Цепочка, которую вы привели, представляет собой последовательность химических превращений, начиная с сульфида железа (FeS) и заканчивая сульфатом бария (BaSO4). Давайте разберем каждый этап этой цепочки:
FeS (сульфид железа) → H2S (сероводород):
- Сульфид железа может взаимодействовать с кислотами, такими как соляная кислота (HCl), выделяя сероводород (H2S) по уравнению:
[
\text{FeS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S} \uparrow
]
- H2S — это газ с характерным запахом тухлых яиц.
H2S (сероводород) → SO2 (диоксид серы):
- Сероводород может быть окислен до диоксида серы (SO2) в присутствии кислорода:
[
2\text{H}_2\text{S} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
]
SO2 (диоксид серы) → SO3 (триоксид серы):
- Диоксид серы может быть дополнительно окислен до триоксида серы (SO3), обычно в присутствии катализатора, такого как ванадий(V) оксид (V2O5):
[
2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3
]
- Этот процесс является частью промышленного метода получения серной кислоты, известного как контактный процесс.
SO3 (триоксид серы) → H2SO4 (серная кислота):
- Триоксид серы реагирует с водой, образуя серную кислоту:
[
\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4
]
- Это реакция экзотермическая и требует осторожности из-за выделения большого количества тепла.
H2SO4 (серная кислота) → K2SO4 (сульфат калия):
- Серная кислота может реагировать с гидроксидом калия (KOH) или карбонатом калия (K2CO3), образуя сульфат калия:
[
2\text{KOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}
]
либо
[
\text{K}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}
]
K2SO4 (сульфат калия) → BaSO4 (сульфат бария):
- Сульфат калия может реагировать с раствором соли бария, например, хлорида бария (BaCl2), образуя сульфат бария, который выпадает в осадок:
[
\text{K}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{KCl}
]
- BaSO4 — это нерастворимое соединение, часто используемое в медицинской визуализации.
Эта цепочка демонстрирует последовательные реакции, которые могут использоваться в различных промышленных процессах, таких как получение серной кислоты и производство различных сульфатов.