых веществ: 2Са + 02 = 2СаО. \2\ Разложение сложных веществ: а) разложение оксидов 4Сг03 = 2Сг203 + 302!; б) разложение гидроксидов Са(ОН)2 = СаО + Н20; в) разложение кислот н2со3 = н2о + со2Т; г) разложение солей Взаимодействие кислот — окислителей с металлами и неметаллами: Си + 4HN03(Koim, = Cu(N03)2 + 2N02t + 2Н20, С + 2h3S04 (кояд, — С02| + 2S02t + 2Н20. Вытеснение летучего оксида менее летучим при высокой температуре: Na2CO„ + Si02 = Na2Si03 + С02 f. сплавление Вопросы и задачи для самостоятельного решения L Укажите, какие неорганические вещества называют оксидами. Что лежит в основе разделения оксидов на соле- и несолеобразующие; по каким химическим свойствам солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные. 2. Определите, к какому типу относятся следующие оксиды: CaO, SiO, BaO, Si02, S03, Р4О10, FeO, СО, ZnO, Cr203, NO. 3. Укажите, какие основания соответствуют следующим оксидам: Na20, CaO, А1203, CuO, FeO, Fe203. 4. Укажите, ангидридами каких кислот являются следующие оксиды: С02, S02, S03, N203, N205, Cr03, P4O10. 5. Укажите, какие из перечисленных ниже оксидов растворимы в воде: CaO, CuO, Cr203, Si02, FeO, К20, СО, N02, Cr03, ZnO, А1203. 6. Укажите, с какими из перечисленных ниже веществ будет реагировать оксид углерода (IV): S02, КОН, Н20, Са(ОН)2, СаО. 7. Напишите уравнения реакций, отражающие свойства следующих основных оксидов: FeO, Cs20, HgO, Bi203. Напишите уравнения реакций, доказывающие кислотный характер следующих оксидов: S03, Mn207, Р4О10, Cr03, Si02. 9. Покажите, каким образом можно доказать амфо-терный характер следующих оксидов: ZnO, А1203, Сг203. 10. На примере реакций получения оксида серы (IV) укажите основные способы получения оксидов. 11. Закончите уравнения следующих химических реакций, отражающие способы получения оксидов: 1) Li + 02-> 2) Si2H6 + 02 — 3) PbS + 02 4) Са3Р2 + 02 5) А1(ОН)з — 6) Pb(N03)2 U 7) HgCl2 + Ва(ОН)2 8) MgC03 + HN03 — 9) Са3(Р04)2 + Si02 — 10) С02 + С £ 11) Cu + HNO3(30o/o) £ 12) С + h3S04 (конц) 12. Определите формулу оксида, образованного элементом со степенью окисления +2, если известно, что для растворения 4,05 г его потребовалось 3,73 г соляной кислоты. Ответ: СиО. 13. При взаимодействии оксида углерода (IV) с едким натром образовалось 21 г гидрокарбоната натрия. Определите объем оксида углерода (IV) и массу гидроксида натрия, затраченные на получение соли. Ответ: 5,6 л С02; 10 г NaOH. 14. При электролизе 40 моль воды выделилось 620 г кислорода. Определите выход кислорода. Ответ: 96,9%. Определите массу кислой и средней солей, которые могут быть получены при взаимодействии 5,6 л S02 с гидроксидом калия. Чему равна масса щелочи в каждом отдельном случае? Ответ: 30 г KHS03; 39,5 г K2S03; 14 г КОН; 28 г КОН. 16. Определите простейшую формулу соединения, содержащего 68,4% хрома и 31,6% кислорода. Ответ: Сг203. 17. Определите степень окисления марганца в оксиде, если известно, что на 1 г марганца приходится 1,02 г кислорода. Ответ: +7. 18. В оксиде одновалентного элемента массовая доля кислорода 53,3 %. Назовите элемент. Ответ: литий. 19. Определите массу воды, необходимой для растворения 188 г оксида калия, если получили раствор с массовой долей КОН 5,6 %. Ответ: 3812 г. 20. При восстановлении углеродом 32 г оксида железа (III) образовалось 20,81 г железа. Определите выход железа. Ответ: 90 %.

В данном задании вам необходимо доказать характер следующих оксидов:

Запишите порядок, по которому определите характер каждого оксида

  • Сначала определите какими свойствами обладает каждый оксид;
  • Далее запишите определение каждого свойства;
  • Запишите уравнения реакций, подтверждающие свойства каждого оксида.

Определяете свойства оксида олова

SnO — оксид олова. Обладает амфотерными свойствами, следовательно, данный оксид может вступать в реакции как с кислотами, так и с щелочами. При этом основные свойства у данного оксида преобладают больше.

Реакция с разбавленными кислотами.

SnO + h3SO4 = SnSO4 + h3O.

Реакция с концентрированными кислотами.

SnO + 3HCl = H + h3O.

Реакция с щелочами.

SnO + 2NaOH = Na2SnO2 + h3O.

Определяете свойства оксида кальция

СаО — оксид кальция. Данный оксид обладает основными свойствами. Из этого следует, что данный оксид реагирует с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей.

Характерные уравнения реакций.

Реакция с кислотными оксидами.

СаО + SO2 = CaSO3 .

Реакция с кислотами.

CaO + 2HCl = CaCl2 + h3O.

Определите свойства диоксида углерода

СО2 — диоксид углерода. Данный оксид является кислотным оксидом, так как вступает в реакцию с основными оксидами и основаниями с образованием солей.

Характерные уравнения реакций.

Реакция с основным оксидом.

СО2 + Na2O = Na2CO3.

Реакция с щелочами.

СО2 + 2NaOH = Na2CO3 + h3O.

SnO . Оксид олова. Оксид олова(II) устойчив на воздухе, амфотерен с преобладанием основных свойств. Мало растворим в воде и разбавленных растворах щелочей.

SnO + 2NaOH = Na2SnO2 + h3O.

Растворяется в разбавленных кислотах.

SnO + h3SO4 = SnSO4 + h3O

Растворяется в концентрированной кислотах.

SnO + 3HCl = H + h3O

CaO. Оксид кальция относится к основным оксидам. Как основной оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли.

СаО + SO2 = CaSO3

CaO + 2HCl = CaCl2 + h3O

CO2 . Оксид углерода. По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щелочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов.

СаО + СО2 = СаСО3.

КОН + СО2 = КНСО3.

Что такое диоксид серы? — Определение, формула и использование — Видео и стенограмма урока

Химический состав

Диоксид серы представляет собой изогнутую молекулу с полярными ковалентными связями между одним атомом серы и двумя атомами кислорода. Химическая формула SO2. Это шаг к превращению серы, кислорода и воды в серную кислоту. Молекулы свободного кислорода соединяются с диоксидом серы, выделяющимся при окислении серосодержащих материалов, с образованием триоксида серы (SO3). Эта молекула идеально приспособлена для поглощения воды и превращения в серную кислоту (h3SO4), которая также является основным промышленным применением диоксида серы.

Применение двуокиси серы

Двуокись серы является основным ингредиентом одного из наиболее часто используемых химических веществ во всем мире — серной кислоты. Ежегодно производится более 180 миллионов тонн серной кислоты, поэтому серная кислота находит применение практически во всех отраслях промышленности. Он используется в производстве стали, удобрений, лекарств, топлива, аккумуляторов, бумаги, пластмасс и во многих других областях.

Диоксид серы также является широко используемым продуктом для борьбы с вредителями, консервантом во многих сушеных продуктах и ​​отбеливающим агентом. Его можно использовать для дезинфекции таких материалов, как древесина или солома, а также в качестве фумигирующего агента для уничтожения насекомых и других вредителей. В сухофруктах диоксид серы подавляет рост бактерий, продлевая период свежести.

Воздействие на растения

Двуокись серы может воздействовать на растения как минимум двумя способами. Во-первых, разрушающее воздействие на фотосинтез. Это приводит к тому, что устьица растения открываются, а листья теряют воду. Некоторые растения более чувствительны к воздействию диоксида серы, чем другие, что может привести к снижению качества или количества урожая.

Второй способ воздействия диоксида серы на растения заключается в том, что он превращается в серную кислоту при соединении с кислородом и молекулами воды в атмосфере. Этот естественный переход может вызвать кислотные дожди и кислотный смог. Влага, образующаяся в облаках, смешивается с триоксидом серы (образуется при воздействии диоксида серы на богатую кислородом среду) в воздухе, вызывая дожди из серной кислоты. Хотя вулканическая активность по всему миру выбрасывает в воздух много диоксида серы, основными источниками диоксида серы во всем мире являются многочисленные производственные и операционные процессы, связанные с нагревом содержащих серу материалов.

Когда в ручьях, реках и озерах выпадают кислотные дожди, алюминий вымывается из окружающей почвы и горных пород, в результате чего растворенный сульфат алюминия становится частью водной системы. pH воды становится все более кислой. Менее устойчивые виды могут быть потеряны из-за этого изменения в химическом составе воды, в то время как даже устойчивые виды могут быть ослаблены. Растения, которые поглощают кислотные дожди, теряют необходимые питательные вещества, в результате чего их листья становятся коричневыми, а их продуктивность снижается.Алюминий, поглощенный кислотами из почвы, попадает в корневую систему растений, вызывая дальнейший ущерб. Кроме того, хлорофилл можно отбелить и преобразовать в различные химические формы, которые не могут улавливать солнечную энергию.

Воздействие на людей

В легких человека и животных диоксид серы может вызывать астматические реакции. Это характеризуется отеком бронхиальных путей (дыхательных путей между горлом и легкими), что может затруднить дыхание. Кроме того, защитные системы, созданные в легких для борьбы с бактериями и инородными телами в легких, могут быть нарушены, что делает человека или животное более восприимчивым к легочным заболеваниям и инфекциям.Увеличение эпителиальных клеток в слизистой оболочке легких может создать проблемы с поглощением кислорода, что приводит к состоянию, похожему на эмфизему, когда человек или животное испытывает трудности с получением достаточного количества кислорода и постоянно пытается отдышаться.

Краткий обзор урока

Давайте на несколько минут повторим, что мы узнали о двуокиси серы. Двуокись серы — бесцветный водорастворимый газ, образующийся при горении серы. Он имеет сильный запах. Промышленность использует его в качестве отбеливателя, консерванта, фумиганта и основного исходного материала для производства серной кислоты, необходимого химического вещества во многих отраслях промышленности. Он выбрасывается в воздух в результате вулканической деятельности, сжигания некоторых видов топлива и многих промышленных процессов.

В дополнение к токсичности самого диоксида серы, которая включает прямое воздействие на фотосинтез в растениях и реакции астматического типа у людей, диоксид серы реагирует с кислородом и водой в атмосфере, превращаясь в серную кислоту, которая может выпадать на землю в виде кислоты дождь. Это может загрязнить источники воды и помешать росту растений и водных организмов.

SO2 — Молекула месяца

SO2 — Молекула месяца

    Диоксид серы — SO 2    

Доктор Майк Томпсон


Винчестерский колледж, Великобритания

Также доступны: версии HTML, JMol и VRML.

Сера образует два основных оксида; газообразный диоксид серы (SO 2 ) и жидкий триоксид серы (SO 3 ). Двуокись серы представляет собой плотный бесцветный газ, хорошо растворимый в воде, с удушливым и неприятным запахом горелых спичек. Он имеет температуру плавления -72,7°C и температуру кипения -10°C.

Газообразный диоксид серы можно получить непосредственно путем нагревания составляющих его элементов. Сжигание расплавленной серы на воздухе или в чистом кислороде приводит к реакции, в результате которой образуется пламя бледно-голубого цвета.В затемненной комнате это выглядит довольно эффектно.

S 8 ( л ) + 8 O 2 ( г ) 8 SO 2 ( г )

           
Сера     

Сжигание серы до
дает синее пламя

Альтернативный лабораторный вариант подготовки — нагревание медной стружки с концентрированной серной кислотой (H 2 SO 4 ), см. изображение справа.

CU ( S ) + 2 ч 2 SO 4 ( AQ ) CUSO 4 ( AQ ) + SO 2 ( г ) + 2 ч 2 o ( л )

Двуокись серы является кислым газом, и в этом легко убедиться, добавив воду и несколько капель универсального индикатора в емкость с газом. Полученная кислота представляет собой слабодвухосновную сернистую кислоту (H 2 SO 3 ).

SO 2 ( г ) SO 2 ( aq )

SO 2 ( aq ) + H 2 O ( l ) H 2 SO 3 ( aq )

Диоксид серы является основным компонентом кислотных дождей, поскольку он смешивается с водяным паром в атмосфере, вступая в реакцию с образованием серной кислоты (H 2 SO 4 ). Это возможно, поскольку УФ-излучение в верхних слоях атмосферы катализирует реакцию между диоксидом серы и кислородом с образованием триоксида серы, который затем вступает в реакцию с водой. В настоящее время многое сделано для сокращения выбросов SO 2 за счет десульфурации топлива, что помогает уменьшить кислотные дожди. Имеются статистические данные об уровнях диоксида серы с 1974 по 1998 год.

Диоксид серы существует в виде отдельных ковалентных V-образных плоских молекул с валентным углом OSO, равным 120°.

Простой тест на диоксид серы состоит в том, чтобы пропустить газ через кусок фильтровальной бумаги, пропитанный подкисленным Na 2 Cr 2 O 7 .Цвет бумаги меняется с оранжевого для Cr 6+ на зеленый для Cr 3+ . Поскольку степень окисления хрома снижается с 6+ до 3+, это ясно указывает на полезное свойство диоксида серы, а именно на то, что он является восстановителем. Он нашел применение в качестве антиоксиданта, который помогает предотвратить порчу продуктов.

     
Оранжевый Cr 6+ изменение     
на сине-зеленый Cr 3+ в
наличие SO 2

SO 2 используется во фруктовых напитках
для их сохранения.
    
    SO 2 используется в винах

Основными природными источниками диоксида серы являются вулканы, лесные пожары и океаны. Основными источниками диоксида серы для человека являются сжигание ископаемого топлива, плавка, производство бумаги и производство серной кислоты с помощью контактного процесса.

Диоксид серы вызывает все больше проблем со здоровьем, поскольку у некоторых людей он может вызвать астму. В следующий раз, когда вы пойдете в супермаркет, почему бы не проверить этикетки продуктов, чтобы узнать, содержат ли они диоксид серы (добавки E220 и E221) или химическое вещество, которое разлагается с образованием газа (E222-8).Диоксид серы содержится в безалкогольных напитках, таких как фруктовые соки, некоторые сорта мяса и вина. Диоксид серы также находит применение в отбеливании и очистке нефтепродуктов.

Дополнительный способ получения диоксида серы заключается в добавлении концентрированной серной кислоты к концентрированному раствору гидросульфита натрия.

Nahso 3 ( AQ ) + H 2 SO 4 ( AQ ) Nahso 4 ( AQ ) + H 2 o ( л ) + SO 2 ( г )

Студенты выпускных экзаменов по химии часто сталкиваются с другим способом получения диоксида серы при изучении скорости реакции в эксперименте «исчезающий крест» (ссылка медленно загружается).

Na 2 S 2 O 2 O 3 ( AQ ) + 2 HCl ( AQ ) NaCl ( AQ ) + H 2 o ( L ) + S ( S ) + SO 2 ( г )

Для тех, кто беспокоится о написании серы, нажмите здесь.

Вернуться на страницу «Молекула месяца».

Диоксид серы — New World Encyclopedia

Диоксид серы
Общие
Систематическое название диоксид серы
Другие названия диоксид серы
оксид серы(IV)
сернистый ангидрид
сернистый ангидрид
Молекулярная формула SO 2
Молярная масса 64. 054 г моль −1
Внешний вид бесцветный газ
CAS-номер [7446-09-5]
Номер EINECS 231-195-2
Недвижимость
Плотность и фаза 2,551 г/л, газ
Растворимость в воде 9,4 г/100 мл (25 °C)
Температура плавления -72,4 ° С (200,75 К)
Температура кипения −10 ° С (263 К)
Критическая точка 157.2°С при 7,87 МПа
Кислотность (p K a ) 1,81
Структура
Молекулярная форма Изогнутый 120
 [[1]
 
Дипольный момент 1,63 Д
Термодинамические данные
Стандартная энтальпия
пласт Δ f H ° газ
−296,84 кДж моль −1
Стандартная молярная энтропия
S ° газ
248. 21 J K −1 моль −1
Данные по безопасности
Классификация ЕС Токсичный
Фразы риска Р23, Р34
S-фразы С1/2, С9, С26
С36/37/39, С45
NFPA 704

0

3

0

 

PEL-TWA (OSHA) 5 частей на миллион (13 мг м -3 )
ИДЛХ (НИОСХ) 100 частей на миллион
Температура вспышки негорючий
Номер РТЭКС ВС4550000
Страница дополнительных данных
Структура и
свойства
n , ε r и т.д.
Термодинамические данные
Фазовое поведение
Твердое, жидкое, газообразное
Спектральные данные УФ, ИК, ЯМР, МС
Родственные соединения
Прочие катионы Диоксид селена
Диоксид теллура
Родственные соединения Триоксид серы
Серная кислота
Если не указано иное, данные приведены для материалов
в их стандартном состоянии (при 25 °C, 100 кПа)

Диоксид серы (также диоксид серы ) представляет собой химическое соединение с формулой SO 2 . Этот важный газ является основным продуктом сжигания соединений серы и представляет серьезную опасность для окружающей среды. SO 2 часто описывается как «запах горящей серы», но , а не отвечает за запах тухлых яиц.

SO 2 производится вулканами и в различных промышленных процессах. Поскольку уголь и нефть содержат различное количество соединений серы, при их сгорании образуется диоксид серы. Дальнейшее окисление SO 2 , обычно в присутствии катализатора, такого как NO 2 , образует H 2 SO 4 и, таким образом, кислотные дожди. [1]

Подготовка

Двуокись серы можно получить путем сжигания серы на воздухе. Эту реакцию, при которой сера соединяется с кислородом воздуха, можно записать следующим образом:

S 8 (к) + 😯 2 (г) → 8SO 2 (г)

Горение сероводорода и сероорганических соединений протекает аналогично:

2H 2 S(г) + 3O 2 (г) → 2H 2 O(г) + 2SO 2 (г)

Диоксид серы также образуется при обжиге руд, оксидов такие как железный колчедан, сфалерит (цинковая обманка) и киноварь (сульфид ртути). Эти реакции таковы:

4FeS 2 (т) + 11O 2 (ж) → 2Fe 2 O 3 (т) + 8SO 2 (ж)
2ZnS(т) + 3O 2 (г) → 2ZnO(т) + 2SO 2 (г)
HgS(т) + O 2 (г) → Hg(г) + SO 2 (г)

При нагревании безводного сульфата кальция (CaSO 4 ) с коксом и песком при производстве цемента , CaSiO 3 , диоксид серы является побочным продуктом.

2CaSO 4 (т) + 2SiO 2 (т) + C(т) → 2CaSiO 3 (т) + 2SO 2 (г) + CO 2 (г) действие горячей концентрированной серной кислоты на медную стружку приводит к образованию диоксида серы:

Cu(т) + 2H 2 SO 4 (водн.) → CuSO 4 (водн.) + SO 2 (г) + 2H 2 O(л)

0 Структура и связь

SO 2 представляет собой изогнутую молекулу с точечной группой симметрии C 2v .

С точки зрения формализма подсчета электронов атом серы имеет степень окисления +4, формальный заряд нулевой и окружен пятью электронными парами. С точки зрения теории молекулярных орбиталей большинство этих электронных пар носят несвязывающий характер, что характерно для гипервалентных молекул.

Одна обычная ковалентная связь присутствует между каждым кислородом и центральным атомом серы, а два дополнительных электрона делокализованы между атомами кислорода и атомом серы.

Использование

Диоксид серы иногда используется в качестве консерванта (номер E: E220 [2] ) в алкогольных напитках, [3] или кураге и других сухофруктах из-за его противомикробных свойств. Консервант используется для сохранения внешнего вида фруктов, а не для предотвращения их гниения. Это может придать фруктам характерный химический вкус.

Двуокись серы также является хорошим восстановителем. В присутствии воды двуокись серы способна обесцвечивать вещества, которые могут быть ею восстановлены; что делает его полезным восстановительным отбеливателем для бумаги и деликатных материалов, таких как одежда.

Этот отбеливающий эффект обычно длится недолго. Кислород в атмосфере повторно окисляет восстановленные красители, восстанавливая цвет.

Диоксид серы также используется для производства серной кислоты, превращаясь в триоксид серы, а затем в олеум, который превращается в серную кислоту. Двуокись серы для этой цели производится, когда сера соединяется с кислородом. Это называется контактным процессом.

Согласно Клоду Риббе в «Преступлении Наполеона», газообразный диоксид серы использовался французским императором в качестве яда для казни для подавления восстания рабов на Гаити в начале девятнадцатого века.

Диоксид серы блокирует нервные сигналы от рецепторов растяжения легких (PSR) и устраняет инфляционный рефлекс Геринга-Брейера.

До разработки фреонов диоксид серы использовался в качестве хладагента в бытовых холодильниках.

Диоксид серы представляет собой ангидрид сернистой кислоты, H 2 SO 3 .

Двуокись серы является очень важным элементом в виноделии и указывается в миллионных долях в вине. Он действует как антибиотик и антиоксидант, защищая вино от порчи организмов, бактерий и окисления, а также помогает поддерживать летучую кислотность на желаемом уровне.Диоксид серы отвечает за слова «содержит сульфиты», встречающиеся на винных этикетках. Вина с концентрацией SO 2 ниже десяти частей на миллион не требуют указания «содержит сульфиты» на этикетке в соответствии с законами США и ЕС. Верхний предел SO 2 , разрешенный для вина, составляет 350 частей на миллион в США, в ЕС — 160 частей на миллион для красных вин и 210 частей на миллион для белых и розовых вин. В низких концентрациях SO 2 в основном не обнаруживается в вине, но при концентрации более 50 частей на миллион SO 2 становится очевидным в аромате и вкусе вина.

SO 2 также является очень важным элементом санитарной обработки винодельни. Винодельни и оборудование должны содержаться в очень чистоте, а поскольку отбеливатель нельзя использовать на винодельне, смесь SO 2 , воды и лимонной кислоты обычно используется для очистки шлангов, резервуаров и другого оборудования, чтобы поддерживать его в чистоте и свободном состоянии. бактерий.

Выбросы

По данным Агентства по охране окружающей среды США (как представлено во Всемирном альманахе 2002 года или в форме диаграммы [4] ), в США было выброшено следующее количество диоксида серы.С. в год, измеряемый в тысячах коротких тонн:

* 1999 18 867
* 1998 19 491
* 1997 19 363
* 1996 18 859
* 1990 23 678
* 1980 25 905
* 1970 31 161

Во многом благодаря Программе кислотных дождей Агентства по охране окружающей среды США США.В период с 1983 по 2002 год в S. наблюдалось снижение выбросов на 33 процента. Это улучшение стало результатом десульфурации дымовых газов, технологии, которая позволяет химически связывать SO 2 на электростанциях, сжигающих серосодержащий уголь или нефть. В частности, оксид кальция (известь) реагирует с диоксидом серы с образованием сульфита кальция:

CaO + SO 2 → CaSO 3

Аэробное окисление превращает этот CaSO 3 в CaSO 4 , гипс.Большая часть гипса, продаваемого в Европе, производится в результате десульфурации дымовых газов.

Новые топливные добавки-катализаторы, такие как ферокс, используются в бензиновых и дизельных двигателях для снижения выбросов оксидов серы в атмосферу. Это также делается путем перевода серы в стабильные минеральные соли и смешанные минеральные сульфаты, в отличие от серной кислоты и оксидов серы.

По состоянию на 2006 год Китай является крупнейшим в мире загрязнителем диоксида серы, выбросы в 2005 году оцениваются в 25 единиц.49 миллионов тонн. Это количество представляет собой увеличение на 27 процентов по сравнению с 2000 годом и примерно сопоставимо с выбросами США в 1980 году. диоксида серы в атмосферу.

Температурная зависимость растворимости в воде

22 г/100 мл (0 °C) 15 г/100 мл (10 °C)
11 г/100 мл (20 °C) 9. 4 г/100 мл (25 °С)
8 г/100 мл (30 °C) 6,5 г/100 мл (40 °C)
5 г/100 мл (50 °C) 4 г/100 мл (60 °C)
3,5 г/100 мл (70 °C) 3,4 г/100 мл (80 °C)
3,5 г/100 мл (90 °C) 3,7 г/100 мл (100 °С)
  • Значения приведены для парциального давления SO 101,3 кПа 2 . Растворимость газа в жидкости зависит от парциального давления газа по закону Генри.
  • Растворимость дана для «чистой воды», т. е. воды, содержащей только SO 2 в количестве, находящемся в равновесии с газовой фазой. Эта «чистая вода» будет кислой. Растворимость SO 2 в нейтральной (или щелочной) воде обычно будет выше из-за рН-зависимого образования SO 2 в растворе с образованием бисульфита и некоторых сульфитных ионов.

См. также

Примечания

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Чанг, Рэймонд. 2006. Химия , 9 изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 0073221031
  • Коттон, Ф. Альберт и Джеффри Уилкинсон. 1980. Передовая неорганическая химия , 4-е изд. Нью-Йорк: Уайли. ISBN 0471027758
  • Лиде, Дэвид Р. 2006. CRC Справочник по химии и физике . 87-е изд. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 0849304873
  • Wells, A. F. 1984. Структурная неорганическая химия . 5-е изд. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 5 января 2020 г.

Кредиты

New World Encyclopedia автора и редактора переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Диэлектрик — Энциклопедия Нового Света

Различные типы конденсаторов. Каждый конденсатор состоит из пары проводящих пластин, разделенных диэлектриком.

Диэлектрик или электрический изолятор представляет собой материал, обладающий высокой устойчивостью к протеканию электрического тока. Диэлектрические материалы могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Кроме того, вакуум является отличным диэлектриком.

Важным применением диэлектриков является разделение пластин конденсаторов. Способность конденсатора накапливать электрический заряд зависит от диэлектрика, разделяющего его пластины.

Пояснение

При взаимодействии диэлектрической среды с приложенным электрическим полем происходит перераспределение зарядов внутри ее атомов или молекул.Это перераспределение меняет форму приложенного электрического поля как внутри диэлектрической среды, так и в близлежащей области.

Когда два электрических заряда движутся через диэлектрическую среду, энергии взаимодействия и силы между ними уменьшаются. Когда электромагнитная волна проходит через диэлектрик, ее скорость уменьшается, а длина волны укорачивается.

Когда электрическое поле первоначально приложено к диэлектрической среде, протекает ток. Полный ток , протекающий через реальный диэлектрик, состоит из двух частей: тока проводимости и тока смещения.В хороших диэлектриках ток проводимости будет крайне мал. Ток смещения можно рассматривать как упругую реакцию диэлектрического материала на любое изменение приложенного электрического поля. По мере увеличения величины электрического поля протекает ток смещения, и дополнительное смещение накапливается в диэлектрике в виде потенциальной энергии. Когда электрическое поле уменьшается, диэлектрик высвобождает часть накопленной энергии в виде тока смещения. Электрическое смещение можно разделить на вакуумное и диэлектрическое.

D = ε0E + P = ε0E + ε0χE = ε0E (1 + χ), {\ displaystyle \ mathbf {D} = \ varepsilon _ {0} \ mathbf {E} + \ mathbf {P} = \ varepsilon _ { 0}\mathbf {E} +\varepsilon _{0}\chi \mathbf {E} =\varepsilon _{0}\mathbf {E} \left(1+\chi \right),}

, где P — поляризация среды, E — электрическое поле, D — плотность электрического потока (или смещение) и его электрическая восприимчивость.Отсюда следует, что относительная диэлектрическая проницаемость и восприимчивость диэлектрика связаны: εr = χ + 1 {\ displaystyle \ varepsilon _ {r} = \ chi +1}.

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая проницаемость (или статическая диэлектрическая проницаемость) материала (при данных условиях) является мерой степени, в которой материал концентрирует электростатические линии потока. На практике она измеряется как «относительная диэлектрическая проницаемость», которая определяется как отношение количества электрической энергии, запасенной в изоляторе, когда на него наложено статическое электрическое поле, к диэлектрической проницаемости вакуума (который имеет диэлектрическая проницаемость 1).

Относительная диэлектрическая проницаемость представлена ​​​​как ε r (или иногда κ{\ displaystyle \ kappa}, K или Dk). Математически это определяется как:

, где материала, а ε 0 — диэлектрическая проницаемость вакуума. Диэлектрическая проницаемость вакуума определяется из уравнений Максвелла путем связывания напряженности электрического поля E с плотностью электрического потока D .В вакууме (свободном пространстве) диэлектрическая проницаемость ε равна всего лишь ε 0 , поэтому диэлектрическая проницаемость равна единице.

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая проницаемость — это физическая величина, описывающая, как электрическое поле влияет на диэлектрическую среду и как на нее влияет, и определяется способностью материала поляризоваться в ответ на поле и, таким образом, уменьшать поле внутри материала. Таким образом, диэлектрическая проницаемость относится к способности материала пропускать (или «разрешать») электрическое поле.

Непосредственно связан с электрической восприимчивостью. Например, в конденсаторе повышенная диэлектрическая проницаемость позволяет сохранять тот же заряд при меньшем электрическом поле (и, следовательно, меньшем напряжении), что приводит к увеличению емкости.

Диэлектрическая прочность

Термин диэлектрическая прочность может быть определен следующим образом:

  • Для изоляционного материала диэлектрическая прочность представляет собой максимальную напряженность электрического поля, которую материал может выдержать без разрушения, то есть без потери своих изоляционных свойств.
  • Для данной конфигурации диэлектрического материала и электродов диэлектрическая прочность представляет собой минимальное электрическое поле, вызывающее пробой.

Теоретическая диэлектрическая прочность материала является неотъемлемым свойством сыпучего материала и зависит от конфигурации материала или электродов, с которыми приложено поле. При пробое электрическое поле освобождает связанные электроны. Если приложенное электрическое поле достаточно сильное, свободные электроны могут разгоняться до скоростей, которые могут высвободить дополнительные электроны во время столкновений с нейтральными атомами или молекулами в процессе, называемом лавинным пробоем.Пробой происходит довольно резко (обычно за наносекунды), что приводит к образованию электропроводящей дорожки и пробивному разряду через материал. Для твердых материалов пробой серьезно ухудшает или даже разрушает их изоляционную способность.

Напряженность поля пробоя

Напряженность поля, при которой происходит пробой в данном случае, зависит от соответствующей геометрии диэлектрика (изолятора) и электродов, к которым приложено электрическое поле, а также от скорости нарастания электрического поля.Поскольку диэлектрические материалы обычно содержат незначительные дефекты, практическая диэлектрическая прочность будет составлять часть внутренней диэлектрической прочности, наблюдаемой для идеального материала без дефектов. Диэлектрические пленки обладают большей диэлектрической прочностью, чем более толстые образцы того же материала. Например, диэлектрическая прочность пленок диоксида кремния толщиной от нескольких сотен нм до нескольких микрон составляет примерно десять МВ/см. Несколько слоев тонких диэлектрических пленок используются там, где требуется максимальная практическая диэлектрическая прочность, например, в высоковольтных конденсаторах и импульсных трансформаторах.

Диэлектрическая прочность различных обычных материалов
Материал Диэлектрическая прочность (МВ/м)
Воздух 3
Кварц 8
Титанат стронция 8
Неопреновый каучук 12
Нейлон 14
Стекло пирекс 14
Силиконовое масло 15
Бумага 16
Бакелит 24
Полистирол 24
Тефлон 60

Диэлектрики в плоскопараллельных конденсаторах

Электроны в молекулах смещаются к положительно заряженной левой пластине. Затем молекулы создают направленное влево электрическое поле, которое частично нейтрализует поле, создаваемое пластинами. (Воздушный зазор показан для наглядности; в реальном конденсаторе диэлектрик обычно находится в непосредственном контакте с пластинами.)

Помещение диэлектрического материала между пластинами конденсатора с параллельными пластинами вызывает увеличение емкости пропорционально k , относительной диэлектрической проницаемости материала:

C = kϵ0Ad {\ displaystyle C = {\ frac {k \ epsilon _ {0} A} {d}}}
, где ϵ0{\displaystyle \epsilon _{0}} — диэлектрическая проницаемость свободного пространства, A — площадь, покрытая конденсаторами, а d — расстояние между пластинами.

Это происходит потому, что электрическое поле поляризует связанные заряды диэлектрика, создавая концентрации заряда на его поверхности, которые создают электрическое поле, противоположное (антипараллельное) полю конденсатора. Таким образом, данное количество заряда создает более слабое электрическое поле между пластинами, чем без диэлектрика, что снижает электрический потенциал. Если рассматривать этот аргумент в обратном порядке, то этот аргумент означает, что в диэлектрике заданный электрический потенциал заставляет конденсатор накапливать большую поляризацию заряда.

Приложения

Использование диэлектрика в конденсаторе дает несколько преимуществ. Самый простой из них заключается в том, что проводящие пластины можно размещать очень близко друг к другу без риска контакта. Кроме того, если подвергнуть воздействию очень сильного электрического поля, любое вещество ионизируется и становится проводником. Диэлектрики более устойчивы к ионизации, чем сухой воздух, поэтому конденсатор, содержащий диэлектрик, может подвергаться более высокому рабочему напряжению. Слои диэлектрика обычно включаются в промышленные конденсаторы для обеспечения более высокой емкости в меньшем пространстве, чем конденсаторы, использующие только воздух или вакуум между их пластинами, и термин диэлектрик относится к этому приложению, а также к изоляции, используемой в силовых и радиочастотных кабелях. .

Некоторые практические диэлектрики

Диэлектрические материалы могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Кроме того, высокий вакуум также может быть полезным диэлектриком без потерь, даже если его относительная диэлектрическая проницаемость равна всего единице.

Твердые диэлектрики, пожалуй, наиболее часто используемые диэлектрики в электротехнике, и многие твердые тела являются очень хорошими изоляторами. Некоторые примеры включают фарфор, стекло и большинство пластмасс. Воздух, азот и гексафторид серы являются тремя наиболее часто используемыми газообразными диэлектриками.

  • Промышленные покрытия, такие как парилен, обеспечивают диэлектрический барьер между подложкой и окружающей средой.
  • Минеральное масло широко используется внутри электрических трансформаторов в качестве жидкого диэлектрика и для охлаждения. Диэлектрические жидкости с более высокой диэлектрической проницаемостью, такие как касторовое масло электротехнического качества, часто используются в высоковольтных конденсаторах, чтобы помочь предотвратить коронный разряд и увеличить емкость.
  • Поскольку диэлектрики сопротивляются потоку электричества, поверхность диэлектрика может удерживать скрученных избыточных электрических зарядов.Это может произойти случайно при трении диэлектрика (трибоэлектрический эффект). Это может быть полезно, как в генераторе Ван де Граафа или электрофоре, или потенциально разрушительно, как в случае электростатического разряда.
  • Специально обработанные диэлектрики, называемые электретами, могут сохранять избыточный внутренний заряд или «замороженную» поляризацию. Электреты имеют полупостоянное внешнее электрическое поле и являются электростатическим эквивалентом магнитов. Электреты имеют множество практических применений в быту и промышленности.
  • Некоторые диэлектрики могут генерировать разность потенциалов при механическом воздействии или изменять физическую форму, если к материалу приложено внешнее напряжение. Это свойство называется пьезоэлектричеством. Пьезоэлектрические материалы представляют собой еще один класс очень полезных диэлектриков.
  • Некоторые ионные кристаллы и полимерные диэлектрики обладают спонтанным дипольным моментом, который можно обратить вспять приложенным извне электрическим полем. Такое поведение называется сегнетоэлектрическим эффектом.Эти материалы аналогичны тому, как ферромагнитные материалы ведут себя во внешнем магнитном поле. Сегнетоэлектрические материалы часто имеют очень высокие диэлектрические проницаемости, что делает их весьма полезными для конденсаторов.

См. также

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Бетчер, Карл Йохан Фридрих. 1980. Теория электрической поляризации: диэлектрическая поляризация . Эльзевир Наука. ISBN 0444415793
  • Рамбл, Джон (изд.). 2017. CRC Справочник по химии и физике , 98-е изд. Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 978-1498784542
  • Фон Хиппель, Артур Р. 1994. Диэлектрики и волны . Артек Печать по требованию. ISBN 978-08

    038

Внешние ссылки

Все ссылки получены 8 мая 2018 г.

Кредиты

New World Encyclopedia автора и редактора переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Воздействие диоксида серы на здоровье

Шлейф Халема’ума’у в кратере Килауэа на Гавайских вулканах содержит чрезвычайно высокие уровни диоксида серы, около 500-1000 тонн в день. Консультативная программа NPS по диоксиду серы предупреждает общественность и персонал парка, если качество воздуха достигает нездорового уровня. Диоксид серы (SO 2 ) представляет собой бесцветный химически активный загрязнитель воздуха с сильным запахом. Этот газ может представлять угрозу для здоровья человека, животных и растений.

Основными источниками выбросов двуокиси серы являются сжигание ископаемого топлива и естественная вулканическая деятельность.Национальный парк Гавайских вулканов (NP) уникален в системе национальных парков, потому что иногда в нем чрезвычайно высокие концентрации диоксида серы — намного выше, чем в любом другом национальном парке или даже в большинстве городских районов.

Как двуокись серы может повлиять на ваше здоровье?

Диоксид серы раздражает кожу и слизистые оболочки глаз, носа, горла и легких. Высокие концентрации SO 2 могут вызвать воспаление и раздражение дыхательной системы, особенно при тяжелых физических нагрузках.В результате симптомы могут включать боль при глубоком вдохе, кашель, раздражение горла и затрудненное дыхание. Высокие концентрации SO 2 могут повлиять на функцию легких, усугубить приступы астмы и усугубить существующие сердечные заболевания в чувствительных группах. Этот газ также может реагировать с другими химическими веществами в воздухе и превращаться в мелкие частицы, которые могут попасть в легкие и вызвать аналогичные последствия для здоровья.
К людям, чувствительным к диоксиду серы, относятся:
  • Люди с легочными заболеваниями , такими как астма, хронический бронхит и эмфизема, обычно имеют более серьезные последствия для здоровья при более высоких уровнях SO 2 .
  • Дети подвергаются более высокому риску воздействия SO 2 , поскольку их легкие все еще развиваются. Они также более склонны к астме, которая может ухудшиться при воздействии SO 2 .
  • Пожилые люди могут в большей степени пострадать от воздействия SO 2 , возможно, потому, что у них выше вероятность наличия ранее существовавших заболеваний легких или сердечно-сосудистой системы.
  • Активные люди всех возрастов, занимающиеся физическими упражнениями или работающие на открытом воздухе, подвергаются более высокому воздействию диоксида серы, чем менее активные люди.
Посетители, жители и персонал парка Hawai’i Volcanoes NP с подветренной стороны от вулканических выбросов SO 2 могут подвергаться воздействию вредных для здоровья уровней загрязнения. Поскольку контролировать вулканическую активность невозможно, Служба национальных парков создала консультативную программу по диоксиду серы, которая выдает предупреждения, чтобы люди знали, когда присутствуют нездоровые уровни этого загрязнителя. Рекомендации побуждают людей ограничивать воздействие, когда это необходимо.

Как избежать нездорового воздействия?

Вы можете предпринять простые шаги, чтобы уменьшить воздействие нездорового воздуха.Во-первых, посетите веб-сайт с текущими условиями, чтобы узнать о текущих условиях содержания диоксида серы и уровне рекомендаций по охране здоровья.

Когда происходит потенциально вредное для здоровья загрязнение двуокисью серы, ваши шансы на это увеличиваются с высоким уровнем активности и продолжительностью времени, которое вы проводите на открытом воздухе. Если ваша запланированная деятельность связана с длительными или тяжелыми физическими нагрузками и высоким уровнем диоксида серы, вы можете ограничить или прекратить свою деятельность. Чтобы узнать о рекомендуемых способах защиты от высокого уровня диоксида серы, обратитесь к Таблице рекомендаций по здоровью.

Что представляют собой рекомендации по охране здоровья от двуокиси серы NPS?

Консультативная программа по загрязнению воздуха SO 2 была создана в Hawai’i Volcanoes NP для предоставления своевременной информации о возможных нездоровых условиях загрязнения воздуха, которые могут повлиять на здоровье посетителей, жителей острова и персонала парка. Используя индекс качества воздуха Агентства по охране окружающей среды (EPA), рекомендации по охране здоровья NPS SO 2 для Hawai’i Volcanoes NP помогут вам понять, какое значение местный воздух имеет для вашего здоровья.Индекс качества воздуха разделен на шесть уровней опасности для здоровья:

Понимание рекомендуемых уровней содержания диоксида серы
  • Хорошо (0–0,1 частей на миллион)
    Без предупреждения.
  • Умеренная (0,1–0,2 промилле)
    Людям с необычной чувствительностью следует рассмотреть возможность уменьшения длительных или тяжелых физических нагрузок на открытом воздухе.
  • Вредно для чувствительных групп (0,2–1,0 промилле)
    Активным детям и взрослым, а также людям с заболеваниями легких, такими как астма, следует уменьшить продолжительную или тяжелую физическую нагрузку на открытом воздухе.
  • Вредно для здоровья (1,0–3,0 ppm)
    Активным детям и взрослым, а также людям с заболеваниями легких, такими как астма, следует избегать длительных или тяжелых физических нагрузок на открытом воздухе. Всем остальным, особенно детям, следует уменьшить длительные или тяжелые нагрузки на открытом воздухе.
  • Очень вредно для здоровья (3,0–5,0 частей на миллион)
    Активным детям и взрослым, а также людям с заболеваниями легких, такими как астма, следует избегать любых физических нагрузок на открытом воздухе. Всем остальным, особенно детям, следует избегать длительных или тяжелых физических нагрузок на открытом воздухе.
  • Опасно (> 5,0 частей на миллион)
    Вызывает предупреждения о вреде для здоровья при чрезвычайных ситуациях. Скорее всего, пострадает все население. Избегайте занятий на свежем воздухе и оставайтесь в помещении. Покиньте территорию, если это предписано гражданской обороной.
SO 2 и данные о погоде, используемые в этой программе, собираются Службой национальных парков на объектах мониторинга музея Джаггар и туристического центра Килауэа. Концентрации SO 2 , измеренные на участках мониторинга, пересматриваются каждые 15 минут, и на этот 15-минутный период для каждого участка назначается один из шести рекомендательных уровней опасности для здоровья.

Как двуокись серы влияет на национальные парки?

Hawai’i Volcanoes NP сильно подвержен влиянию диоксида серы, потому что высокие уровни создают угрозу для здоровья человека. Частицы сульфата также могут создавать дымку и ухудшать видимость в Гавайских вулканах и других национальных парках. Диоксид серы может превращаться в кислоты в атмосфере и выпадать из атмосферы в виде дождя, снега, тумана или в виде сухих частиц. Эти атмосферные осадки могут повредить растительность, повлиять на почву, закислить озера и ручьи и разрушить мемориалы, здания и статуи в наших национальных памятниках культуры.

Wine Education Тема: Диоксид серы в вине

Нажмите здесь, чтобы узнать подробности

Использование диоксида серы (SO2) в вине

© Richard Gawel

….Отправьте эту статью другу по электронной почте….

1487 год стал поворотным моментом в истории хорошего виноделия. В том же году прусский королевский указ впервые официально разрешил использование диоксида серы (или SO2) в качестве добавки к вину. Не то чтобы он не использовался до этого.Чтобы сохранить свои вина во время транспортировки, голландские и английские виноторговцы регулярно зажигали серные свечи внутри бочек перед их заполнением. Этому трюку они научились у римлян, которые применяли ту же практику более тысячи лет назад.

Сегодня использование добавки диоксида серы (SO2) является почти общепринятой практикой виноделия. Диоксид серы наиболее известен большинству как пищевая добавка 220 или 202. Это вещество имеет простую химическую структуру; два атома кислорода связаны с одним атомом серы.Хотя он естественным образом вырабатывается в небольших количествах винными дрожжами во время алкогольного брожения, большая часть SO2, содержащегося в вине, была добавлена ​​виноделом. Его добавляют на большинстве стадий процесса производства белого вина, от дробления до розлива. Менее широко он используется при производстве красных вин, но с почти обязательным добавлением после завершения яблочно-молочного брожения этих вин. SO2 добавляется в виде порошка или напрямую подается в вино в виде газа из дозирующего пистолета.

Многие знают, что диоксид серы у некоторых людей может вызывать тяжелые аллергические реакции. Так почему же виноделы используют его? Проще говоря, очень трудно производить вина с потенциалом старения более нескольких месяцев, если во время виноделия не используется диоксид серы. Громкое заявление, но верное.

Двуокись серы играет две важные роли. Во-первых, это антимикробный агент, и поэтому он используется для сдерживания роста нежелательных дрожжей и бактерий, вызывающих дефекты.Во-вторых, он действует как антиоксидант, сохраняя фруктовую целостность вина и защищая его от потемнения. Несмотря на свою химическую простоту, SO2 может принимать в вине несколько различных форм. Одна форма называется «молекулярный SO2». В этой форме он примерно в 500 раз эффективнее убивает винные микробы, чем в любой другой форме, которую он может принимать (Sneyd et al. 1992). К счастью для нас, желаемые дрожжи, которые осуществляют винное брожение, более устойчивы к SO2, чем большинство дрожжей, вызывающих порчу. Таким образом, наличие некоторого количества SO2 помогает желанным жукам получить преимущество в их конкурентном мире собачьих поеданий, в котором они сосуществуют.

При растворении в вине SO2 также может существовать в так называемой ионизированной форме. Эта форма обладает наибольшим антиоксидантным действием. На самом деле, SO2 не так уж стремится вступать в прямую реакцию с кислородом, но легко соединяется с другими окислителями, образующимися в присутствии кислорода. В сочетании с молекулярным SO2, который играет еще одну роль, «отбивая» природные ферменты в винограде, вызывающие потемнение вина (так называемые полифенолоксидазы), SO2 является мощной силой, позволяющей дольше сохранять вина свежими.

Одним из менее известных, но важных свойств SO2 является его способность связываться с ацетальдегидом. Это соединение имеет неприятный запах подбитого яблока или протухшего хереса и образуется при некотором окислении вин. Когда молекулы SO2 и ацетальдегида связываются друг с другом, образующееся вещество не имеет запаха. SO2 эффективно лишает вино его окислительного характера.

Ну, если это так хорошо, почему бы не добавить кучу всего? Как и у большинства вещей, у него есть свои недостатки.Когда он присутствует в избытке, он может остановить здоровое брожение до того, как дрожжи превратят весь виноградный сахар в спирт. Кроме того, поскольку бактерии, ответственные за яблочно-молочное брожение, особенно чувствительны к SO2, чрезмерное количество почти наверняка заблокирует его начало. Это отсутствие устойчивости яблочно-молочных бактерий к SO2 может быть очень кстати, когда винодел пытается сделать вино, в котором мало пользы, например, хрустящий фруктовый рислинг или розовое вино. Тем не менее, мало является определяющим компонентом стиля большинства полнотелых сухих белых и почти всех красных вин.Следовательно, особенно нежелательно наличие избыточного количества SO2 в то время, когда обычно возникает малое количество.

При значительном избытке SO2 он также может вызывать резкий аромат белых вин, что большинство считает недостатком. Аромат лучше всего описать как аромат только что зажженной спички. Многие люди с трудом улавливают сернистый аромат SO2, вместо этого воспринимая его как раздражение слизистой оболочки носа. Высокий уровень SO2 также может сделать вкус вина резким, металлическим и часто горьким.

Способность двуокиси серы связываться со многими другими веществами может создавать некоторые проблемы для красных вин. SO2 легко связывается с антоцианами, соединениями, которые делают красное вино красным. При связывании антоцианы эффективно отбеливаются, в результате чего вина получаются более светлыми и менее привлекательными с коммерческой точки зрения. Это больше касается очень молодых красных вин, так как они содержат больше этих простых антоцианов. В старых винах большинство антоцианов химически связаны с молекулами танина, что делает их гораздо более устойчивыми к отбеливанию SO2.В любом случае отбеливание не является серьезной проблемой для вин в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Уровень SO2 во всех винах со временем естественным образом снижается, и когда это происходит, цвет возвращается. Между прочим, способность SO2 связываться с этими и многими другими веществами в красном вине является причиной того, что почти невозможно почувствовать характерный характер спички SO2 в этих винах. Многие говорят о «серном» характере красных. Вероятно, они имеют в виду присутствие сероводорода (h3S) с запахом понги, дефект вина, который не связан с уровнем диоксида серы в вине.

Последняя точка. Тенденция к использованию в капсулах ROTE (Stelvin™), по-видимому, в последнее время привела к более частому появлению признаков SO2 в молодых белых винах. Это связано с тем, что крышка очень эффективна как для предотвращения попадания кислорода, так и для удержания SO2 в бутылке (Godden et al. 2002). Но не стоит слишком критично относиться к вину, если оно очень молодое. Добавление SO2 в вино при розливе было сделано для того, чтобы защитить его от окисления в долгосрочной перспективе. Таким образом, получение сернистого «придонного дыхания Вельзевула», когда вину исполнилось 3 месяца, возможно, небольшая цена за более свежие вина с более длительным сроком хранения.

Ссылки

Godden, P.W., Francis, I.L., Field, J.B.F., Gishen, M., Coulter, A.D., Valente, P.J., Hoj, P.B. и Робинсон, Э.М.С. (2002) Оценка технических характеристик крышек для винных бутылок. Материалы 11-й Технической конференции винодельческой промышленности. ред. Р. Блэр, П. Уильямс и П. Хой (AWITC: Глен Осмонд, Южная Австралия), стр. 44–52.

Снейд, Т. Н., Леске, П. Дж. и Дансфорд, П. А. (1993) Сколько серы? Материалы 8-й Технической конференции винодельческой промышленности.ред. К. Стокли, Р. Джонстон, П. Леске и Т. Ли (Winetitles: Аделаида, Южная Австралия), стр. 161–166.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.