Материал: полезная метода

3S + 6NaOH = Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O

При дальнейшем действии серы: S + Na2SO3 = Na2S2O3 (тиосульфат)

Гидрид серы H2S – сероводород – бесцветный ядовитый газ с неприятным запахом. Молекула имеет угловую форму. В отличие от молекул воды, молекулы сероводорода не образуют прочных водородных связей, поэтому H2S — газ. Сжижается в бесцветную жидкость, а затем затвердевает в белую кристаллическую массу.

Разлагается: H2S ↔ H2 + S

Водный раствор (3 л в 1 л воды) – очень слабая двухосновная кислота.

NaOH + H2S = NaHS + H2O (гидросульфид) NaOH + NaHS = Na2S + H2O (сульфид)

Сильный восстановитель: 2H2S (сух) + ЗО2 = 2Н2О + 2SO2 2H2S (р-р) + O2 = 2S + 2H2O H2S + Сl2 = 2HСI + S

SO2 – оксид серы (IV), диоксид серы, сернистый ангидрид, сернистый газ – бесцветный газ с резким характерным запахом (запах загорающейся спички). Под давлением сжижается.

Является восстановителем: SO2 + Cl2 = SO2Cl2 (хлористый сульфурил)

При действии сильных восстановителей: SO2 + H2S = S + H2O Растворим в воде (40 л газа в 1 л воды): SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 – сернистая кислота – слабая двухосновная.

SO2 + NaOH → NaНSO3 (гидросульфит)

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 (сульфит) + H2O.

Сульфиты – малорастворимы в воде (искл. сульфитов щел. металлов). Восстановители.

Диспропорционируют:

2NaHSO3 = Na2S2O5 (пиросульфит) + H2O

Na2SO3 = Na2SO4 (сульфат) + Na2S (сульфид)

SO3 – оксид серы (VI), серный ангидрид, триокись серы, серный газ. В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом. Существует в газовой фазе. При охлаждении газовой фазы, переходит в жидкое и кристаллическое состояния (образуются циклический тример и зигзагообразные цепи).

Получают: SO2 + 2O2 = 2SO3 (кат:Pt, V2O3)

Химические свойства: SO3 = SO2 + O2 (6000С)

SO3 + HCl = HSO3Cl (хлорсульфоновая кислота), подвергается полному гидролизу.

296

H2SO4 – серная кислота – 94-96% (моногидрат) – вязкая жидкость, Тпл = 100С, сильная двухосновная кислота, образует сульфаты и гидро(би)сульфаты. Cильное водоотнимающее средство:

С6Н12О6 + 6Н2SO4 = 6C + 6(H2SO4·H2O)

Получение серной кислоты:

1-ый метод – контактный: SO3 + H2O + H2SO4 = олеум

2-ой метод – нитрозный: 2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4 (кат: NO+NO2,

конц 75%)

H2SO4 -сильный окислитель. Пассивирует: Be, Bi, Co, Fe, Mg, Nb С неметаллами:

C + H2SO4 = CO2 + SO2 + H2O S + H2SO4 = SO2 + H2O

H2SO4

конц разб

Большинство сульфатов растворимы в воде. Малорастворимы: CaSO4, SrSO4, BaSO4, и практически нерастворим PbSO4.

При термическом разложении = оксид металла + SO2. Термическая стабильность сульфатов увеличивается с ростом активности металла (Na2SO4 не разлагается даже при 1000оС, CuSO4 разлагается при 600оС).

При нагревании гидросульфатов: 2NaHSO4 = Na2S2O7 (дисульфат) + H2O Na2S2O7 = Na2SO4 + SO3

297

При недостатке кислорода эти процессы замедляются, и в результате сопротивляемость организма к инфекциям снижается.

Вмедицинской практике кислород применяют для вдыхания при болезненных состояниях, сопровождающихся кислородной недостаточностью (гипоксией), заболеваниях дыхательных путей, сердечно-сосудистой системы, отравлениях углерод (II) оксидом СО, синильной кислотой HCN, а также при заболеваниях с нарушениями функций дыхания.

Широко используется в клинической практике гипербарическая оксигена-ция — применение кислорода под повышенным давлением. Установлено, что гипербарическая оксигенация значительно улучшает кислородное насыщение тканей, гемодинамику, защищает головной мозг от гипоксии. Этот метод лечения с высокой эффективностью применяют в кардиологии, реанимации, неврологии, хирургии и других областях медицины. Для общего улучшения обменных процессов при лечении сердечно-сосудистых заболеваний в желудок вводят кислородную пену в виде так называемого кислородного коктейля.

Аллотропную модификацию кислорода — озон О3 как очень сильный окислитель используют для дезинфекции помещений, обеззараживания воздуха и очистки питьевой воды. Небольшая примесь озона в воздухе создает ощущение приятной свежести и благотворно действует на состояние человека, особенно легочных больных.

При использовании кислорода О2 и озона О3 следует учитывать их токсичность, обусловленную интенсификацией процессов окисления в организме.

Жизненно важна способность кислорода к образованию оксигенильных комплексов с различными веществами. Ранее рассмотрены примеры оксигенильных комплексов О2 с ионами металлов — переносчиков кислорода в живых организмах — оксигемоглобин и оксигемоцианин:

Имея две неподеленные пары электронов, кислород выступает в качестве донора в этих координационных соединениях с ионами металлов.

Вдругих соединениях кислород образует различные водородные связи.

Внастоящее время большое внимание уделяется получению оксигенильных комплексов переходных металлов, которые могли бы выполнять функции, сходные с функциями соответствующих бионеорганических комплексных соединений. Состав внутренней координационной сферы этих комплексов аналогичен природным активным центрам. В частности, перспективными по способности обратимо присоединять и отдавать элементный кислород являются комплексы кобальта с аминокислотами и некоторыми другими лигандами. Эти соединения в известной степени можно рассматривать как заменители гемоглобина.

299

При действии электрического разряда в кислороде получается озон. Образуется озон из О2 и под действием ультрафиолетового излучения. Поэтому при работе бактерицидных и физиотерапевтических ультрафиолетовых ламп чувствуется запах озона.

Окислительное действие озона на органические вещества связано с образованием радикалов:

RH + О3 = RO2 • + ОН•

Радикалы RO2• и ОН• инициируют радикально-цепные реакции с биоорганическими молекулами —липидами, белками, ДНК. Такие реакции приводят к повреждению и гибели клеток. В частности, озон убивает микроорганизмы, содержащиеся в воздухе и воде. На этом основано применение озона для стерилизации питьевой воды и воды плавательных бассейнов.

Сера. По содержанию в организме человека (маc. доля 0,16 %) сера относится к макроэлементам. Как и кислород, она жизненно необходима. Суточная потребность взрослого человека в сере около 4—5 г. Сера входит в состав многих биомолекул — белков, аминокислот (цистина, цистеина, метионина и др.), гормонов (инсулина), витаминов (витамин B1). Много серы содержится в каротине волос, костях, нервной ткани.

Аминокислоты, содержащие серу, характеризуются наличием водородсульфидных (тиоловых) —SH-групп (например, цистеин) или наличием дисульфидных связей —S—S— (например, цистин). При окислении тиоловых групп образуются дисульфид-ные связи и, наоборот, при восстановлении связей S—S— образуются SH-группы, т.е. эти переходы обратимы:

Ri— S—S—R2 = R1SH + R2SH

В некоторой степени этот обратимый переход защищает организм от радиационных поражений. Под влиянием ионизирующего облучения в результате радиолиза воды в организме образуются свободные радикалы, в том числе весьма активные Н • и ОН •, инициирующие процессы окисления. Водород сульфидные группы вступают в реакции со свободными радикалами:

RSH + ОН = RS + Н2О

Радикалы RS малоактивны. Тем самым предотвращается воздействие активных радикалов на нуклеиновые кислоты и другие биомолекулы.

В живых организмах сера, входящая в состав аминокислот, окисляется. Конечными продуктами этого процесса преимущественно являются сульфаты. Кроме того, образуются тиосульфаты, элементная сера и политионовые кислоты.

Образующаяся в организме эндогенная серная кислота участвует в обезвреживании ядовитых соединений — фенола, крезола, индола, вырабатываемых в кишечнике из аминокислот микробами. Кроме того,

300