Для осуществления предложенных превращений из серы (S) в сульфат бария (BaSO₄), необходимо провести ряд химических реакций. Вот как это можно сделать:
Сера (S) в диоксид серы (SO₂):
Это превращение осуществляется путем сжигания серы в кислороде:
[
\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2
]
В этой реакции происходит окисление серы до диоксида серы.
Диоксид серы (SO₂) в триоксид серы (SO₃):
Осуществляется каталитическим окислением диоксида серы в присутствии катализатора, обычно оксида ванадия (V₂O₅):
[
2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{V}_2\text{O}_5} 2\text{SO}_3
]
Эта реакция происходит в промышленности в процессе, известном как контактный метод.
Триоксид серы (SO₃) в серную кислоту (H₂SO₄):
Триоксид серы растворяется в воде с образованием серной кислоты. Однако прямая реакция SO₃ с водой очень экзотермична и может быть трудно контролируемой, поэтому в промышленности чаще SO₃ поглощают в концентрированной серной кислоте для получения олеума, который затем разбавляют водой:
[
\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4
]
Серная кислота (H₂SO₄) в сульфат бария (BaSO₄):
Серная кислота реагирует с растворимыми солями бария, например, с хлоридом бария (BaCl₂), для образования нерастворимого сульфата бария:
[
\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{HCl}
]
В результате этой реакции образуется белый осадок сульфата бария, который нерастворим в воде.
Таким образом, последовательность реакций позволяет осуществить превращение серы в сульфат бария.