1

                                              გაკვეთილი N10

  საშინაო დავალების შემოწმება:

  1. ω (H2S) = 0,03%
  2. V0 (H2S) = 1,456ლ
  3. V0 (SO2) = 63ლ


                გოგირდის (VI) ოქსიდი და გოგირდმჟავა

  გოგირდის (VI) ოქსიდი – გოგირდის ანჰიდრიდი მრეწველობაში მიიღება
გოგირდმჟავას წარმოების ერთერთ საფეხურზე:
                                              V 2O 5
                 2SO2 + O2  2SO3
   V2O5 კატალიზატორია.
   ლაბორატორიულ პირობებში შეიძლება მივიღოთ გოგირდმჟავაზე ძლიერი
წყალწამრთმევის მოქმედებით:
                         H2SO4 + P2O5                           2HPO3 + SO3
                                                          (მეტაფოსფორმჟავა) )
                                                           (metafosformJava


   SO3 უფერო სითხეა, მყარდება 180C ტემპერატურაზე. კარგად იხსნება წყალში და
გოგირდმჟავაში. SO3-ის ხსნარს გოგირდმჟავაში ოლეუმი ეწოდება. წყალთან
ურთიერთქმედებისას წარმოქმნის გოგირდმჟავას.
   SO3 ტიპიური მჟავური ოქსიდია. ის რეაგირებს ფუძეებთან და ფუძე ოქსიდებთან.
ამ რეაქციების შედეგად სულფატები წარმოიქმნება. მაგ:
                  2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O
                  NaOH + SO3 → NaHSO4
                  CuO + SO3 → CuSO4

  გოგირდშემცველ ნაერთებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია გოგირდმჟავა. მისი
მიღების I საფეხურს წარმოადგენს SO2-ის მიღება. ნედლეული შეიძლება იყოს
გოგირდი ან პირიტი.
  I საფეხური    S + O2 → SO2    ან
                                                                                     -1
                                                                                +2   S
      +2 -1     0                   +3   -2       +4 -2                         Fe    -1
      FeS2    + O2                  Fe2O3 + SO2                                      S

                    +2         -1                                      0
  ამ რეაქციაში Fe და S ატომები იჟანგებიან, O2 კი აღდგება:
                          +2                       +3
                         Fe - e                   Fe
                                                                         დაჟანგვაში სულ 11
                4             -1                        +4
                         2S - 10e                      2S              ელექტრონი მონაწილეობს
                          0                             -2
              11         O2 + 4e                       2O
2
   -1
  2S ვიღებთ იმიტომ, რომ FeS2-ის მოლეკულაში 1 ატომ რკინაზე 2 გოგირდის
ატომი მოდის.
               4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

  II საფეხურია SO2-ის კატალიზური დაჟანგვა.
  მაღალ ტემპერატურაზე, V2O5-ის კატალიზატორის ზედაპირზე ჟანგბადით
იჟანგება SO2 :
                  2SO2 + O2 → 2SO3

  III საფეხურზე SO3 იხსნება წინასწარ მიღებულ გოგირდმჟავაში:
            H2SO4 + SO3          H2SO4 SO 3 (H2S2O7)
                                          oleumi
                                          ოლეუმი


  IV საფეხურზე კი ოლეუმს წყლით ანზავებენ:
           H2SO4 SO3 + H2O         2H2SO4

  უწყლო გოგირდმჟავა უფერო სითხეა. არ აქვს სუნი და არააქროლადია. თითქმის
ორჯერ მძიმეა წყალზე.

  გოგირდმჟავას ქიმიური თვისებები
  გოგირდმჟავა ტიპიური ძლიერი                 მჟავაა.    წყალში    I    საფეხურზე   კარგადაა
დისოცირებული:
             H2SO 4             H+ + HSO4-              2H+ + SO 42-

  II საფეხურზე შედარებით ნაკლებად მიმდინარეობს დისოციაცია.
  გოგირდმჟავა, ისევე, როგორც ყველა მჟავა, რეაგირებს მეტალებთან, ფუძე და
ამფოტერულ ოქსიდებთან, ჰიდროქსიდებთან და მარილებთან.
   1. განზავებული       და     კონცენტრირებული       გოგირდმჟავა     მეტალებთან
       განსხვავებულად რეაგირებს. განზავებული გოგირდმჟავა რეაგირებს იმ
       მეტალებთან, რომლებიც მეტალთა აქტივობის რიგში მოთავსებულია
       წყალბადის მარცხნივ.
                   Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
                   Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
       ამ შემთხვევაში, ისევე, როგორც სხვა მჟავებში, დამჟანგველია H+ კათიონი.
                      0        +1            +2          0
                  Zn + H2SO4                 ZnSO4 + H2
                                    0             +2
                          1   2 Zn - 2e           Zn
                                    +1             0
                          1   2 2H + 2e            H2

        ცხელი კონცენტრირებული გოგირდმჟავა რეაგირებს თითქმის ყველა
        მეტალთან, გამონაკლისია ოქრო, პლატინა. იმ მეტალებთან, რომლებიც
        მოთავსებულია წყალბადის მარჯვნივ, გოგირდმჟავას ურთიერთქმედება
        მიდის შემდეგი გზით
3
                                           t0
               metali + H2SO4                       sulfati + H2O + SO2
                                  (konc)
                                  (კონც)
  მაგ:
                0        +6                 +2 +6              +4
               Cu + 2H2SO4                 CuSO4 + 2H2O + SO2
                              0                  +2
                    1   2 Cu - 2e                Cu
                          +6                      +4
                    1   2 S + 2e                    S

  როგორც ვხედავთ კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში მჟანგავი არის არა H+,
          +6
  არამედ S .
  მეტალებთან, რომლებიც მეტალთა აქტივობის მწკრივში წყალბადის მარცხნივ
  არიან მოთავსებული, ცხელი კონცენტრირებული გოგირდმჟავა წარმოქმნის
  სულფატსა და წყალს. ამასთანავე გამოიყოფა SO2 ან S ან H2S:
             metali + H2SO4          sulfati + H2O + SO2
                        (konc)
                         (კონც)                         an S
                                                        an H2S

   Mg-თან    შესაძლებელია        კონცენტრირებული                      გოგირდმჟავას
  ურთიერთქმედება ასე წარიმართოს:
           Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + SO2
           3Mg + 4H2SO4 → 3MgSO4 + 4H2O + S
           4Mg + 5H2SO4 → 4MgSO4 + 4H2O + H2S

  ცივი კონცენტრირებული გოგირდმჟავა არ შედის რეაქციაში ისეთ
  მეტალებთან როგორიცაა ალუმინი და რკინა. ამ დროს გოგირდმჟავა ჟანგავს
  ამ მეტალებს, ზედაპირზე წარმოიქმნება მეტალის ოქსიდის ფენა, რომელიც
  იცავს მეტალს შემდგომი გარდაქმნისგან. ამ მოვლენას “გაპასივება” ეწოდება
  ამიტომაა, რომ ცივი კონცენტრირებული გოგირდმჟავას გადატანა შეიძლება
  ფოლადის ბალონებით.

2. გოგირდმჟავა რეაქციაში შედის ფუძე და ამფოტერულ ოქსიდებთან
              CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
              Cr2O3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3H2O

3. გოგირდმჟავა რეაგირებს როგორც ტუტეებთან ისე უხსნად ჰიდროქსიდებთან:
               NaOH + H2SO4       NaHSO4 + H2O
                                                  natriumis
                                                hidrosulfati

               2NaOH + H2SO4                    Na2SO4 + 2H2O
                                                 natriumis
                                                 sulfati

               2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O

4. გოგირდმჟავა ყველა მჟავაზე ძნელად აქროლადია. ამიტომ ის აძევებს სხვა
   მჟავებს მათი მარილებიდან:
4

           2NaCl + H2SO 4        t0      Na2SO4 + 2HCl
            myari      konc
                        კონც

           KNO 3 + H2SO 4       t0     KHSO4 + 2HNO3
            myari     konc

           K2CO3 + H2SO4                 K2SO4 + H2O + CO 2

  5. კონცენტრირებული გოგირდმჟავა ძლიერი მჟანგავია. როგორც ვნახეთ ის
     ჟანგავს მეტალებს. მას შეუძლია დაჟანგოს არამეტალებიც:
            0        +6                    +5               +4
           2P + 5H2SO4                2H3PO4 + 2H2O + 5SO2
                      0                +5
                2    P - 5e            P
                      +6               +4
                5    S + 2e            S

           C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2

  6. გოგირდმჟავა ძლიერი წყალწამრთმევია. მას შეუძლია დაიკავშიროს როგორც
     თავისუფალი წყალი, ისე მოხლიჩოს წყალი რთული ნივთიერებიდან. მაგ:
     გოგირდმჟავა “ანახშირებს” შაქარს:
                                 H2SO4
                    C12H22O11               12C + 11H2O
                     Saqari
                      შაქარი

   გოგირდმჟავა ფართოდ გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში: მინერალური
სასუქების,   მჟავების, სულფატების    მისაღებად.  მეტალების    ზედაპირის
გასასუფთავებლად, ნავთობის დასამუშავებლად, საღებარების, მედიკამენტების და
სხვათა მისაღებად.
   გოგირდმჟავას მარილების დიდი ნაწილი იხსნება წყალში. ერთ-ერთი
გამონაკლისია BaSO4:
           Ba2+ + SO42-               BaSO4
                               მჟავასა და wyalSi uxsnadi
                                mJavasa da წყალში უხსნადი
                                   TeTri feris naleqi
                                 თეთრი ფერის ნალექი

  ეს რეაქცია გოგირდმჟავას და სულფატების აღმომჩენი რეაქციაა.
  სულფატებიდან მნიშვნელოვანია:
  Na2SO4 – ნატრიუმის სულფატი. მისი ჰიდრატია Na2SO4 10H2O - გლაუბერის
მარილი ან მირაბილიტი. გამოიყენება გამშრობად, აგრეთვე მინის წარმოებაში,
მედიცინაში.
  CaSO – კალციუმის სულფატი. მისი კრისტალჰიდრატია CaSO4 2H2O -
      4

თაბაშირი და (CaSO4)2 H2O - ალებასტრი. გამოიყენება მშენებლობაში,
სკულპტურების დასამზადებლად და მედიცინაში – ძვლის მოტეხილობისას
არტაშანების დასადებად.
  FeSO4 – რკინის(II) სულფატი. მისი კრისტალჰიდრატი FeSO4 7H2O - რკინის
შაბი გამოიყენება მავნე მწერებთან საბრძოლველად.
5

  CuSO4 – სპილენძის სულფატი. მისი კრისტალჰიდრატია          CuSO4 5H2O     -
შაბიამანი. გამოიყენება სოფლის მეურნეობაში.


 საშინაო დავალება:

  1.   რამდენი გრამი გოგირდმჟავას მიღება შეიძლება 100გ FeS2-ის გადამუშავე-
       ბით?
  2.   როგორი იქნება ხსნარში გოგირდმჟავას პროცენტული კონცენტრაცია, თუ
       100გ წყალში გავხსნით 400გ SO3-ს?
  3.   რამდენი გრამი CuO შეიძლება გაიხსნას 100მლ 40%-იან გოგირდმჟავაში (ρ =
       1,3)?
  4.   რამდენი მლ 5%-იანი ბარიუმის ნიტრატის ხსნარია საჭირო (ρ = 1,04) 150მლ
       7%-იან Na2SO4-ის ხსნართან (ρ = 1,05) ურთიერთქმედებისთვის? რამდენი
       გრამი ნალექი გამოიყოფა ამ დროს?
  5.   დაწერეთ    Zn-ისა   და     ცხელი   კონცენტრირებული     გოგირდმჟავას
       ურთიერთქმედების ყველა შესაძლო რეაქცია. დაწერეთ იგივე რეაქცია
       განზავებული     გოგირდმჟავასთვისაც.    შეადგინეთ   ჟანგვა-აღდგენითი
       რეაქციის ელექტრონული ბალანსი.
  6.   დაწერეთ გოგირდმჟავისა და HgO, Cr(OH)3, Na2S, K2SO3, CaCl2 –ის
       ურთიერთქმედების რეაქციების ტოლობები.

Ara 010

  • 1.
    1 გაკვეთილი N10 საშინაო დავალების შემოწმება: 1. ω (H2S) = 0,03% 2. V0 (H2S) = 1,456ლ 3. V0 (SO2) = 63ლ გოგირდის (VI) ოქსიდი და გოგირდმჟავა გოგირდის (VI) ოქსიდი – გოგირდის ანჰიდრიდი მრეწველობაში მიიღება გოგირდმჟავას წარმოების ერთერთ საფეხურზე: V 2O 5 2SO2 + O2 2SO3 V2O5 კატალიზატორია. ლაბორატორიულ პირობებში შეიძლება მივიღოთ გოგირდმჟავაზე ძლიერი წყალწამრთმევის მოქმედებით: H2SO4 + P2O5 2HPO3 + SO3 (მეტაფოსფორმჟავა) ) (metafosformJava SO3 უფერო სითხეა, მყარდება 180C ტემპერატურაზე. კარგად იხსნება წყალში და გოგირდმჟავაში. SO3-ის ხსნარს გოგირდმჟავაში ოლეუმი ეწოდება. წყალთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნის გოგირდმჟავას. SO3 ტიპიური მჟავური ოქსიდია. ის რეაგირებს ფუძეებთან და ფუძე ოქსიდებთან. ამ რეაქციების შედეგად სულფატები წარმოიქმნება. მაგ: 2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O NaOH + SO3 → NaHSO4 CuO + SO3 → CuSO4 გოგირდშემცველ ნაერთებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია გოგირდმჟავა. მისი მიღების I საფეხურს წარმოადგენს SO2-ის მიღება. ნედლეული შეიძლება იყოს გოგირდი ან პირიტი. I საფეხური S + O2 → SO2 ან -1 +2 S +2 -1 0 +3 -2 +4 -2 Fe -1 FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 S +2 -1 0 ამ რეაქციაში Fe და S ატომები იჟანგებიან, O2 კი აღდგება: +2 +3 Fe - e Fe დაჟანგვაში სულ 11 4 -1 +4 2S - 10e 2S ელექტრონი მონაწილეობს 0 -2 11 O2 + 4e 2O
  • 2.
    2 -1 2S ვიღებთ იმიტომ, რომ FeS2-ის მოლეკულაში 1 ატომ რკინაზე 2 გოგირდის ატომი მოდის. 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 II საფეხურია SO2-ის კატალიზური დაჟანგვა. მაღალ ტემპერატურაზე, V2O5-ის კატალიზატორის ზედაპირზე ჟანგბადით იჟანგება SO2 : 2SO2 + O2 → 2SO3 III საფეხურზე SO3 იხსნება წინასწარ მიღებულ გოგირდმჟავაში: H2SO4 + SO3 H2SO4 SO 3 (H2S2O7) oleumi ოლეუმი IV საფეხურზე კი ოლეუმს წყლით ანზავებენ: H2SO4 SO3 + H2O 2H2SO4 უწყლო გოგირდმჟავა უფერო სითხეა. არ აქვს სუნი და არააქროლადია. თითქმის ორჯერ მძიმეა წყალზე. გოგირდმჟავას ქიმიური თვისებები გოგირდმჟავა ტიპიური ძლიერი მჟავაა. წყალში I საფეხურზე კარგადაა დისოცირებული: H2SO 4 H+ + HSO4- 2H+ + SO 42- II საფეხურზე შედარებით ნაკლებად მიმდინარეობს დისოციაცია. გოგირდმჟავა, ისევე, როგორც ყველა მჟავა, რეაგირებს მეტალებთან, ფუძე და ამფოტერულ ოქსიდებთან, ჰიდროქსიდებთან და მარილებთან. 1. განზავებული და კონცენტრირებული გოგირდმჟავა მეტალებთან განსხვავებულად რეაგირებს. განზავებული გოგირდმჟავა რეაგირებს იმ მეტალებთან, რომლებიც მეტალთა აქტივობის რიგში მოთავსებულია წყალბადის მარცხნივ. Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 ამ შემთხვევაში, ისევე, როგორც სხვა მჟავებში, დამჟანგველია H+ კათიონი. 0 +1 +2 0 Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 0 +2 1 2 Zn - 2e Zn +1 0 1 2 2H + 2e H2 ცხელი კონცენტრირებული გოგირდმჟავა რეაგირებს თითქმის ყველა მეტალთან, გამონაკლისია ოქრო, პლატინა. იმ მეტალებთან, რომლებიც მოთავსებულია წყალბადის მარჯვნივ, გოგირდმჟავას ურთიერთქმედება მიდის შემდეგი გზით
  • 3.
    3 t0 metali + H2SO4 sulfati + H2O + SO2 (konc) (კონც) მაგ: 0 +6 +2 +6 +4 Cu + 2H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2 0 +2 1 2 Cu - 2e Cu +6 +4 1 2 S + 2e S როგორც ვხედავთ კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში მჟანგავი არის არა H+, +6 არამედ S . მეტალებთან, რომლებიც მეტალთა აქტივობის მწკრივში წყალბადის მარცხნივ არიან მოთავსებული, ცხელი კონცენტრირებული გოგირდმჟავა წარმოქმნის სულფატსა და წყალს. ამასთანავე გამოიყოფა SO2 ან S ან H2S: metali + H2SO4 sulfati + H2O + SO2 (konc) (კონც) an S an H2S Mg-თან შესაძლებელია კონცენტრირებული გოგირდმჟავას ურთიერთქმედება ასე წარიმართოს: Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + SO2 3Mg + 4H2SO4 → 3MgSO4 + 4H2O + S 4Mg + 5H2SO4 → 4MgSO4 + 4H2O + H2S ცივი კონცენტრირებული გოგირდმჟავა არ შედის რეაქციაში ისეთ მეტალებთან როგორიცაა ალუმინი და რკინა. ამ დროს გოგირდმჟავა ჟანგავს ამ მეტალებს, ზედაპირზე წარმოიქმნება მეტალის ოქსიდის ფენა, რომელიც იცავს მეტალს შემდგომი გარდაქმნისგან. ამ მოვლენას “გაპასივება” ეწოდება ამიტომაა, რომ ცივი კონცენტრირებული გოგირდმჟავას გადატანა შეიძლება ფოლადის ბალონებით. 2. გოგირდმჟავა რეაქციაში შედის ფუძე და ამფოტერულ ოქსიდებთან CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O Cr2O3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3H2O 3. გოგირდმჟავა რეაგირებს როგორც ტუტეებთან ისე უხსნად ჰიდროქსიდებთან: NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O natriumis hidrosulfati 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O natriumis sulfati 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O 4. გოგირდმჟავა ყველა მჟავაზე ძნელად აქროლადია. ამიტომ ის აძევებს სხვა მჟავებს მათი მარილებიდან:
  • 4.
    4 2NaCl + H2SO 4 t0 Na2SO4 + 2HCl myari konc კონც KNO 3 + H2SO 4 t0 KHSO4 + 2HNO3 myari konc K2CO3 + H2SO4 K2SO4 + H2O + CO 2 5. კონცენტრირებული გოგირდმჟავა ძლიერი მჟანგავია. როგორც ვნახეთ ის ჟანგავს მეტალებს. მას შეუძლია დაჟანგოს არამეტალებიც: 0 +6 +5 +4 2P + 5H2SO4 2H3PO4 + 2H2O + 5SO2 0 +5 2 P - 5e P +6 +4 5 S + 2e S C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 6. გოგირდმჟავა ძლიერი წყალწამრთმევია. მას შეუძლია დაიკავშიროს როგორც თავისუფალი წყალი, ისე მოხლიჩოს წყალი რთული ნივთიერებიდან. მაგ: გოგირდმჟავა “ანახშირებს” შაქარს: H2SO4 C12H22O11 12C + 11H2O Saqari შაქარი გოგირდმჟავა ფართოდ გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში: მინერალური სასუქების, მჟავების, სულფატების მისაღებად. მეტალების ზედაპირის გასასუფთავებლად, ნავთობის დასამუშავებლად, საღებარების, მედიკამენტების და სხვათა მისაღებად. გოგირდმჟავას მარილების დიდი ნაწილი იხსნება წყალში. ერთ-ერთი გამონაკლისია BaSO4: Ba2+ + SO42- BaSO4 მჟავასა და wyalSi uxsnadi mJavasa da წყალში უხსნადი TeTri feris naleqi თეთრი ფერის ნალექი ეს რეაქცია გოგირდმჟავას და სულფატების აღმომჩენი რეაქციაა. სულფატებიდან მნიშვნელოვანია: Na2SO4 – ნატრიუმის სულფატი. მისი ჰიდრატია Na2SO4 10H2O - გლაუბერის მარილი ან მირაბილიტი. გამოიყენება გამშრობად, აგრეთვე მინის წარმოებაში, მედიცინაში. CaSO – კალციუმის სულფატი. მისი კრისტალჰიდრატია CaSO4 2H2O - 4 თაბაშირი და (CaSO4)2 H2O - ალებასტრი. გამოიყენება მშენებლობაში, სკულპტურების დასამზადებლად და მედიცინაში – ძვლის მოტეხილობისას არტაშანების დასადებად. FeSO4 – რკინის(II) სულფატი. მისი კრისტალჰიდრატი FeSO4 7H2O - რკინის შაბი გამოიყენება მავნე მწერებთან საბრძოლველად.
  • 5.
    5 CuSO4– სპილენძის სულფატი. მისი კრისტალჰიდრატია CuSO4 5H2O - შაბიამანი. გამოიყენება სოფლის მეურნეობაში. საშინაო დავალება: 1. რამდენი გრამი გოგირდმჟავას მიღება შეიძლება 100გ FeS2-ის გადამუშავე- ბით? 2. როგორი იქნება ხსნარში გოგირდმჟავას პროცენტული კონცენტრაცია, თუ 100გ წყალში გავხსნით 400გ SO3-ს? 3. რამდენი გრამი CuO შეიძლება გაიხსნას 100მლ 40%-იან გოგირდმჟავაში (ρ = 1,3)? 4. რამდენი მლ 5%-იანი ბარიუმის ნიტრატის ხსნარია საჭირო (ρ = 1,04) 150მლ 7%-იან Na2SO4-ის ხსნართან (ρ = 1,05) ურთიერთქმედებისთვის? რამდენი გრამი ნალექი გამოიყოფა ამ დროს? 5. დაწერეთ Zn-ისა და ცხელი კონცენტრირებული გოგირდმჟავას ურთიერთქმედების ყველა შესაძლო რეაქცია. დაწერეთ იგივე რეაქცია განზავებული გოგირდმჟავასთვისაც. შეადგინეთ ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციის ელექტრონული ბალანსი. 6. დაწერეთ გოგირდმჟავისა და HgO, Cr(OH)3, Na2S, K2SO3, CaCl2 –ის ურთიერთქმედების რეაქციების ტოლობები.