Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RjkUzPlglR6ls1

Ćwiczenie 1

RLlQ1VtPMe4wu1

Ćwiczenie 2

R13L2FnF1IQHd1

Ćwiczenie 3

Ćwiczenie 4

Kwas siarkowy( $VI$ ) jest substancją oleistą, silnie higroskopijną cieczą o gęstości
$1,84 \frac{g}{{cm}^{3}}$ . Podczas rozcieńczania go w wodzie wydziela się ciepło. Wyjaśnij, dlaczego podczas rozcieńczania kwasu siarkowego( $VI$ ) należy wlewać go do wody, a nie wodę do kwasu?

RA62PejcZaDmv

Kwas siarkowy( $VI$ ) ma gęstość większą od wody. Podczas dodawania go do niej opada na dno. W przypadku dodawania wody do kwasu siarkowego( $VI$ ), unosi się ona na powierzchni, natomiast w wyniku ogrzania roztworu może dojść do rozpryskania wody z cząsteczkami kwasu, co może prowadzić do poparzenia.

Ćwiczenie 5

Narysuj wzór strukturalny kwasu heptaoksodisiarkowego.

R19kdH4QbsTpO

RVSPEdRK1bfgc

We wzorze strukturalnym liczba kresek określa wartościowość pierwiastka. W cząsteczce tego kwasu występuje mostek $S — O — S$ .

Ćwiczenie 6

Oblicz, ile moli kwasu siarkowego( $VI$ ) otrzyma się w trzyetapowym procesie, w którym wykorzystano $3 kg$ czystej siarki. Załóż, że każdy etap procesu zachodzi z wydajnością $100 %$ . Wynik podaj w kilogramach z dokładnością do trzech cyfr po przecinku. Do obliczeń przyjmij następujące wartości mas molowych:

$M_{S} = 32 \frac{g}{mol}$ ,
$M_{O} = 16 \frac{g}{mol}$ ,
$M_{H} = 1 \frac{g}{mol}$ .

RTwpxDXW94vtg

RzpXQ9lX2ONBI

Zapisz etapy syntezy kwasu siarkowego( $VI$ ).
Oblicz masy molowe substratów i produktów.
Zwróć uwagę na jednostki.
Oblicz masę tlenku siarki( $IV$ ) otrzymanego w pierwszym etapie.
Oblicz masę tlenku siarki( $VI$ ) otrzymanego w drugim etapie.
Oblicz masę kwasu siarkowego( $VI$ ) otrzymanego w drugim etapie.

$M_{S} = 32 \frac{g}{mol}$

$M_{O} = 16 \frac{g}{mol}$

$M_{H} = 1 \frac{g}{mol}$

M_{{SO}_{2}} = M_{S} + 2 \cdot M_{O} = 32 \frac{g}{mol} + 2 \cdot 16 \frac{g}{mol} = 64 \frac{g}{mol}

M_{{SO}_{3}} = M_{S} + 3 \cdot M_{O} = 32 \frac{g}{mol} + 3 \cdot 16 \frac{g}{mol} = 80 \frac{g}{mol}

M_{H_{2} {SO}_{4}} = 2 \cdot M_{H} + M_{S} + 4 \cdot M_{O} = 2 \cdot 1 \frac{g}{mol} + 32 \frac{g}{mol} + 3 \cdot 16 \frac{g}{mol} = 98 \frac{g}{mol}

Metoda $I$

Reakcja spalania siarki

S + O_{2} \to {SO}_{2}

Z $32 g$ siarki otrzymujemy $64 g$ tlenku siarki( $VI$ ).

Z $3000 g$ siarki otrzymujemy $x g$ tlenku siarki( $VI$ ).

x = \frac{64 g \cdot 3000 g}{32 g} = 6000 g

W wyniku spalania $3000 g$ siarki otrzymujemy $6000 g$ tlenku siarki( $IV$ ).

Reakcja utlenienia tlenku siarki( $IV$ ) do tlenku siarki( $VI$ )

2 {SO}_{2} + O_{2} ⇄ 2 {SO}_{3}

W wyniku utlenienia $128 g$ tlenku siarki( $IV$ ) otrzymujemy $160 g$ tlenku siarki( $VI$ ).

Z $6000 g$ tlenku siarki( $IV$ ) otrzymujemy $y g$ tlenku siarki( $VI$ ).

y = \frac{6000 g \cdot 160 g}{128 g} = 7500 g

W wyniku utlenienia $6000 g$ tlenku siarki( $IV$ ) otrzymujemy $7500 g$ tlenku siarki( $VI$ ).

Reakcja tlenku siarki( $VI$ ) z wodą

{SO}_{3} + H_{2} O \to H_{2} {SO}_{4}

W wyniku reakcji $80 g$ tlenku siarki( $VI$ ) otrzymujemy $98 g$ kwasu siarkowego( $VI$ )

Z $7500 g$ tlenku siarki( $VI$ ) otrzymujemy $z g$ kwasu siarkowego( $VI$ )

z = \frac{7500 g \cdot 98 g}{80 g} = 9187,5 g \approx 9,188 kg

Metoda $II$

1 mol H_{2} {SO}_{4} — 32 g S

98 g H_{2} {SO}_{4} — 32 g S

x - 3000 g S

x = \frac{98 g H_{2} {SO}_{4} \cdot 3000 g S}{32 g S} = 9187,5 g \approx 9,188 kg

W wyniku spalania $3 kg$ siarki otrzymujemy $9,188 kg$ kwasu siarkowego( $VI$ ).

Ćwiczenie 7

Struktury elektronowej cząsteczki tlenku siarki( $IV$ ) nie udaje się przedstawić pojedynczą strukturą Lewisa, podobnie jak w przypadku cząsteczki ozonu.

RabXzb2aLhLwA

Ilustracja przedstawiająca dwie struktury rezonansowe cząsteczki ozonu. Pierwsza atom tlenu posiadający dwie wolne pary elektronowe związany jest za pomocą wiązania podwójnego z drugim atomem tlenu z zaznaczoną jedną wolną parą elektronową. Atom ten koordynuje trzeci atom tlenu posiadający trzy wolne pary elektronowe. Druga struktura atom tlenu z trzema wolnymi parami elektronowymi koordynowany jest przez atom tlenu z jedną wolną parą elektronową połączony jest wiązaniem podwójnym z trzecim atomem tlenu posiadającym dwie wolne pary elektronowe. Rzeczywista struktura ozonu jest wypadkową dwóch opisanych struktur. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Indeks górny Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, t. 2, Warszawa 2007. Indeks górny koniec

W tworzeniu wiązań typu $π$ w cząsteczce tlenku siarki( $IV$ ) biorą udział orbitale typu $3 d$ . Skutkiem tego jest istnienie dwóch granicznych form, stąd wiązanie $S - O$ ma charakter pośredni między wiązaniem pojedynczym a podwójnym. Narysuj wzory elektronowe dwóch form granicznych tlenku siarki( $IV$ ).

Rj9RWLufRtqZH

W tworzeniu wiązań typu $π$ w cząsteczce tlenku siarki ( $IV$ ) biorą udział orbitale typu $3 d$ . Skutkiem tego jest istnienie dwóch granicznych form, stąd wiązanie $S - O$ ma charakter pośredni między wiązaniem pojedynczym a podwójnym. Opisz dwie formy graniczne tlenku siarki ( $IV$ ).

RwhBAIZNtfh7O

Ćwiczenie 8

Wykonano następujące doświadczenie.

RJbSqF1ShsMGr

Ilustracja przedstawiająca probówkę umieszczoną w statywie zawierającą wodny roztwór oranżu metylowego, do którego dodano tlenku siarki (VI). — Schemat doświadczenia
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapisz obserwacje, równanie zachodzącej reakcji chemicznej oraz wnioski. Odpowiedz, czy tlenek siarki( $VI$ ) jest tlenkiem kwasotwórczym, zasadotwórczym, czy obojętnym wobec wody?

R1UGOFpfl4Mz0

Do probówki zawierającej wodny roztwór oranżu metylowego dodano tlenek siarki( $VI$ ).

Zapisz obserwacje, równanie zachodzącej reakcji chemicznej oraz wnioski. Odpowiedz, czy tlenek siarki( $VI$ ) jest tlenkiem kwasotwórczym, zasadotwórczym, czy obojętnym wobec wody?

R173Lb3lmSweU

Obserwacje: Roztwór oranżu metylowego, po dodaniu tlenku siarki( $VI$ ), zmienił barwę na czerwoną.

Równanie reakcji:

{SO}_{3} + H_{2} O \to H_{2} {SO}_{4}

Wniosek: W reakcji powstał kwas siarkowy( $VI$ ).

Tlenek siarki( $VI$ ) jest tlenkiem kwasotwórczym.

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela