1) Кислород - газ, для которого характерна 2 аллотропные модификации:
а) дикислород O2 - газ, который кипит при -183 градусах, превращаясь в голубоватую жидкость, которая при дальнейшем понижении температуры переходит в твёрдое вещество синего цвета, t пл. = -218, 8 градусов. Этот газ практически нерастворим в воде (всего 31 мл на 1 л воды - объёмный коэффициент кислорода), запаха, цвета и вкуса не имеет. Масса 1 л газа составляет 1,44 г, т.е. плотность кислорода составляет 1,44 г/л. Это связано с тем, что кислород - газ, в котором отсутствует упорядоченное расположение молекул и, следовательно, сильное притяжение между молекулами.
б) трикислород O3, или озон (греч. "озонос" - пахнущий) - газ с характерным резким запахом, имеющий голубоватый оттенок, часто в природе образуется при разложении смолистых органических веществ. Этот газ кипит при -111,9 градусах, а в твёрдом состоянии представляет собой кристаллы от тёмно-синего до фиолетового цвета (t пл. = -196 градусов). По строению молекула является полярной, одна из связей образуется по донорно-акцепторному механизму, при этом она делокализуется (перераспределяется) между трёмя атомами (трёхцентровая связь), валентный угол составляет где-то 117 градусов (угловая молекула). За счёт полярности молекулы озон значительно лучше растворим в воде (456 мл на 1 л воды).
В природных условиях озон образуется из кислорода при грозовых разрядах, а в лаборатории в озонаторах - прибор, в котором через кислород пропускает слабую электрическую искру.
Озон более вреден, чем кислород. Кислород нужен для дыхания, для окисления органических веществ, а озон может вызывать отравления в больших количествах (его допустимая концентралия 0,056 мл/см3 воздуха). Озон - более сильный окислитель, так как распадается на атомарный кислород, а радикалы более реакционно Озон используют для дизенфекции воды, отбеливания тканей.
Сера - твёрдое вещество светло-жёлтового цвета, хрупкое, плотность 2,7 г/см3. Образует несколько аллотропных модификаций:
а) ромбическая сера представлена молекула S8, t пл. = 112, 8 градусов. Кристаллическая решётка напоминает вид лимонно-жёлтых октаэдров со срезанными углами. Наиболее распространена среди всех модификаций.
б) при дальнейшем нагревании серы получают лимонно-жёлтые игольчатые кристаллы - моноклинная сера, t пл. = 119, 3 градусов.
в) дальнейшее нагревании (около 260-300 градусов) ведёт к тому, что сера меняет свою окраску - с жёлтой до тёмно-коричневой (практически бурой), становится очень вязкой, что даже не выливается из пробирки, но дальнейшее нагревание этого вещества (около 400 градусов) ведёт к тому, что в пробирке образуется достаточно подвижный раствор (бурый цвет сохраняется), который можно вылить из пробирки и охладить, при этом образуется тёмная аморфная масса в виде отдельных нитей - пластическая сера (это полимер, в котором соединены множество атомов серы). Через несколько часов пластическая сера вновь переходит в ромбическую.
Прим. Если бы мы продолжили нагревании, то получили бы мелкокристаллический порошок (серный цвет), t кип. = 444, 6 градусов.
Выпускают обычно серу в виде отдельные блочков-параллелипипедов (черенковая сера).
Сильнее выражены у кислорода. Его электроотрицательность значительно больше, чем у серы. Это достигается большим сродством к электрону к кислорода, потому что радиус атома кислород значительно меньше при одинаковом числе валентных электронов.
2)
1. S + O2 = SO2 (оксид серы (IV))
2. 2SO2 + O2 = 2SO3 (оксид серы(VI)
3. SO3 + H2O = H2SO4 (серная кислота)
4. 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O (сульфат калия)
5. BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + 2KCl (cульфат бария; хлорид калия).
3) От основных к кислотным: аммиак - неорганическое основание, вода - почти нейтральное соединение, хлороводород - кислота.
4) n(H2) = 1,5 моль
2CO + O2 ==2CO2
Итак углерод в соединении СО его степень окисления +2, а кислорода в соединении СО степень окисления равна -2 (почти всегда кислород в соединении дает степень окисления - 2, кроме некоторых реакций)
Степень окисления прибовляемого кислорода О2 равна 0, потому что он без соединения с кем-то, ему не кому отдавать или не у кого принимать электроны.
В получившимся соединении СО2, степень углерода равна уже +4, степень кислорода -2. Углерод поменял степень окисления так как у него уже не один кислород со степенью - 2, а два кислорода со степенями оксиления -2, сложив их мы полочум -4, поэтому чтобы был баланс у углерода мы поставили +4.
Восстановитель в данном соединений является С, так как +2 == -2e== +4 (кислород забрал у него два електрона, поэтому он стал +4) , углерод окисляется, тем самым является восстановителем.
Кислород является окислителем О2 , так как 0==+2е== -2 , он восстанавливается, тем самым является окислителем. Все это записывается так:
С ⁺² == -2 е == С⁺⁴ | 4 | 2 | окисление, восстановитель
2О⁰==+4е== 2О ⁻⁴ | 2 | 1 | восстановление, окислитель
почему написали +4е? Потому что +2 это только к одной молекуле кислорода, а их две.
дальше мы чертем линию и напротив ставил электроны которые они взяли и отдали, поменяв их местами. углерод - 2 е, значит напротив где кислород пишем 2
Кислород +4, значит где углерод пишем 4. Так как 4 и 2 сокращаются мы сократили их. на 2 и 1.
Это и будут коффициенты для того чтобы уровнять. Последним всегда уравниваем кислород, именно по нему мы поймем правильно ли уровняли.
Напротив углерода стоит 2, значит и хим. реакции перед углеродом мы ставим 2. Считаем сколько у нас кислорода слева и справа, должно быть одинаково. Слева 4 кислорода и справа 4 кислорода, значит все верно.
