Question

Один из самых знаменитых опытов в истории химии состоял в следующем: Шведский помощник аптекаря Карл Шееле внёс кусок горящего фосфора в колбу, наполненную воздухом, и закрыл её пробкой. По окончанию горения и охлаждению колбы он поместил её горлышком вниз в сосуд с водой и открыл пробку. Вода поднялась в колбу, заполнив её на 1/5 объёма. Так Шееле узнал, что воздух, считавшийся ранее простым веществом, состоит из двух основных компонентов: кислорода и азота. Что изменилось бы в наблюдениях Шееле, если бы вместо фосфора он использовал серу? Ответ поясните соответствующими уравнениями реакций..

Answer 1

Ответ:

При горении фосфора образуется твёрдый оксид фосфора (V), благодаря чему объём газа уменьшается на 21%:

2P+5O2=2P2O5

При горении серы образуется сернистый газ, следовательно суммарный объём газа в колбе не изменяется, колба не заполняется на 1/5 водой:

S+O2=SO2

Объяснение:

Answer 2

Если бы Шееле использовал серу вместо фосфора, то результаты его опыта были бы немного различными. Рассмотрим реакции, которые могли бы произойти.

1. С горящей серой:

S + O2 -> SO2

Реакция горения серы с кислородом в воздухе приводит к образованию диоксида серы (SO2). Этот газ имеет характерный резкий запах и может растворяться в воде, образуя серную кислоту (H2SO4):

SO2 + H2O -> H2SO3 (сернистая кислота) 2H2SO3 + O2 -> 2H2SO4 (серная кислота)

2. С охлаждением и погружением в воду:

SO2 + H2O -> H2SO3

Если бы Шееле использовал серу вместо фосфора, газообразный продукт реакции (диоксид серы, SO2) мог бы раствориться в воде и образовать сернистую кислоту (H2SO3), а не окислиться до серной кислоты (H2SO4), как это произошло бы с фосфором.

Таким образом, наблюдения Шееле были бы несколько иными. Вода, поднявшись в колбу, заполнила бы её на 1/5 объёма, но образовалась бы сернистая кислота (H2SO3), а не серная кислота (H2SO4), как это было бы при использовании фосфора.