Пиросерная и пероксодисерная кислоты и их соли

При дегидратации серной кислоты или при насыщении ее серным ангидридом образуется пиросерная кислота, ее соли — ииросульфаты — образуются при обезвоживании гидросульфатов:

В молекуле пиросерной кислоты два тетраэдра SO^2- связываются общим атомом кислорода в вершине тетраэдра (рис. 16.3).

Известны и полисерные кислоты H₂S_w0_3w+1 (п = 1,2, 3…). Они образуют олеум, который формально рассматривается как раствор S0₃ в серной кислоте.

Рис. 163. Химическое строение молекулы пиросерной кислоты.

При замещении мостикового атома кислорода в молекуле пиросерной кислоты на пероксидную группу —О—О— образуется пероксодисерная кислота H₂S₂0₈. Она представляет собой бесцветные кристаллы, легко растворяющиеся в воде. Синтезируют пероксодисерную кислоту электролизом водного раствора H₂S0₄, а ее соли персульфаты — анодным окислением сульфатов:

Реакция пероксодисерной кислоты с водой используется при синтезе пероксида водорода:

Персульфаты используют в лабораторной практике как окислители, при небольшом нагревании они отщепляют кислород и переходят в пиросульфаты:

Соединения со связями между двумя и более атомами серы По способности образовывать цепочки или кольца из атомов серу можно сравнить с углеродом.

Формула наиболее устойчивых аллотропных модификаций серы — S₈, молекула имеет циклическое строение. В молекулах иолисульфидов, выделяемых в индивидуальном состоянии, также может содержаться до восьми атомов серы:

Атом серы может присоединяться и к четырехвалентной сере, при этом она переходит в шестивалентное состояние, образуется тиосульфат:

Тиосерная кислота, соответствующая соли, неустойчива и при попытке получения разлагается:

В молекуле тиосерной кислоты центральный атом находится в шестивалентном состоянии со степенью окисления (+4), а присоединенный — двухвалентен и имеет нулевую степень окисления.

Из производных тиоссрной кислоты большое значение имеет лишь натриевая соль. Тиосульфат натрия используется как комплексообразователь и восстановитель. В реакции со слабым окислителем в нейтральной среде тиосульфат переходит в тетратионат натрия:

Тетратионовая кислота имеет следующую структуру:

С более сильными окислителями тиосульфат натрия окисляется до сульфата: