Mga compound ng sulfur. Ang mga estado ng oksihenasyon ng asupre sa mga compound. Mga formula ng sulfur compound

2024 May -akda: Angel Austin | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 05:44

Ang subgroup ng chalcogens ay kinabibilangan ng sulfur - ito ang pangalawa sa mga elemento na maaaring bumuo ng isang malaking bilang ng mga deposito ng ore. Ang mga sulphate, sulfide, oxide at iba pang mga sulfur compound ay napakalawak, mahalaga sa industriya at kalikasan. Samakatuwid, sa artikulong ito ay isasaalang-alang natin kung ano ang mga ito, kung ano mismo ang asupre, ang simpleng sangkap nito.

Sulfur at mga katangian nito

Ang elementong ito ay may sumusunod na posisyon sa Periodic Table.

1. Anim na pangkat, pangunahing subgroup.
2. Ikatlong maliit na panahon.
3. Atomic mass - 32, 064.
4. Ordinal na numero - 16, ang parehong bilang ng mga proton at electron, ang mga neutron ay 16 din.
5. Tumutukoy sa mga elementong hindi metal.
6. Sa mga formula, binabasa itong "es", ang pangalan ng elementong sulfur, Latin sulfur.

Mayroong apat na stable isotopes sa kalikasan na may mass number na 32, 33, 34 at 36. Ang elementong ito ay ang ikaanim na pinaka-sagana sa kalikasan. Tumutukoy sa mga biogenic na elemento, dahil bahagi ito ng mahalagang organikomga molekula.

Electronic na istraktura ng atom

Ang mga compound ng sulfur ay may utang sa kanilang pagkakaiba-iba sa mga kakaibang katangian ng elektronikong istraktura ng atom. Ito ay ipinahayag ng sumusunod na formula ng configuration: 1s²2s²2p⁶3s ² 3p⁴.

Ang ibinigay na order ay sumasalamin lamang sa nakatigil na estado ng elemento. Gayunpaman, alam na kung ang karagdagang enerhiya ay ibinibigay sa isang atom, ang mga electron ay maaaring mawalan ng pag-asa sa mga sublevel ng 3p at 3s, na sinusundan ng isa pang paglipat sa 3d, na nananatiling libre. Bilang isang resulta, hindi lamang ang valency ng atom ay nagbabago, kundi pati na rin ang lahat ng posibleng estado ng oksihenasyon. Ang kanilang bilang ay tumataas nang malaki, gayundin ang bilang ng iba't ibang mga sangkap na may partisipasyon ng asupre.

Oxidation states ng sulfur sa mga compound

Mayroong ilang pangunahing variant ng indicator na ito. Para sa asupre ito ay:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

Sa mga ito, ang S⁺² ang pinakabihirang, ang iba ay nakakalat sa lahat ng dako. Ang aktibidad ng kemikal at kakayahan sa pag-oxidize ng buong sangkap ay nakasalalay sa antas ng oksihenasyon ng asupre sa mga compound. Kaya, halimbawa, ang mga compound na may -2 ay mga sulfide. Sa kanila, ang elementong isinasaalang-alang namin ay isang tipikal na oxidizing agent.

Kung mas mataas ang halaga ng estado ng oksihenasyon sa compound, mas magiging malinaw ang kakayahang mag-oxidize ng substance. Madali itong i-verify kung naaalala natin ang dalawang pangunahing acid na nabubuo ng sulfur:

• H₂SO₃ - sulfurous;
• H₂SO₄ - sulpuriko.

Alam naang huli ay isang mas matatag, malakas na tambalan, na may napakalakas na kakayahang mag-oxidizing sa mataas na konsentrasyon.

Simple substance

Bilang isang simpleng substance, ang sulfur ay dilaw na magagandang kristal na pantay, regular, at pahabang hugis. Kahit na ito ay isa lamang sa mga anyo nito, dahil mayroong dalawang pangunahing allotropic na pagbabago ng sangkap na ito. Ang una, monoclinic o rhombic, ay isang dilaw na mala-kristal na katawan na hindi matutunaw sa tubig, ngunit sa mga organikong solvent lamang. Naiiba sa hina at isang magandang anyo ng istraktura na ipinakita sa anyo ng isang korona. Melting point - humigit-kumulang 110⁰C.

Kung hindi mo makaligtaan ang intermediate na sandali kapag pinapainit ang naturang pagbabago, maaari mong makita ang isa pang estado sa oras - plastic sulfur. Ito ay isang rubbery brown viscous solution, na, sa karagdagang pag-init o mabilis na paglamig, ay muling nagiging rhombic na hugis.

Kung pag-uusapan natin ang tungkol sa kemikal na purong asupre na nakuha sa pamamagitan ng paulit-ulit na pagsasala, kung gayon ito ay isang maliwanag na dilaw na maliliit na kristal, marupok at ganap na hindi matutunaw sa tubig. May kakayahang mag-apoy kapag nadikit sa kahalumigmigan at oxygen sa hangin. Magkaiba sa medyo mataas na aktibidad ng kemikal.

Pagiging nasa kalikasan

Sa kalikasan, may mga likas na deposito kung saan kinukuha ang mga compound ng sulfur at ang sulfur mismo bilang isang simpleng substance. Bilang karagdagan, siyanaglalaman ng:

• sa mga mineral, ore at bato;
• sa katawan ng mga hayop, halaman at tao, dahil bahagi ito ng maraming organikong molekula;
• sa natural gas, langis at karbon;
• sa oil shale at natural na tubig.

Maaaring pangalanan ang ilan sa pinakamayamang mineral sa sulfur:

• cinnabar;
• pyrite;
• sphalerite;
• antimonite;
• galena at iba pa.

Karamihan sa mga sulfur na ginagawa ngayon ay napupunta sa paggawa ng sulfate. Ang isa pang bahagi ay ginagamit para sa mga layuning medikal, agrikultura, mga prosesong pang-industriya para sa paggawa ng mga sangkap.

Mga pisikal na katangian

Maaaring ilarawan ang mga ito nang may ilang puntos.

1. Hindi matutunaw sa tubig, natutunaw sa carbon disulfide o turpentine.
2. Sa matagal na friction, nakakaipon ng negatibong charge.
3. Melting point ay 110 ⁰C.
4. Boiling Point 190 ⁰C.
5. Kapag umabot na sa 300 ⁰C ay nagiging likido, madaling mobile.
6. Ang purong substance ay maaaring mag-apoy ng kusang nasusunog na mga katangian ay napakahusay.
7. Sa kanyang sarili, halos wala itong amoy, gayunpaman, ang mga hydrogen sulfur compound ay naglalabas ng matalim na amoy ng bulok na mga itlog. Pati na rin ang ilang gaseous na binary representative.

Ang mga pisikal na katangian ng pinag-uusapang sangkap ay alam na ng mga tao mula pa noong unang panahon. Ito ay para sa pagkasunog nito na nakuha ng sulfur ang pangalan nito. Sa mga digmaan, ginamit ang mga naka-asphyxiating at nakakalason na usok, na nabuo sa panahon ng pagkasunog ng tambalang ito, bilangarmas laban sa mga kaaway. Bilang karagdagan, ang mga acid na naglalaman ng sulfur ay palaging may malaking kahalagahan sa industriya.

Mga katangian ng kemikal

Tema: Ang "Sulfur and its compounds" sa kursong chemistry ng paaralan ay hindi tumatagal ng isang aralin, ngunit marami. Kung tutuusin, marami sila. Ito ay dahil sa aktibidad ng kemikal ng sangkap na ito. Maaari itong magpakita ng parehong mga katangian ng pag-oxidizing na may mas malalakas na ahente ng pagbabawas (mga metal, boron, at iba pa), at mga katangian ng pagbabawas kasama ng karamihan sa mga hindi metal.

Gayunpaman, sa kabila ng naturang aktibidad, ang pakikipag-ugnayan lamang sa fluorine ang nangyayari sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang lahat ng iba ay nangangailangan ng pag-init. Mayroong ilang mga kategorya ng mga sangkap kung saan maaaring makipag-ugnayan ang sulfur:

• metal;
• non-metal;
• alkali;
• strong oxidizing acids - sulfuric at nitric.

Mga compound ng sulfur: varieties

Ang kanilang pagkakaiba-iba ay ipapaliwanag ng hindi pantay na halaga ng estado ng oksihenasyon ng pangunahing elemento - sulfur. Kaya, maaari nating makilala ang ilang pangunahing uri ng mga sangkap batay dito:

• compounds na may oxidation state -2;
• +4;
• +6.

Kung isasaalang-alang natin ang mga klase, at hindi ang valency index, ang elementong ito ay bumubuo ng mga molekula gaya ng:

• acid;
• oxides;
• hydrogen sulfur compounds;
• asin;
• binary compound na may mga hindi metal (carbon disulfide, chlorides);
• organic na bagay.

Ngayon tingnan natin ang mga pangunahing at magbigay ng mga halimbawa.

Mga sangkap na may estado ng oksihenasyon na -2

Ang

Sulfur compound 2 ay ang mga conformation nito sa mga metal, gayundin sa:

• carbon;
• hydrogen;
• phosphorus;
• silicon;
• arsenic;
• boron.

Sa mga kasong ito, ito ay gumaganap bilang isang oxidizing agent, dahil ang lahat ng nakalistang elemento ay mas electropositive. Tingnan natin ang ilan sa mga mas mahalaga.

1. Carbon disulfide - CS₂. Transparent na likido na may katangian na kaaya-ayang aroma ng eter. Ito ay nakakalason, nasusunog at sumasabog. Ito ay ginagamit bilang pantunaw para sa karamihan ng mga uri ng langis, taba, di-metal, pilak nitrayd, resin at goma. Ito rin ay isang mahalagang bahagi sa paggawa ng artipisyal na sutla - viscose. Sa industriya, na-synthesize ito sa maraming dami.
2. Hydrogen sulfide o hydrogen sulfide - H₂S. Isang walang kulay na gas na may matamis na lasa. Ang amoy ay matalim, labis na hindi kanais-nais, nakapagpapaalaala sa isang bulok na itlog. Nakakalason, pinipigilan ang sentro ng paghinga, dahil ito ay nagbubuklod sa mga ion ng tanso. Samakatuwid, kapag nalason ng mga ito, nangyayari ang inis at kamatayan. Malawakang ginagamit sa medisina, organic synthesis, paggawa ng sulfuric acid, at bilang raw material na matipid sa enerhiya.
3. Ang mga metal sulfide ay malawakang ginagamit sa medisina, sa paggawa ng sulfate, sa paggawa ng mga pintura, sa paggawa ng mga pospor at iba pang mga lugar. Ang pangkalahatang formula ay Me_xS_y.

Mga compound na may oxidation state na +4

Mga compound ng sulfur 4 -ito ay higit sa lahat ay isang oksido at ang mga katumbas na asin nito at isang acid. Ang lahat ng mga ito ay medyo karaniwang mga compound na may isang tiyak na halaga sa industriya. Maaari din silang kumilos bilang mga ahente ng oxidizing, ngunit mas madalas na nagpapakita ang mga ito ng mga nagpapababang katangian.

Ang mga formula para sa mga sulfur compound na may oxidation state na +4 ay ang mga sumusunod:

• oxide - sulfur dioxide SO₂;
• acid - sulfurous H₂SO₃;

Ang

• mga asin ay may pangkalahatang formula na Me_x(SO₃)_y.

Isa sa pinakakaraniwan ay sulfur dioxide, o anhydride. Ito ay isang walang kulay na sangkap na may amoy ng sunog na posporo. Nabuo sa malalaking kumpol sa panahon ng pagputok ng bulkan, madali itong matukoy sa pamamagitan ng amoy sa sandaling ito.

Natutunaw sa tubig na may pagbuo ng madaling nabubulok na acid - sulfurous. Ito ay kumikilos tulad ng isang tipikal na acid oxide, bumubuo ng mga asin, na kinabibilangan ng SO₃^2- bilang isang sulfite ion. Ang anhydride na ito ay ang pangunahing gas na nakakaapekto sa polusyon ng kapaligiran. Ito ang nagiging sanhi ng acid rain. Sa industriya, ginagamit ito sa paggawa ng sulphate.

Mga compound kung saan ang sulfur ay may oxidation state na +6

Kabilang dito, una sa lahat, ang sulfuric anhydride at sulfuric acid kasama ng kanilang mga asin:

• sulfates;
• hydrosulfates.

Dahil ang sulfur atom sa kanila ay nasa pinakamataas na antas ng oksihenasyon, ang mga katangian ng mga compound na ito ay lubos na nauunawaan. Ang mga ito ay malakas na oxidizer.

Sulfur oxide (VI) - sulfuric anhydride - ay isangpabagu-bago ng isip na walang kulay na likido. Ang isang tampok na katangian ay isang malakas na kapasidad ng pagsipsip ng kahalumigmigan. Naninigarilyo sa labas. Kapag natunaw sa tubig, binibigyan nito ang isa sa pinakamalakas na mineral acid - sulpuriko. Ang puro solusyon nito ay isang mabigat na madulas na bahagyang madilaw na likido. Kung ang anhydride ay natunaw sa sulfuric acid, kung gayon ang isang espesyal na tambalang tinatawag na oleum ay makukuha. Ginagamit ito sa industriya sa paggawa ng acid.

Kabilang sa mga asin - sulfate - mga compound gaya ng:

• gypsum CaSO₄ 2H₂O;
• barite BaSO₄;
• mirabilite;
• lead sulfate at iba pa.

Ginagamit ang mga ito sa konstruksiyon, chemical synthesis, gamot, paggawa ng mga optical instrument at baso, at maging sa industriya ng pagkain.

Ang

Hydrosulfates ay malawakang ginagamit sa metalurhiya, kung saan ginagamit ang mga ito bilang flux. At nakakatulong din ang mga ito na i-convert ang maraming complex oxides sa mga soluble sulfate form, na ginagamit sa mga kaukulang industriya.

Ang pag-aaral ng asupre sa kursong kimika ng paaralan

Kailan ang pinakamagandang oras para malaman ng mga estudyante kung ano ang sulfur, ano ang mga katangian nito, ano ang sulfur compound? Ang ika-9 na baitang ay ang pinakamagandang panahon. Hindi ito ang simula, kapag ang lahat ay bago at hindi maintindihan ng mga bata. Ito ang gitnang lupa sa pag-aaral ng agham ng kemikal, kapag ang mga pundasyong inilatag nang mas maaga ay makakatulong upang lubos na maunawaan ang paksa. Samakatuwid, ito ang ikalawang kalahati ng taon ng pagtatapos na inilalaan para sa pagsasaalang-alang sa mga isyung ito.klase. Kasabay nito, ang buong paksa ay nahahati sa ilang mga bloke, kung saan mayroong isang hiwalay na aralin "Mga compound ng sulfur. Baitang 9".

Ito ay dahil sa kanilang kasaganaan. Ang isyu ng pang-industriyang produksyon ng sulfuric acid ay isinasaalang-alang din nang hiwalay. Sa pangkalahatan, isang average na 3 oras ang inilaan para sa paksang ito.

Ngunit ang mga organikong sulfur compound ay kinuha para sa pag-aaral lamang sa ika-10 baitang, kapag isinasaalang-alang ang mga organikong isyu. Apektado rin sila sa biology noong high school. Pagkatapos ng lahat, ang sulfur ay bahagi ng mga organikong molekula gaya ng:

• thioalcohols (thiols);
• proteins (tertiary structure kung saan nabuo ang disulfide bridges);
• thioaldehydes;
• thiophenols;
• thioethers;
• sulfonic acid;
• sulfoxides at iba pa.

Ang mga ito ay inuri bilang isang espesyal na grupo ng mga organosulfur compound. Ang mga ito ay mahalaga hindi lamang sa mga biological na proseso ng mga nabubuhay na nilalang, kundi pati na rin sa industriya. Halimbawa, ang mga sulfonic acid ay ang batayan ng maraming gamot (aspirin, sulfanilamide o streptocide).

Bukod dito, ang sulfur ay isang pare-parehong bahagi ng mga compound gaya ng ilang:

• amino acids;
• enzymes;
• bitamina;
• hormones.