Siarka znajduje się w grupie VIa Układ okresowy pierwiastki chemiczne DI. Mendelejew.
Zewnętrzny poziom energetyczny siarki zawiera 6 elektronów, które mają 3s 2 3p 4 . W związkach z metalami i wodorem siarka wykazuje ujemny stopień utlenienia pierwiastków -2, w związkach z tlenem i innymi aktywnymi niemetalami - dodatni +2, +4, +6. Siarka jest typowym niemetalem, w zależności od rodzaju przemiany może być środkiem utleniającym i redukującym.

Odnajdywanie siarki w przyrodzie

Siarka występuje w stanie wolnym (rodzimym) iw postaci związanej.

Najważniejsze naturalne związki siarki:

FeS 2 - piryt żelazny lub piryt,

ZnS - blenda cynkowa lub sfaleryt (wurcyt),

PbS - ołowiany połysk lub galena,

HgS - cynober,

Sb 2 S 3 - antymonit.

Ponadto siarka występuje w ropie naftowej, węglu naturalnym, gazach ziemnych, wodach naturalnych (w postaci jonu siarczanowego i powoduje „trwałą” twardość świeża woda). Witalny pierwiastek dla organizmów wyższych, składnik wiele protein, skoncentrowanych we włosach.

Alotropowe modyfikacje siarki

Alotropia- jest to zdolność tego samego pierwiastka do istnienia w różnych formach molekularnych (cząsteczki zawierają różną liczbę atomów tego samego pierwiastka, np. O 2 i O 3, S 2 i S 8, P 2 i P 4 itd. .).

Siarka wyróżnia się zdolnością do tworzenia stabilnych łańcuchów i cykli atomów. Najbardziej stabilne są S 8 , które tworzą siarkę rombową i jednoskośną. To jest siarka krystaliczna - krucha żółta substancja.

Otwarte łańcuchy zawierają siarkę plastyczną, brązową substancję, którą uzyskuje się przez gwałtowne schłodzenie roztopionej siarki (siarka plastyczna po kilku godzinach staje się krucha, żółknie i stopniowo zamienia się w romb).

1) rombowy - S 8

t°pl. = 113°C; r \u003d 2,07 g / cm 3

Najbardziej stabilna wersja.

2) jednoskośne - igły ciemnożółte

t°pl. = 119°C; r \u003d 1,96 g / cm 3

Stabilny w temperaturach powyżej 96°C; w normalnych warunkach zmienia się w romb.

3) plastik - brązowa gumowata (amorficzna) masa

Niestabilny, po stwardnieniu zamienia się w romb

Odzyskiwanie siarki

Metoda przemysłowa to wytapianie rudy za pomocą pary.
Niepełne utlenianie siarkowodoru (przy braku tlenu):

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

Reakcja Wackenrodera:

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

Właściwości chemiczne siarka

Właściwości utleniające siarki
(S 0 + 2ē→ S -2 )

1) Siarka reaguje alkalicznie bez ogrzewania:

S + O 2 – t° → S +4 O 2

2S + 3O 2 - t °; pkt → 2S +6 O 3

4) (z wyjątkiem jodu):

S + Cl2 → S +2 Cl 2

S+3F2 → SF6

Ze złożonymi substancjami:

5) z kwasami - utleniaczami:

S + 2H 2 SO 4 (stęż.) → 3S +4O2 + 2H2O

S + 6HNO 3 (stęż.) → H 2 S +6 O 4 + 6 NO 2 + 2 H 2 O

Reakcje dysproporcji:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S + 4 O 3 + 2 K 2 S -2 + 3 H 2 O

7) siarka rozpuszcza się w stężonym roztworze siarczynu sodu:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 tiosiarczan sodu

Tlenek siarki (IV) ma właściwości kwasowe, które przejawiają się w reakcjach z substancjami wykazującymi właściwości podstawowe. Właściwości kwasowe przejawiają się podczas interakcji z wodą. W takim przypadku powstaje roztwór kwasu siarkowego:

Stopień utlenienia siarki w dwutlenku siarki (+4) określa właściwości redukujące i utleniające dwutlenku siarki:

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

ok: S+4 + 4e => S0

Właściwości redukujące przejawiają się w reakcjach z silnymi czynnikami utleniającymi: tlenem, halogenami, kwas azotowy, nadmanganian potasu i inne. Na przykład:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Dzięki silnym reduktorom gaz wykazuje właściwości utleniające. Na przykład, jeśli zmieszasz dwutlenek siarki i siarkowodór, oddziałują one w normalnych warunkach:

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Kwas siarkawy istnieje tylko w roztworze. Jest niestabilny i rozkłada się na dwutlenek siarki i wodę. Kwas siarkowy nie jest silne kwasy. Jest kwasem o średniej sile, ulega stopniowej dysocjacji. Po dodaniu zasady do kwasu siarkowego tworzą się sole. Kwas siarkawy daje dwie serie soli: średnią - siarczyny i kwasową - podsiarczyny.

Tlenek siarki(VI)

Trójtlenek siarki wykazuje właściwości kwasowe. Reaguje gwałtownie z wodą i wydziela dużą ilość ciepła. Ta reakcja służy do uzyskania najważniejszego produktu przemysł chemiczny- Kwas Siarkowy.

SO3 + H2O = H2SO4

Ponieważ siarka w trójtlenku siarki ma najwyższy stopień utleniania, następnie tlenek siarki(VI) wykazuje właściwości utleniające. Na przykład utlenia halogenki, niemetale o niskiej elektroujemności:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

Reaguje kwas siarkowy trzy rodzaje: kwasowo-zasadowa, jonowymienna, redoks. Aktywnie oddziałuje również z substancjami organicznymi.

Reakcje kwasowo-zasadowe

Kwas siarkowy wykazuje właściwości kwasowe w reakcjach z zasadami i zasadowymi tlenkami. Reakcje te najlepiej przeprowadzać z rozcieńczonym kwasem siarkowym. Ponieważ kwas siarkowy jest dwuzasadowy, może tworzyć zarówno średnie sole (siarczany), jak i sole kwaśne (wodorosiarczany).

Reakcje wymiany jonowej

Kwas siarkowy charakteryzuje się reakcjami wymiany jonowej. Jednocześnie oddziałuje z roztworami soli, tworząc osad, słaby kwas lub uwalniając gaz. Reakcje te przebiegają szybciej, jeśli weźmiesz 45% lub nawet więcej rozcieńczenia Kwas Siarkowy. Wydzielanie gazu zachodzi w reakcjach z solami niestabilnych kwasów, które rozkładają się na gazy (węgiel, siarka, siarkowodór) lub na lotne kwasy, takie jak chlorowodorek.

Reakcje redoks

Kwas siarkowy najdobitniej przejawia swoje właściwości w reakcjach redoks, gdyż siarka w swoim składzie ma najwyższy stopień utlenienia +6. Utleniające właściwości kwasu siarkowego można znaleźć np. w reakcji z miedzią.

W cząsteczce kwasu siarkowego znajdują się dwa pierwiastki utleniające: atom siarki z S.O. +6 i jony wodorowe H+. Miedzi nie można utlenić wodorem do stopnia utlenienia +1, ale siarka może. To jest powód utleniania tak nieaktywnego metalu jak miedź kwasem siarkowym.

Stopień utlenienia +4 dla siarki jest dość stabilny i przejawia się w tetrahalogenkach SHal 4, oksodihalogenkach SOHal 2, ditlenku SO 2 i odpowiadających im anionach. Zapoznamy się z właściwościami dwutlenku siarki i kwasu siarkowego.

1.11.1. Tlenek siarki (IV) Struktura cząsteczki so2

Struktura cząsteczki SO 2 jest podobna do budowy cząsteczki ozonu. Atom siarki znajduje się w stanie hybrydyzacji sp 2, kształt orbitali jest trójkątem regularnym, cząsteczka ma kształt kanciasty. Atom siarki ma niewspólną parę elektronów. Długość wiązania S-O wynosi 0,143 nm, kąt wiązania wynosi 119,5°.

Struktura odpowiada następującym strukturom rezonansowym:

W przeciwieństwie do ozonu, krotność wiązania S–O wynosi 2, tj. główny wkład ma pierwsza struktura rezonansowa. Cząsteczka charakteryzuje się wysoką stabilnością termiczną.

Właściwości fizyczne

W normalnych warunkach dwutlenek siarki lub dwutlenek siarki jest bezbarwnym gazem o ostrym duszącym zapachu, temperatura topnienia -75°C, temperatura wrzenia -10°C. Dobrze rozpuśćmy w wodzie, w temperaturze 20°C w 1 objętości wody rozpuszcza się 40 objętości dwutlenku siarki. Toksyczny gaz.

Właściwości chemiczne tlenku siarki (IV)

Dwutlenek siarki jest bardzo reaktywny. Dwutlenek siarki jest tlenkiem kwasowym. Jest dość rozpuszczalny w wodzie z tworzeniem hydratów. Częściowo oddziałuje również z wodą, tworząc słaby kwas siarkowy, który nie jest izolowany indywidualnie:

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3 \u003d H + + HSO 3 - \u003d 2H + + SO 3 2-.

W wyniku dysocjacji powstają protony, więc roztwór ma kwaśne środowisko.

Gdy gazowy dwutlenek siarki przechodzi przez roztwór wodorotlenku sodu, powstaje siarczyn sodu. Siarczyn sodu reaguje z nadmiarem dwutlenku siarki, tworząc podsiarczyn sodu:

2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O;

Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d 2NaHSO 3.

Dwutlenek siarki charakteryzuje się dwoistością redoks, np. wykazując właściwości redukujące, odbarwia wodę bromową:

SO2 + Br2 + 2H2O \u003d H2SO4 + 2HBr

oraz roztwór nadmanganianu potasu:

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O \u003d 2KНSO4 + 2MnSO4 + H2SO4.

utleniany tlenem do bezwodnika siarkowego:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.

Wykazuje właściwości utleniające podczas interakcji z silnymi środkami redukującymi, np.:

SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (w 500 ° C, w obecności Al 2 O 3);

SO2 + 2H2 \u003d S + 2H2O.

Produkcja tlenku siarki (IV)

Płonąca siarka w powietrzu

S + O 2 \u003d SO 2.

Utlenianie siarczków

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Działanie silnych kwasów na siarczyny metali

Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 \u003d 2NaHSO 4 + H 2 O + SO 2.

1.11.2. Kwas siarkowy i jego sole

Gdy dwutlenek siarki rozpuszcza się w wodzie, tworzy się słaby kwas siarkawy, większość rozpuszczonego SO2 ma postać uwodnionej postaci SO2H2O, po schłodzeniu uwalniany jest również hydrat krystaliczny, ale nie większość cząsteczki kwasu siarkawego dysocjują na jony siarczynowe i podsiarczynowe. W stanie wolnym kwas nie jest izolowany.

Będąc dwuzasadowym, tworzy dwa rodzaje soli: średnie - siarczyny i kwasowe - podsiarczyny. W wodzie rozpuszczają się tylko siarczyny metali alkalicznych i podsiarczyny metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych.

W procesach redoks dwutlenek siarki może być zarówno środkiem utleniającym, jak i redukującym, ponieważ atom tego związku ma pośredni stopień utlenienia +4.

Jak reaguje utleniacz SO 2 z silniejszymi środkami redukującymi, na przykład z:

SO2 + 2H2S \u003d 3S ↓ + 2H2O

Jak czynnik redukujący SO 2 reaguje z silniejszymi utleniaczami, na przykład w obecności katalizatora, z itp.:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

SO2 + Cl2 + 2H2O \u003d H2SO3 + 2HCl

Paragon fiskalny

1) Dwutlenek siarki powstaje podczas spalania siarki:

2) W przemyśle otrzymuje się go przez wypalanie pirytu:

3) W laboratorium dwutlenek siarki można otrzymać:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Wniosek

Dwutlenek siarki jest szeroko stosowany w przemyśle tekstylnym do bielenia różnych produktów. Ponadto znajduje zastosowanie w rolnictwie do niszczenia szkodliwych mikroorganizmów w szklarniach i piwnicach. W dużych ilościach SO 2 jest wykorzystywany do produkcji kwasu siarkowego.

Tlenek siarki (VI) – WIĘC 3 (bezwodnik siarkowy)

Bezwodnik siarkowy SO 3 to bezbarwna ciecz, która w temperaturze poniżej 17°C zamienia się w białą krystaliczną masę. Bardzo dobrze wchłania wilgoć (higroskopijny).

Właściwości chemiczne

Właściwości kwasowo-zasadowe

Jak oddziałuje typowy bezwodnik siarkowy tlenku kwasu:

SO 3 + CaO = CaSO 4

c) z wodą:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Szczególną właściwością SO 3 jest jego zdolność do dobrego rozpuszczania się w kwasie siarkowym. Roztwór SO 3 w kwasie siarkowym nazywa się oleum.

Tworzenie oleum: H 2 SO 4 + n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n SO 3

właściwości redoks

Tlenek siarki (VI) charakteryzuje się silnymi właściwościami utleniającymi (zwykle zredukowany do SO 2):

3SO 3 + H 2 S \u003d 4 SO 2 + H 2 O

Pobieranie i używanie

Bezwodnik siarkowy powstaje podczas utleniania dwutlenku siarki:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Czysty bezwodnik siarkowy wartość praktyczna nie ma. Otrzymywany jest jako półprodukt w produkcji kwasu siarkowego.

H2SO4

Wzmianka o kwasie siarkowym pojawia się po raz pierwszy wśród alchemików arabskich i europejskich. Otrzymano go przez kalcynację siarczanu żelaza (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) w powietrzu: 2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 lub w mieszaninie z: 6KNO 3 + 5S \u003d 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2, a wydzielone pary bezwodnika siarkowego uległy skropleniu. Wchłaniając wilgoć, zamieniły się w oleum. W zależności od metody otrzymywania H 2 SO 4 nazywano olejem witriolowym lub olejem siarkowym. W 1595 roku alchemik Andreas Libavius ustalił tożsamość obu substancji.

Przez długi czas olejek witriolowy nie był powszechnie stosowany. Zainteresowanie nią znacznie wzrosło po XVIII wieku. Odkryto indygo karmin, stabilny niebieski barwnik. Pierwsza fabryka do produkcji kwasu siarkowego powstała pod Londynem w 1736 roku. Proces prowadzono w komorach ołowianych, na dno których wlewano wodę. W górnej części komory spalano stopioną mieszaninę saletry z siarką, następnie wpuszczano tam powietrze. Procedurę powtarzano aż do powstania kwasu o wymaganym stężeniu na dnie pojemnika.

W 19-stym wieku metoda została ulepszona: zamiast saletry zastosowano kwas azotowy (daje po rozłożeniu w komorze). Aby zawrócić gazy azotowe do systemu, zaprojektowano specjalne wieże, które nadały nazwę całemu procesowi - proces wieżowy. Fabryki działające według metody wieżowej istnieją do dziś.

Kwas siarkowy to ciężka oleista ciecz, bezbarwna i bezwonna, higroskopijna; dobrze rozpuszcza się w wodzie. Gdy stężony kwas siarkowy rozpuszcza się w wodzie, uwalniana jest duża ilość ciepła, dlatego należy ją ostrożnie wlać do wody (a nie odwrotnie!) I wymieszać roztwór.

Roztwór kwasu siarkowego w wodzie o zawartości H2SO4 mniejszej niż 70% jest zwykle nazywany rozcieńczonym kwasem siarkowym, a roztwór powyżej 70% nazywany jest stężonym kwasem siarkowym.

Właściwości chemiczne

Właściwości kwasowo-zasadowe

Rozcieńczony kwas siarkowy ujawnia wszystko charakterystyczne właściwości silne kwasy. Reaguje:

H 2 SO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2 H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

Proces oddziaływania jonów Ba 2+ z jonami siarczanowymi SO 4 2+ prowadzi do powstania białego nierozpuszczalnego osadu BaSO 4 . Ten reakcja jakościowa dla jonów siarczanowych.

Właściwości redoks

W rozcieńczonym H 2 SO 4 jony H + są środkami utleniającymi, a w stężonym H 2 SO 4 jony siarczanowe to SO 4 2+ . Jony SO 4 2+ są silniejszymi utleniaczami niż jony H + (patrz diagram).

W rozcieńczony kwas siarkowy rozpuszczają metale znajdujące się w elektrochemicznym szeregu napięć do wodoru. W takim przypadku powstają i uwalniane są siarczany metali:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

Metale znajdujące się w elektrochemicznym szeregu napięć po wodorze nie reagują z rozcieńczonym kwasem siarkowym:

Cu + H 2 SO 4 ≠

stężony kwas siarkowy jest silnym środkiem utleniającym, zwłaszcza po podgrzaniu. Utlenia wiele i niektóre substancje organiczne.

Gdy stężony kwas siarkowy oddziałuje z metalami znajdującymi się w elektrochemicznym szeregu napięć po wodorze (Cu, Ag, Hg), powstają siarczany metali, a także produkt redukcji kwasu siarkowego - SO 2.

Reakcja kwasu siarkowego z cynkiem

Przy bardziej aktywnych metalach (Zn, Al, Mg) stężony kwas siarkowy można zredukować do stanu wolnego. Na przykład, gdy kwas siarkowy oddziałuje, w zależności od stężenia kwasu, jednocześnie mogą powstawać różne produkty redukcji kwasu siarkowego - SO 2, S, H 2 S:

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + S↓ + 4H2O

4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O

Na zimno stężony kwas siarkowy pasywuje na przykład niektóre metale, dlatego jest transportowany w żelaznych zbiornikach:

Fe + H 2 SO 4 ≠

Stężony kwas siarkowy utlenia niektóre niemetale (itp.), odzyskując tlenek siarki (IV) SO 2:

S + 2H2SO4 \u003d 3SO2 + 2H2O

C + 2H2SO4 \u003d 2SO2 + CO2 + 2H2O

Pobieranie i używanie

W przemyśle kwas siarkowy otrzymuje się przez kontakt. Proces akwizycji odbywa się w trzech etapach:

Otrzymywanie SO 2 przez prażenie pirytu:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

Utlenianie SO 2 do SO 3 w obecności katalizatora - tlenku wanadu(V):

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Rozpuszczanie SO 3 w kwasie siarkowym:

H2SO4+ n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n SO 3

Powstałe oleum jest transportowane w żelaznych zbiornikach. Kwas siarkowy o wymaganym stężeniu otrzymuje się z oleum poprzez wlanie go do wody. Można to wyrazić na diagramie:

H 2 SO 4 ∙ n SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Kwas siarkowy znajduje wiele zastosowań w różnych dziedzinach. Gospodarka narodowa. Służy do suszenia gazów, przy produkcji innych kwasów, do produkcji nawozów, różnych barwników i leków.

Sole kwasu siarkowego

Większość siarczanów jest dobrze rozpuszczalna w wodzie (słabo rozpuszczalny CaSO 4 , jeszcze mniej PbSO 4 i praktycznie nierozpuszczalny BaSO 4 ). Niektóre siarczany zawierające wodę krystalizacyjną noszą nazwę witriolu:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O siarczan miedzi

FeSO 4 ∙ 7H 2 O siarczan żelazawy

Sole kwasu siarkowego mają wszystko. Ich stosunek do ogrzewania jest szczególny.

siarczany metale aktywne( , ) nie rozkładają się nawet w 1000 ° C, natomiast inne (Cu, Al, Fe) - rozkładają się po lekkim podgrzaniu na tlenek metalu i SO 3:

CuSO 4 \u003d CuO + SO 3

Pobierać:

Pobierz bezpłatne streszczenie na ten temat: „Wytwarzanie kwasu siarkowego metodą kontaktową”

Możesz pobrać eseje na inne tematy

*na wizerunku płyty znajduje się fotografia siarczanu miedzi

Stopień utlenienia siarki w dwutlenku siarki (+4) określa właściwości redukujące i utleniające dwutlenku siarki:

Enzymy te mogą nie zostać całkowicie dezaktywowane podczas przetwarzania soku, ponieważ wysoka zawartość celulozy występująca zwykle w sokach z owoców tropikalnych utrudnia termiczną dezaktywację tych enzymów. Dodatek siarczynu zapobiega rozkładowi kwasu askorbinowego podczas przetwarzania i przechowywania produktu, zapobiegając utlenianiu powodowanemu przez enzymy oksydazy kwasu askorbinowego 13.

Nieenzymatyczna kontrola brązowienia. Soki owocowe mają specyficzną barwę, smak i aromat. Cechy te z reguły ulegają modyfikacjom podczas przetwarzania i przechowywania, co prowadzi do ogólnej degradacji produktu. Trzy najważniejsze nieenzymatyczne mechanizmy ciemnienia w sokach owocowych to: 1 - reakcja Maillarda, która zachodzi pomiędzy cukrami redukującymi a grupami γ-aminokwasów, peptydów i białek, w wyniku której powstają melanoidyny; 2 - utlenianie kwasu askorbinowego do furfuralu i kwasu alfa-ketogulonowego, które w obecności związków azotu tworzą ciemnobrązowe pigmenty; oprócz wytworzenia prostej polimeryzacji powstały pigmenty furfurowe o jasnobrązowym zabarwieniu; 3 – karmelizacja cukrów, która zachodzi pod wpływem kwasów na cukry, co prowadzi do powstania hydroksymetylofurfuralu, który polimeryzuje powstawanie melanoidyn, brązowych pigmentów 47.

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

ok: S+4 + 4e => S0

Właściwości redukujące przejawiają się w reakcjach z silnymi środkami utleniającymi: tlenem, halogenami, kwasem azotowym, nadmanganianem potasu i innymi. Na przykład:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Dzięki silnym reduktorom gaz wykazuje właściwości utleniające. Na przykład, jeśli zmieszasz dwutlenek siarki i siarkowodór, oddziałują one w normalnych warunkach:

Nieenzymatyczne reakcje ciemnienia prowadzą do zniszczenia składników odżywczych, takich jak niezbędne aminokwasy i kwas askorbinowy, zmniejszają strawność białek, hamują działanie enzymów trawiennych i zakłócają wchłanianie minerałów poprzez promowanie kompleksowania jonów metali. Potencjalnie toksyczne produkty mutagenne mogą powstawać w wyniku reakcji Maillarda 19.

Ogólnie rzecz biorąc, brązowienie nieenzymatyczne można zahamować lub kontrolować na różne sposoby, stosując niskie temperatury przechowywania, usuwając tlen z opakowań i stosując inhibitory chemiczne, takie jak siarczyny 47. Dwutlenek siarki jest prawdopodobnie najskuteczniejszym nieenzymatycznym brązowieniem żywności 10 .

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Kwas siarkawy istnieje tylko w roztworze. Jest niestabilny i rozkłada się na dwutlenek siarki i wodę. Kwas siarkawy nie jest mocnym kwasem. Jest kwasem o średniej sile, ulega stopniowej dysocjacji. Po dodaniu zasady do kwasu siarkowego tworzą się sole. Kwas siarkawy daje dwie serie soli: średnią - siarczyny i kwasową - podsiarczyny.

Mechanizm chemiczny, za pomocą którego dwutlenek siarki hamuje brązowienie nieenzymatyczne, nie jest w pełni poznany i uważa się, że jest to reakcja wodorosiarczynu z aktywnymi grupami karbonylowymi cząsteczek cukru i witaminy C10.Siarczyn oddziałuje z różnymi składnikami obecnymi w żywności, w tym z: cukrami redukującymi , aldehydy , ketony, białka i antocyjany 53, podczas gdy siarczyn w postaci związanej jest redukowany w kwaśnej żywności. Stopień przereagowania zależy od pH, temperatury, stężenia siarczynów i reaktywnych składników obecnych w produkcie.

Tlenek siarki(VI)

Trójtlenek siarki wykazuje właściwości kwasowe. Reaguje gwałtownie z wodą i wydziela dużą ilość ciepła. Ta reakcja służy do uzyskania najważniejszego produktu przemysłu chemicznego - kwasu siarkowego.

SO3 + H2O = H2SO4

Ponieważ siarka w trójtlenku siarki ma najwyższy stopień utlenienia, tlenek siarki(VI) wykazuje właściwości utleniające. Na przykład utlenia halogenki, niemetale o niskiej elektroujemności:

Jedna z zasad rządzących użytkowaniem dodatki do żywności, jest ich bezpieczeństwo, ale nie jest możliwe określenie absolutnych dowodów na ich toksyczność dla wszystkich ludzi. Testy toksykologiczne odnoszą się do efektów fizjologicznych u zwierząt doświadczalnych w odniesieniu do określonej szybkości spożycia.

Grupa ta stwierdziła, że siarczyny nie są teratogenne, mutagenne ani rakotwórcze u zwierząt laboratoryjnych. Nie znaleźli również żadnych istotnych danych toksykologicznych ani metabolicznych.54 Siarczyny były kiedyś popularne wśród właścicieli restauracji do stosowania w sałatkach, ponieważ zawierały świeże, świeże owoce i warzywa, ale ich stosowanie zostało zakazane po tym, jak u niektórych osób rozwinęły się niebezpieczne reakcje alergiczne. W konsekwencji w wielu produktach tylko niewielka część dodanego siarczynu pozostaje w postaci wolnej w produkcie końcowym 18.

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

Kwas siarkowy wchodzi w reakcje trzech typów: kwasowo-zasadowej, jonowymiennej, redoks. Aktywnie oddziałuje również z substancjami organicznymi.

Reakcje kwasowo-zasadowe

Biotransformacja siarczynu polega na jego utlenieniu do siarczanu poprzez działanie enzymu oksydazy siarczynowej zlokalizowanego w mitochondriach obecnych w tkankach, głównie serca, wątroby i nerek. W ludzkim ciele enzym ten przekształca się również z aminokwasów siarkowych w siarczyny. Ten normalny proces metaboliczny kontroluje nadmiar tych aminokwasów poprzez utlenianie ich do siarczanów, które są łatwo eliminowane. U wszystkich badanych gatunków większość spożytego siarczynu jest szybko wydalana w postaci siarczanu, który może wchodzić w interakcje z białkami, tworząc kompleks białkowo-tiosulfonianowy, który może być magazynowany w organizmie.

Reakcje wymiany jonowej

Kwas siarkowy charakteryzuje się reakcjami wymiany jonowej. Jednocześnie oddziałuje z roztworami soli, tworząc osad, słaby kwas lub uwalniając gaz. Reakcje te przebiegają szybciej, jeśli przyjmujesz 45% lub nawet więcej rozcieńczonego kwasu siarkowego. Wydzielanie gazu zachodzi w reakcjach z solami niestabilnych kwasów, które rozkładają się na gazy (węgiel, siarka, siarkowodór) lub na lotne kwasy, takie jak chlorowodorek.

Osoby z astmą i niedoborem oksydazy siarczynowej tolerują pewną ilość siarczynów, nie będąc wrażliwymi. Istnieje inny niespecyficzny enzym, który również utlenia siarczyn do siarczanu, oksydaza ksantynowa 21. Według Taylora 19 jedynym niepożądanym efektem związanym z wrażliwością na siarczyny jest astma, chociaż tylko niewielki procent astmatyków jest wrażliwych na siarczyny.

Dodatek do żywności to każdy dodatek celowo dodawany do żywności, bez celu żywieniowego, w celu zmiany właściwości fizycznych, chemicznych, biologicznych lub sensorycznych w produkcji, przetwarzaniu, przygotowywaniu, obchodzeniu się, pakowaniu, przechowywaniu, transporcie lub przetwarzaniu żywności 59 Jednak koncepcja suplementu diety różni się znacznie w zależności od kraju. Pojedyncza substancja może być stosowana jako dodatek w jednym kraju i zabroniona w innym 60.

Reakcje redoks

W Brazylii dodatki są podzielone na 23 klasy funkcjonalne, wśród których są konserwanty, które definiuje się jako substancje zapobiegające lub opóźniające zmiany w środkach spożywczych spowodowane przez mikroorganizmy lub enzymy. Dwutlenek siarki i jego pochodne są klasyfikowane jako konserwatywne 59.

Jednak w konkretnym przypadku soku z nerkowców należy użyć więcej wysokie poziomy dwutlenek siarki niż w przypadku innych soków owocowych, aby uniknąć brązowienia i utraty właściwości smakowych, smakowych i odżywczych. Konserwowanie soków z owoców tropikalnych poprzez dodanie dwutlenku siarki, a następnie obróbkę cieplną jest metodą najczęściej stosowaną w przemyśle przetwórczym, ponieważ dodatek ten okazał się skuteczny w zwalczaniu mikroorganizmów oraz enzymatycznym i nieenzymatycznym przypiekaniu, co w znacznym stopniu przyczyniło się do utrzymania jakości przetworzonych soków przez dłuższy czas.

W rozcieńczonych roztworach kwasu siarkowego czynnikiem utleniającym jest głównie jon wodorowy H+. W roztworach stężonych, zwłaszcza gorących, przeważają właściwości utleniające siarki na stopniu utlenienia +6.

Potrzebujesz pomocy w nauce?

Poprzedni temat: Właściwości chemiczne tlenu i siarki: reakcje z metalami i niemetalami
Następny temat: Właściwości złożonych substancji zawierających azot: tlenki azotu

Znanych jest kilka alotropowych modyfikacji siarki - rombowa, jednoskośna, plastyczna. Najbardziej stabilną modyfikacją jest rombowa siarka, wszystkie inne modyfikacje po pewnym czasie zamieniają się w nią spontanicznie.

Ponadto dodatek ten jest uważany za bezpieczny toksykologicznie, pod warunkiem, że nie przekracza limitów dozwolonych przez prawo brazylijskie. Zwycięzcy napojów: zastosowanie aminokwasów i peptydów w żywieniu sportowców. Produkty funkcjonalne: podejście japońskie.

Nowoczesne żywienie w zakresie zdrowia i choroby. 8 edycja. Stowarzyszenie Przetwórstwa Owoców Tropikalnych. Raport z eksportu soków owocowych. Rocznik brazylijski Rolnictwo. Siarczanowe dodatki do żywności: zakazać czy nie? Przegląd siarczynów w żywności: metodologia analityczna i opublikowane wyniki.

Siarka może oddawać swoje elektrony podczas interakcji z silniejszymi utleniaczami:

W tych reakcjach czynnikiem redukującym jest siarka.

Należy podkreślić, że tlenek siarki (VI) może powstać tylko w obecności lub i wysokim ciśnieniu (patrz niżej).

Podczas interakcji z metalami siarka wykazuje właściwości utleniające:

Mikrobiologia soków, produktów błonnikowych i kwasowych. Interakcja dodatków do żywności i dodatków z udziałem dwutlenku siarki, kwasu askorbinowego i azotawego – przegląd. Dodatki do żywności o działaniu przeciwdrobnoustrojowym: Właściwości użytkowe. 2. wyd. Produkty do brązowienia: kontrola siarczynów, przeciwutleniaczy i innych środków.

Chemiczna konserwacja żywności. Czynniki wpływające na śmierć drożdży przez dwutlenek siarki. Konserwanty chemiczne w żywności. Chemia żywności: mechanizmy i teoria. Dodatki do żywności w aspekcie toksykologicznym. 2. wyd. Dezynfekcja, sterylizacja i konserwacja.

Siarka reaguje z większością metali po podgrzaniu, ale w reakcji z rtęcią interakcja zachodzi już w temperaturze pokojowej.

Ta okoliczność jest wykorzystywana w laboratoriach do usuwania rozlanej rtęci, której opary są silną trucizną.

Benzoesan sodu i kwas benzoesowy. Nowy Jork: Marcel Decker; od. 11. Konserwatywny kwas benzoesowy i kwas sorbinowy. Obecne i przyszłe stosowanie tradycyjnych środków przeciwdrobnoustrojowych. Bromatologiczne i toksykologiczne aspekty konserwantów benzoesowych i sorbowych.

Enzymy i pigmenty: wpływ i zmiany podczas przetwarzania. Przewodnik po industrializacji owoców. Biochemia owoców tropikalnych. Wybrane aspekty technologiczne owoców tropikalnych i ich produktów. Zachowanie oksydaz polifenolowych w żywności. Związki fenolowe i oksydaza polifenolowa w odniesieniu do opiekania winogron i win.

Siarkowodór, kwas wodorosiarczkowy, siarczki.

Gdy siarka jest podgrzewana wodorem, zachodzi reakcja odwracalna

z bardzo niską wydajnością siarkowodoru. Zwykle uzyskuje się przez działanie rozcieńczonych kwasów na siarczki:

Siarkowodór to bezbarwny gaz o zapachu zgniłych jaj, trujący. Jedna objętość wody w normalnych warunkach rozpuszcza 3 objętości siarkowodoru.

Fizyczne i metody chemiczne służy do kontroli enzymatycznego brązowienia warzyw. Enzymatyczne reakcje przypiekania w produktach jabłkowych i jabłkowych. Oksydaza i peroksydaza polifenolowa w owocach i warzywach. Mechanizm hamowania brązowienia przez siarczyny spowodowane oksydazą polifenolową.

Wpływ dwutlenku siarki na utleniające układy enzymatyczne w tkankach roślinnych. Oksydaza polifenolowa w roślinach. Badanie kinetyczne nieodwracalnego hamowania enzymu przez inhibitor, który jest niestabilny z powodu katalizy enzymatycznej. Biochemia owoców i ich wpływ na przetwórstwo. Przetwórstwo owoców: żywienie, produkty i zarządzanie jakością. 2. wyd.

Typowym środkiem redukującym jest siarkowodór. Spala się w tlenie (patrz wyżej). Roztwór siarkowodoru w wodzie jest bardzo słaby kwas wodorosiarczkowy, który oddziela się krokowo i głównie wzdłuż pierwszego kroku:

Kwas siarkowodorowy, podobnie jak siarkowodór, jest typowym środkiem redukującym.

Kontrola sanitarna produktów spożywczych. 2. wyd. Konserwanty: alternatywne metody walki z bakteriami. Czynniki toksyczne dostają się bezpośrednio do żywności. Sao Paulo: Varela; R. 61. Chemia żywności: teoria i praktyka. 1 wyd. Federacja Amerykańskich Towarzystw Biologii Eksperymentalnej.

Bezpieczeństwo żywności i technologia żywności. Odżywianie: koncepcje i kontrowersje. 8 edycja. Oznakowanie żywności: deklaracja środków siarkujących. Ocena zawartości dwutlenku siarki i jakości mikrobiologicznej pieczarek w puszkach. Chemia środków sulfonujących w żywności.

Kwas siarkowodorowy jest utleniany nie tylko przez silne czynniki utleniające, takie jak chlor,

ale także słabsze, jak kwas siarkowy

lub jony żelaza:

Kwas wodorosiarczkowy może reagować z zasadami, zasadowymi tlenkami lub solami, tworząc dwie serie soli: średnie - siarczki, kwaśne - wodorosiarczki.

Dekret nr 540 Ministerstwa Zdrowia. Zatwierdza przepisy techniczne: Dodatki do żywności - definicje, klasyfikacja i zastosowanie. Ustawodawstwo dodatków do żywności. Uchwała nr 04 Rada Narodowa opieka zdrowotna. Uchwała 12 Państwowej Inspekcji Sanitarnej.

Również perskiemu alchemikowi Al-Razi przypisuje się pierwsze opisy tej substancji. Dalsze udoskonalenia tego procesu dokonane przez francuskiego chemika Gay-Lussaca i brytyjskiego chemika Johna Glovera poprawiły stężenie powstałego kwasu. Historia kwasu siarkowego została szerzej omówiona w naszym artykule.

Większość siarczków (z wyjątkiem alkaliów i metale ziem alkalicznych, jak również siarczek amonu) jest słabo rozpuszczalny w wodzie. Siarczki jako sole bardzo słabego kwasu ulegają hydrolizie.

Tlenek siarki (IV). Kwas Siarkowy.

SO2 powstaje podczas spalania siarki w tlenie lub podczas spalania siarczków; jest to bezbarwny gaz o ostrym zapachu, dobrze rozpuszczalny w wodzie (40 objętości w 1 objętości wody w temperaturze 20 °C).

Geologia, klimatologia i astrofizyka

Historia pozyskiwania najbardziej przydatnych chemikaliów. Kwas siarkowy powstaje naturalnie w wyniku emisji z wulkanów, które wytwarzają dwutlenek siarki, który utlenia się do atmosfery, a następnie reaguje z wilgocią powietrza. Tworzy się również w bąbelkach w zbiornikach wodnych w pobliżu aktywności wulkanicznej i jeziorach utworzonych wewnątrz kraterów wulkanicznych.

Powstaje również wraz z chlorowodorem, a więc kwasem solnym, gdy lawa wulkaniczna wchodzi w kontakt z wodą morską. Chmury par zawierające kwas siarkowy. Hydraty te prawdopodobnie występują w stratosferze Ziemi i mogą stanowić miejsca kondensacji chmur lodowych na dużych wysokościach, co może znacząco wpływać na klimat Ziemi, zwłaszcza po erupcjach wulkanicznych, gdy w atmosferze powyżej osadzają się duże ilości siarki. W szczególności obszar czysty lód hemiheksachar kwasu siarkowego, w tym szczegółowe badania oktahydratu kwasu siarkowego.

Tlenek siarki (IV) jest bezwodnikiem kwasu siarkawego, dlatego po rozpuszczeniu w wodzie zachodzi częściowo reakcja z wodą i powstaje słaby kwas siarkowy:

który jest niestabilny, łatwo się rozpada. W wodnym roztworze dwutlenku siarki jednocześnie występują następujące równowagi.