Общая химия

После революции положение резко изменилось. Старые заводы были расширены и заново переоборудованы. Была создана отечественная сырьевая база для сернокислотной промышленности и построен ряд новых заводов. Это позволило значительно увеличить производство серной кислоты;

132. Пероксодвусерная кислота.

При электролизе 50% раствора серной кислоты на катоде разряжаются ионы водорода, а на аноде ^^^ . Последние, теряя свои заряды, соединяются попарно и образуют пероксодвусерную, или надсерную, кислоту ^^^ :

Пероксодвусерная кислота является производным пероксида водорода и промежуточным продуктом при получении последней электрохимическим путем (см. § 117). Строение ее можно выразить формулой:

Как и в пероксиде водорода, два атома кислорода связаны здесь ковалентной связью, образуя «цепочку», характерную для пероксидов. Такие кислоты получили общее название пероксокислот (надкислот) и, кроме серы, известны для ряда других элементов. Изучением пероксокислот много занимался Л. В. Писаржевский, которому химия обязана классическими исследованиями в этой области.

Все пероксокислоты обладают, подобно пероксидам, сильными окислительными свойствами.

Соли пероксодвусерной кислоты — пероксод и сульфаты — применяются для некоторых технических целей, как средство для отбелки и в качестве окислителей в лабораторной практике.

133. Тиосерная кислота.

Если прокипятить водный раствор сульфита натрия ^^^ с серой и, отфильтровав излишек серы, оставить охлаждаться, то из раствора выделяются бесцветные прозрачные кристаллы нового вещества, состав которого выражается формулой ^^^ . Это вещество — натриевая соль тиосерной кислоты ^^^ . Структурная формула тиосерной кислоты имеет следующий вид:

Тиосерная кислота неустойчива. Уже при комнатной температуре она распадается. Значительно устойчивее ее соли — тиосульфаты. Из них наиболее употребителен тиосульфат натрия ^^^ , известный также под неправильным названием «гипосульфит».

При добавлении к раствору тиосульфата натрия какой-нибудь кислоты, например соляной, появляется запах диоксида серы и через некоторое время жидкость становится мутной от выделившейся серы.

По-видимому, вначале образуется тиосерная кислота

которая далее разлагается согласно уравнению:

Изучение свойств тиосульфата натрия приводит к выводу, что атомы серы, входящие в его состав, имеют различную окисленность: у одного из них степень окисленности +4, у другого 0.

Тиосульфат натрия — восстановитель. Хлор, бром и другие сильные окислители окисляют его до серной кислоты или до ее соли. Например:

Иначе протекает окисление тиосульфата натрия менее сильными окислителями. Под действием, например, иода тиосульфат натрия окисляется до соли тетратионовой кислоты ^^^ :

Эта реакция служит основой одного из методов количественного химического анализа (иодометрип), с помощью которого определяют содержание некоторых окислителей и восстановителей.

Тетратноповая кислота ^^^ принадлежит к группе политно новых кислот. Это двухосновные кислоты общей формулы ^^^ , где ^^^ может принимать значения от 2 до 6, а возможно и больше. Полнтионовые кислоты неустойчивы и известны лишь в водных растворах. Соли политионовых кислот — политионаты — более устойчивы; некоторые из них получены в виде кристаллов.

Тиосульфат натрия применяется в фотографии как закрепитель (см. стр. 561), в текстильной промышленности для удаления остатков хлора после отбелки тканей, в медицине, в ветеринарии.

134. Соединения серы с галогенами.

При пропускании хлора через расплавленную серу образуется хлорид серы(I) (или хлористая сера), представляющий собой жидкость, кипящую при 137. Молекулярная масса этого вещества, как показывает плотность его пара, отвечает формуле S₂Cl₂.

Хлорид ^^^ растворяет в себе серу в количестве до ^^^ . Вода разлагает ^^^ с образованием диоксида серы, хлороводорода и сероводорода:

Хлорид ^^^ применяется для вулканизации каучука.

Известны еще два соединения серы с хлором ^^^ и ^^^ , не имеющие практического значения. С фтором сера образует газообразный ^^^ , с бромом — бромид серы ^^^ .

135. Селен (Selenium). Теллур (Tellurium).

Селен мало распространен в природе. В земной коре содержание селена составляет 0,00006% (масс.). Его соединения встречаются в виде примесей к природным соединениям серы с металлами (PbS, FeS₂ и др.). Поэтому селен получают из отходов, образующихся при производстве серной кислоты, при электролитическом рафинировании меди и при некоторых других процессах.

Теллур принадлежит к числу редких элементов: содержание его в земной коре составляет всего 0,000001% (масс.).

В свободном состоянии селен, подобно сере, образует несколько аллотропических видоизменений, из которых наиболее известны аморфный селен, представляющий собой красно-бурый порошок, и серый селен, образующий хрупкие кристаллы с металлическим блеском.