Вопрос задан 03.11.2025 в 23:51. Предмет Химия. Спрашивает Ерофеев Максим.

Осуществите цепочку превращений: Na2S → S → SO2 → SO3 → H2SO4 → BaSO4. Одну реакцию рассмотреть в свете ТЭД.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кузнецов Слава.

Вот как можно последовательно провести требуемые превращения, с уравнениями и короткими пояснениями (одно из звеньев — окисление SO₂ до SO₃ — разберу в «свете ТЭД», т.е. с термодинамическими соображениями и правилом Ле Шателье).

  1. Na₂S → S
    Удобно связать сульфид серы(II) диоксидом серы (в водной среде):

Na2S+SO2S+Na2SO3\mathrm{Na_2S + SO_2 \rightarrow S\downarrow + Na_2SO_3}

Идёт диспропорционирование S: S(−II) → S(0) и S(+IV). Выпадает свободная сера.

  1. S → SO₂
    Простое сжигание серы:

S+O2SO2(ΔH<0)\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}\quad (\Delta H<0)
  1. SO₂ → SO₃ (звено, рассмотренное «в свете ТЭД»)
    Промышленная контактная реакция:

2SO2+O22SO3кат. V2O5, 400450C\mathrm{2\,SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2\,SO_3}\quad \text{кат. } \mathrm{V_2O_5},\ 400\text{–}450^\circ\mathrm{C}

Термодинамика и равновесие (Ле Шателье):

  • Реакция экзотермическая (образование прочной S=O-связи в SO₃), значит понижение температуры смещает равновесие вправо (к SO₃), но слишком низкая T «убьёт» скорость; поэтому выбирают умеренно повышенную T (около 420–450 °C) как компромисс между кинетикой и равновесием.

  • Слева 3 объёма газов (2 SO₂ + 1 O₂), справа 2 объёма (2 SO₃). Повышение давления благоприятствует образованию SO₃. На практике используют умеренное избыточное давление.

  • Избыток O₂ (увеличение концентрации одного из исходных) также сдвигает равновесие к продукту.

  • Нужна очистка газа от ядов катализатора (пыли, As₂O₃, HF и др.), иначе падает скорость и степень превращения.

  1. SO₃ → H₂SO₄
    Прямое гидратирование затруднено (образуется туман кислоты), поэтому применяют поглощение SO₃ концентрированной H₂SO₄ с образованием олеума и последующее разбавление:

SO3+H2SO4H2S2O7(олеум)\mathrm{SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7}\quad(\text{олеум}) H2S2O7+H2O2H2SO4\mathrm{H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2\,H_2SO_4}

(В лабораторной записи иногда кратко пишут SO3+H2OH2SO4\mathrm{SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4}, но технологически верен маршрут через олеум.)

  1. H₂SO₄ → BaSO₄
    Осаждение нерастворимого сульфата бария добавлением растворимой бариевой соли (или щёлочи бария):

H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl\mathrm{H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2\,HCl}

(Альтернатива: H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O\mathrm{H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2\,H_2O}.)


Итоговая цепочка (в одну строку)

Na2SH2O+SO2S+O2SO2V2O5O2,400450CSO3через олеум+H2SO4; +H2OH2SO4+BaCl2BaSO4\mathrm{Na_2S \xrightarrow[H_2O]{+\,SO_2} S \xrightarrow{+\,O_2} SO_2 \xrightarrow[\mathrm{V_2O_5}]{O_2,\,400\text{–}450^\circ C} SO_3 \xrightarrow[\text{через олеум}]{+\,H_2SO_4;\ +\,H_2O} H_2SO_4 \xrightarrow{+\,BaCl_2} BaSO_4\downarrow}

Если хочется альтернатив в первом шаге: можно сначала подкислить Na2S\mathrm{Na_2S} до H2S\mathrm{H_2S} (Na2S+H2SO4H2S+N

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Последние заданные вопросы в категории Химия

Химия 10.10.2025 19:49 4 Солнцева Алиана
Химия 10.10.2025 18:28 11 Майстренко Рустам
Химия 10.10.2025 17:18 2 Боев Анатолий
Химия 10.10.2025 16:14 21 Ковалёв Никита
Химия 10.10.2025 15:05 17 Копылова Алёна
Химия 10.10.2025 14:14 14 Шмидт Ольга
Химия 10.10.2025 13:09 6 Малахов Сергей
Химия 10.10.2025 11:57 24 Стрілець Віталій
Химия 10.10.2025 10:59 13 Бычуткин Дмитрий
Химия 10.10.2025 10:02 26 Токарев Макс
Задать вопрос