Дайте характеристику химических свойств оксида серы(IV). Запишите уравнения характерных реакций.

Оксид серы(IV), или сернистый ангидрид, имеет формулу SO₂. Это бесцветный газ с резким удушающим запахом. Он относится к кислотным оксидам и проявляет соответствующие химические свойства. Вот его основные химические свойства с пояснениями и уравнениями реакций:

1. Взаимодействие с водой

Оксид серы(IV) хорошо растворяется в воде с образованием слабой, но устойчивой сернистой кислоты (H₂SO₃):

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

Это реакция обратимая. В водном растворе H₂SO₃ частично диссоциирует на ионы:

H₂SO₃ ⇌ H⁺ + HSO₃⁻
HSO₃⁻ ⇌ H⁺ + SO₃²⁻

2. Свойства кислотного оксида

Как кислотный оксид, SO₂ взаимодействует с основаниями и основными оксидами с образованием солей (сульфитов и гидросульфитов):

а) Реакция с щелочами:

— в зависимости от соотношения веществ могут образовываться средние или кислые соли:

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O (натрий сульфит)
SO₂ + NaOH → NaHSO₃ (натрий гидросульфит)

б) Реакция с основными оксидами:

SO₂ + CaO → CaSO₃

3. Окислительно-восстановительные свойства

Оксид серы(IV) — восстановитель, поскольку сера в нем имеет степень окисления +4 и может быть окислена до +6. Пример:

2SO₂ + O₂ → 2SO₃ (при нагревании и наличии катализатора V₂O₅)

Также он может восстанавливаться до серы или H₂S при взаимодействии с более сильными восстановителями, но чаще проявляет восстановительные свойства.

4. Взаимодействие с сильными окислителями

Оксид серы(IV) может быть окислен, например, перманганатом калия:

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

5. Комплексообразование

SO₂ может вступать в реакции с аммиаком и другими лигандами с образованием комплексных соединений, но эти реакции менее типичны и не относятся к основным характеристикам.

Таким образом, оксид серы(IV) проявляет кислотные свойства, взаимодействует с водой, основаниями, основными оксидами, а также может выступать в роли восстановителя.