Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. Она в достаточном количестве содержит серу в степени окисления +6(являющейся для нее высшей), не разбавленную водой. По физическим свойствам она представляет собой вязкую маслянистую жидкость.
Концентрированная серная кислота никогда не выделяет водород. Вместо этого она восстанавливается до одного из продуктов в соответствии с активностью восстановителя. Рассмотрим это на примере металлов:
1) Металлы, расположенные в ряду напряжений до магния включительно восстанавливают серу до степени окисления -2, которая выделяется в виде сероводорода
2) Металлы от алюминия до водорода восстанавливают кислоту до свободной серы.
3) Металлы от водорода до серебра восстанавливают серу до +4, и она выделяется в виде оксида серы (IV).
Рассмотрим каждый из этих вариантов.
Реакция серной кислоты с магнием
Магний относится к первой группе, поэтому сера восстановится до сероводорода:
Магний свяжется с кислотным остатком, образовав соль:
И конечным продуктом будет вода:
Теперь уравняем, расставив коэффициенты методом электронного баланса:
Металлы от алюминия до водорода (кроме алюминия, хрома и железа)
Металлы между магнием и водородом, за исключением алюминия, хрома и железа, восстанавливают кислоту до свободной серы:
Алюминий, хром и железо при воздействии концентрированной серной кислоты на холоду (то есть, без нагревания) покрываются оксидной пленкой. Такой процесс называют пассивированием:
Металлы правее водорода
Металлы между водородом серебром восстанавливают серу до ее оксида: