Діоксид сульфуру SO2, потрапляючи у повітря, викликає утворення «кислотних дощів», шкідливих для усього живого.

Як же утворюються «кислотні дощі»?

В атмосфері діоксид сульфуру SO2 під впливом незнач-них кількостей розпорошених металів та їхніх солей (в основному Fе і Мn) окиснюється до триоксиду сульфуру SO3:

2SO2 + O2 2SO3 ,

який взаємодіє з краплинами вологи, утворюючи сторонню для повітря речовину —сульфатну кислоту:

SO3 + H2O = H2SO4

Аналогічним чином роблять свій «внесок» у появу «кислотних дощів» й оксиди нітрогену:

2NO + O2 = 2NO2

2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

Кислотні опади (дощ, град, сніг тощо) негативно впливають на водні екосистеми, на ріст дерев та сільсько-господарських культур. Вплив кислотних опадів на живі організми, у тому числі на людину, ще недостатньо вивче-ний. Проте відомо, що в умовах забруднення атмосфери (димовими газами, що утворюються у процесі спалювання палива, або відхідними газами переробки сульфуровмісної сировини чи викидами металургійних підприємств) не слід ходити під дощем з непокритою головою (це може стати причиною випадання волосся).

Оксид сульфуру (VІ) SO3 (триоксид сульфуру) — безбар-вна рідина, яка за температури, нижчої від 17 °С, криста-лізується, перетворюючись на довгі шовковисті кристали. Дуже летка речовина, сильний окисник. Токсичний, уражує

слизові оболонки й дихальні шляхи, викликає тяжкі опіки шкіри, енергійно руйнує органічні сполуки. Зберігають його у запаяних скляних посудинах.

Оксид сульфуру(VІ) на повітрі димить, бурхливо взаємо-діє з водою з виділенням великої кількості теплоти, утво-рюючи сульфатну кислоту:

SO3 + H2O = H2SO4

Він може навіть вбирати вологу з повітря, утворюючи білий туман, що складається з найдрібніших краплинок сульфатної кислоти.

Оксид сульфуру (VІ) розчиняється у концентрованій сульфатній кислоті Н2SO4, і цей розчин називається олеу-мом.

Добувають оксид сульфуру (VІ) у результаті окиснення SO2 киснем повітря (напишіть рівняння реакції).

За звичайних умов ця реакція відбувається дуже повіль-но. Значно швидше і легше вона відбувається за температу-ри

450—600 °С і за наявності каталізатора оксиду ванадію (V) V2O5.

Застосовується оксид сульфуру (VІ) SO3 у виробництві сульфатної кислоти H2SO4. У лабораторній практиці він використовується як водовбирний засіб.

§ 5. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ НА НАДЛИШОК

Ви знаєте, що речовини взаємодіють у певних співвідно-шеннях. Але часто одна з вихідних речовин береться у над-лишку, щоб забезпечити повнішу взаємодію іншої речови-ни. Реакція між речовинами відбувається доти, доки повні-стю прореагує одна з них, а надлишок іншої речовини зали-шається. Він участі в реакції не бере. Тому, розв'язуючи задачі цього типу, потрібно:

1) з'ясувати насамперед, яка саме з вихідних речовин узята у надлишку, бо надлишок не реагуватиме;

2) дальші обчислення робити за тією речовиною, яка прореагувала повністю.

Зверніть увагу, що пвд час розв'язування задач можливі різні варіанти.

Для прикладу розглянемо розв'язування конкретних задач.

Задача 1. До розчину, який містить 1,42 г сульфату натрію, долили розчин, що містить 2,8 г нітрату барію. Утворений осад відфільтрували. Які речовини містяться у фільтраті?

Дано: m (Na2SO4) =1,42 г

m (Ba(NO3)2) = 2,8 г

Речовини у фільтраті = ?

Аналізуючи умову задачі, бачимо, що для обох солей, які реагують одна з одною, зазначена певна маса, яка може бути стехіометричною. Але, як правило, це ознака того, що задача на надлишок, а він не реагуватиме. Тому визначаємо передусім, яка з вихідних речовин узята у надлишку. Для цього складаємо рівняння реакції:

1,42 г 2,8 г

Na2SO4 + Ba (NO3)2 = BaSo4 + 2NaNO3

______________________ ____________________________

М = 46+32+64 = М =137+28+96 =

= 142 г/моль = 261 г/моль

m = 142 г m = 261 г

З рівняння реакції видно, що 142 г Na2SO4 взаємодіє із 261 г Ва(NO3)2, а якщо Nа2SO4 узято 1,42 г, тобто у 100 раз менше, то й маса Ва(NO3)2, що реагуватиме, буде у 100 раз меншою —2,61 г. Отже, нітрат барію Ва(NO3)2 узято у над-лишку. Цей надлишок становитиме: 2,8 г - 2,61 г = 0,19 г, і міститиметься він у фільтраті разом з нітратом натрію NaNO3, який залишився в розчині, коли осад ВаSO4 від-фільтрували.

Відповідь: у фільтраті містяться нітрат натрію NаNОз і надлишок нітрату барію Ва(NO3)2 .

Задача 2. У розчин, що містить їдкий натр масою 20 г, пропустили оксид сульфуру (IV) об'ємом 15 л (н.у.). Визна-чте масу солі, яка утворилась внаслідок реакції.

Дано: m (NaOH) =20 г

V (SO2) = 15 л

m(солі) = ?

Ознакою того, що дана задача на надлишок, є зазначен-ня в її умові даних обох речовин, що взаємодіють між собою. Тож потрібно спочатку з'ясувати, яка речовина узята у надлишку. Для цього слід скласти рівняння реакції. Але як це зробити, якщо ми не знаємо, яка сіль утворилась? Адже може бути або середня, або кисла сіль. Якщо надли-шок їдкого натру, то утворюється середня сіль, а якщо надлишок оксиду сульфуру (ІV), то—кисла сіль (чому? Обґрунтуйте).

Припускаємо, що утворилася середня сіль, тоді...

Перший спосіб

1) Яка з вихідних речовин у надлишку, якщо утворюєть-ся середня сіль?

2NaOH + SO2 = Na2So4 + H2O

______________________ ____________________________

v = 2 моль v = 1 моль

M = 40 г/моль Vm = 22,4 л/моль

m = 40 2 = 80 г V = 22,4 л

Дізнаємось, яку кількість речовини становлять 20 г NаОН:

V(NaOH) = = 0,25 моль

З'ясовуємо мольне співвідношення речовин, які взаємо-діють. З рівняння реакції видно, що

v(NaOH): v(SO2)= 2:1,

тобто кількість речовини SO2 вдвічі менша, отже, якщо взаємодіє 0,25 моль NаОН, то SO2 — вдвічі менше, а саме 0,125