Химические свойства. В водных растворах Н2ЭО3 (кроме Н2ТеО3), Н2ЭО4, Н6ТеО6 – кислоты

В водных растворах Н₂ЭО₃ (кроме Н₂ТеО₃), Н₂ЭО₄, Н₆ТеО₆ – кислоты. Н₂ТеО₃ амфотерен.

Серная кислота в разбавленных растворах (С_М £ 10^–3 моль/л) и селеновая кислота – сильные кислоты; сернистая и селенистая кислоты – кислоты средней силы; теллуристая и теллуровая кислоты – слабые. [К_д^I(Н₆ТеО₆) = 2·10^–8].

Серная, селеновая и теллуровая кислоты – сильные окислители, причем наиболее сильно окислительные свойства выражены у селеновой кислоты. Серная кислота окислительными свойствами обладает лишь в концентрированных растворах: Zn + H₂SO_4(разб.) → ZnSO₄ + H₂

Cu + 2H₂SO_4(конц.) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Zn + 2H₂SO_4(конц.) → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O (~ 90%)

3Zn + 4H₂SO_4(конц.) → 3ZnSO₄ + S + 4H₂O (70–90%)

4Zn + 5H₂SO_4(конц.) → 4ZnSO₄ + H₂S + 4H₂O (~ 70%)

Концентрированная серная кислота (96–98%) в обычных условиях пассивирует железо, хром, кобальт, никель.

2H₂SO_4(конц.) + S → 3SO₂ + 2H₂O

H₂SO_4(конц.) + Н₂S → SO₂ + S + 2H₂O

H₂SO_4(конц.) + 2HBr → Br₂ + SO₂ + 2H₂O

H₂SO₄ + 2NO₂ → NOHSO₄ + HNO₃

гидросульфат нитрозила

H₂SeO₄ + 2НCl → H₂SeO₃ + Cl₂ + H₂O.

Смесь селеновой и соляной кислот – сильнейший окислитель, растворяет золото и платину.

Сернистая кислота проявляет восстановительные свойства; при действии сильных восстановителей восстанавливается:

I₂ + H₂SO₃ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HI;

H₂SO₃ + 2H₂S → 3S + 3H₂O;

H₂SO₃ + 4FeCl₂ + 4HCl → S + 3H₂O + 4FeCl₃.

Для селенистой и теллуристой кислот в отличие от сернистой в большей степени характерны окислительные свойства:

Н₂ЭО₃ + 2Н₂SО₃ → 2Н₂SO₄ + Э + Н₂О (Э = Sе, Тe).

Среди производных гидроксидов наибольшее практическое значение имеют соли сернистой кислоты – сульфиты и соли серной кислоты – сульфаты. Это, как правило, бесцветные или белые кристаллические вещества. Сульфиты нерастворимы в воде (кроме сульфитов щелочных металлов и гидросульфитов). Сульфаты растворимы (кроме сульфатов кальция, стронция, бария, свинца, серебра). Растворимые сульфаты из растворов обычно выделяются в виде кристаллогидратов (CuSO₄·5H₂O, NiSO₄·7Н₂О и др.).

Растворимые в воде сульфиты и сульфаты слабых оснований гидролизуются.

При действии сильных кислот сульфиты разлагаются (см. выше).

В водных растворах сульфиты проявляют восстановительные свойства, а при действии сильных восстановителей – окислительные:

2Na₂SO₃ + O₂ → 2Na₂SO₄; NaHSO₃ + Cl₂ + H₂O → NaHSO₄ + 2HCl;

Na₂SO₃ + 2Na₂S + 3H₂O → 3S + 6NaOH; Na₂SO₃ + 3C Na₂S + 3СО.

При нагревании сульфиты диспропорционируют:

4Na₂SO₃ Na₂S + 3Na₂SO₄.

Сульфаты при нагревании разлагаются:

МеSO₄ МеО + SO₃.

Термическая устойчивость сульфатов увеличивается с ростом активности металла.

При термическом разложении гидросульфитов образуются дисульфиты:

2NaНSO₃ Na₂S₂O₅ + Н₂О,

а при разложении гидросульфатов – дисульфаты (соли дисерной кислоты – бесцветной, прозрачной, кристаллической): 2NaНSO₄ Na₂S₂O₇ + Н₂О

(При растворении в воде: Н₂S₂O₇ + Н₂О → 2H₂SO₄; Na₂S₂O₇ + Н₂О → 2 NaНSO₄).

При нагревании раствора сульфита натрия с серой образуется соль неустойчивой тиосерной кислоты Н₂S₂О₃ – тиосульфат натрия: Na₂SO₃ + S Na₂S₂O₃.

Н₂S₂О₃ – бесцветная маслянистая жидкость. Ее получают взаимодействием сероводорода с оксидом серы (VI) в среде этилового эфира при температуре ниже –83°С (Н₂S + SO₃ → Н₂S₂О₃). Проявляет свойства сильной кислоты.

Тиосульфаты легко разлагаются кислотами, являются сильными восстановителями:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ → SO₂ + Na₂SO₄ + H₂O + S

Na₂S₂O₃ + 4Cl₂ + 5H₂O → 2H₂SO₄ + 6HCl + 2NaCl

2Na₂S₂O₃ + I₂ → 2NaI + Na₂S₄O₆ (тетратионат натрия).

При нагревании разлагаются: 4К₂S₂O₃ 4S + 3К₂SO₄ + К₂S.

Кроме сернистой и серной кислот сера образует ряд других кислот.

Политионовые кислоты H₂S_nO₆ (n> 2):

Например, H₂S₃O₆ – трисульфоновая кислота, H₂S₄O₆ – тетратионовая кислота.

Полисерные кислоты Н₂SO₄·nSO₃:

Например, H₂S₂O₇ – двусерная (пиросерная) кислота, H₂S₃O₁₀ – трисерная кислота.

Пероксокислоты – H₂SO₅ – пероксомоносерная кислота (мононадсерная кислота, кислота Каро – бесцветная, гигроскопичная, одноосновная), H₂S₂O₈ – пероксодисерная (двунадсерная) кислота – бесцветная, гигроскопичная: