Ang
Sulfur ay isang kemikal na elemento na nasa ikaanim na pangkat at ikatlong yugto ng periodic table. Sa artikulong ito, titingnan natin nang detalyado ang mga kemikal at pisikal na katangian nito, produksyon, paggamit, at iba pa. Kasama sa pisikal na katangian ang mga katangian tulad ng kulay, antas ng kondaktibiti ng kuryente, sulfur boiling point, atbp. Inilalarawan ng kemikal ang pakikipag-ugnayan nito sa iba pang mga substance.
Sulfur in terms of physics
Ito ay isang marupok na substance. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay nasa isang solidong estado ng pagsasama-sama. Ang sulfur ay may lemon yellow na kulay.
At sa karamihan, lahat ng compound nito ay may dilaw na tints. Hindi natutunaw sa tubig. Ito ay may mababang thermal at electrical conductivity. Ang mga tampok na ito ay nagpapakilala dito bilang isang tipikal na di-metal. Sa kabila ng katotohanan na ang kemikal na komposisyon ng asupre ay hindi lahat kumplikado, ang sangkap na ito ay maaaring magkaroon ng ilang mga pagkakaiba-iba. Ang lahat ay nakasalalay sa istraktura ng kristal na sala-sala, sa tulong ng mga atomo na konektado, ngunit hindi sila bumubuo ng mga molekula.
Kaya, ang unang opsyon ay rhombic sulfur. Siya nga palaang pinaka-matatag. Ang kumukulo na punto ng ganitong uri ng asupre ay apat na raan at apatnapu't limang digri Celsius. Ngunit upang ang isang naibigay na sangkap ay pumasa sa isang gas na estado ng pagsasama-sama, dapat muna itong dumaan sa isang likidong estado. Kaya, ang pagtunaw ng asupre ay nangyayari sa temperatura na isang daan at labing tatlong digri Celsius.
Ang pangalawang opsyon ay monoclinic sulfur. Ito ay isang kristal na hugis karayom na may madilim na dilaw na kulay. Ang pagtunaw ng asupre ng unang uri, at pagkatapos ay ang mabagal na paglamig nito ay humahantong sa pagbuo ng ganitong uri. Ang iba't ibang ito ay may halos parehong pisikal na katangian. Halimbawa, ang kumukulong punto ng asupre ng ganitong uri ay pareho pa rin ng apat na raan at apatnapu't limang digri. Bilang karagdagan, mayroong iba't ibang sangkap na ito bilang plastik. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagbuhos sa malamig na tubig na pinainit halos sa isang pigsa rhombic. Ang punto ng kumukulo ng asupre ng ganitong uri ay pareho. Ngunit ang substance ay may kakayahang mag-inat na parang goma.
Ang isa pang bahagi ng pisikal na katangian na gusto kong pag-usapan ay ang temperatura ng pag-aapoy ng asupre.
Ang figure na ito ay maaaring mag-iba depende sa uri ng materyal at pinagmulan nito. Halimbawa, ang temperatura ng pag-aapoy ng teknikal na asupre ay isang daan at siyamnapung degree. Ito ay isang medyo mababang figure. Sa ibang mga kaso, ang flash point ng asupre ay maaaring dalawang daan at apatnapu't walong digri at maging dalawang daan at limampu't anim. Ang lahat ay nakasalalay sa kung anong materyal ang mina mula sa, kung ano ang density nito. Ngunit maaari itong tapusinna ang temperatura ng pagkasunog ng asupre ay medyo mababa, kumpara sa iba pang mga elemento ng kemikal, ito ay isang nasusunog na sangkap. Bilang karagdagan, kung minsan ang asupre ay maaaring pagsamahin sa mga molekula na binubuo ng walo, anim, apat o dalawang atomo. Ngayon, sa pagsasaalang-alang ng sulfur mula sa punto ng view ng physics, lumipat tayo sa susunod na seksyon.
Chemical characterization ng sulfur
Ang elementong ito ay may medyo mababang atomic mass, ito ay tatlumpu't dalawang gramo bawat mol. Ang katangian ng elemento ng asupre ay kinabibilangan ng isang tampok ng sangkap na ito bilang ang kakayahang magkaroon ng iba't ibang antas ng oksihenasyon. Ito ay naiiba sa, sabihin nating, hydrogen o oxygen. Isinasaalang-alang ang tanong kung ano ang kemikal na katangian ng elemento ng asupre, imposibleng hindi banggitin na, depende sa mga kondisyon, ito ay nagpapakita ng parehong pagbabawas at pag-oxidizing na mga katangian. Kaya, sa pagkakasunud-sunod, isaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng isang partikular na sangkap sa iba't ibang mga kemikal na compound.
Sulfur at simpleng substance
Simple ay mga substance na mayroon lamang isang kemikal na elemento sa kanilang komposisyon. Ang mga atomo nito ay maaaring magsama-sama sa mga molekula, tulad ng, halimbawa, sa kaso ng oxygen, o hindi sila maaaring pagsamahin, tulad ng kaso sa mga metal. Kaya, ang sulfur ay maaaring mag-react sa mga metal, iba pang hindi metal at halogens.
Pakikipag-ugnayan sa mga metal
Ang ganitong uri ng proseso ay nangangailangan ng mataas na temperatura. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, nangyayari ang isang reaksyon ng karagdagan. Iyon ay, ang mga atomo ng metal ay pinagsama sa mga atomo ng asupre, kaya bumubuo ng mga kumplikadong sangkap na sulfide. Halimbawa, kung nag-iinit kadalawang nunal ng potasa, na hinaluan ng isang nunal ng asupre, nakakakuha tayo ng isang nunal ng sulfide ng metal na ito. Ang equation ay maaaring isulat tulad ng sumusunod: 2K + S=K2S.
Reaksyon sa oxygen
Ito ay sulfur burning. Bilang resulta ng prosesong ito, nabuo ang oksido nito. Ang huli ay maaaring may dalawang uri. Samakatuwid, ang pagkasunog ng asupre ay maaaring mangyari sa dalawang yugto. Ang una ay kapag ang isang mole ng sulfur at isang mole ng oxygen ay bumubuo ng isang mole ng sulfur dioxide. Maaari mong isulat ang equation ng kemikal na reaksyong ito tulad ng sumusunod: S + O2=SO2. Ang ikalawang yugto ay ang pagdaragdag ng isa pang oxygen atom sa dioxide. Nangyayari ito kapag ang isang mole ng oxygen ay idinagdag sa dalawang moles ng sulfur dioxide sa mataas na temperatura. Ang resulta ay dalawang moles ng sulfur trioxide. Ang equation para sa pakikipag-ugnayang kemikal na ito ay ganito ang hitsura: 2SO2 + O2=2SO3. Bilang resulta ng reaksyong ito, nabuo ang sulfuric acid. Kaya, sa pamamagitan ng pagsasagawa ng dalawang proseso na inilarawan, posible na maipasa ang nagresultang trioxide sa pamamagitan ng isang jet ng singaw ng tubig. At nakakakuha kami ng sulfate acid. Ang equation para sa naturang reaksyon ay nakasulat tulad ng sumusunod: SO3 + H2O=H2 SO 4.
Pakikipag-ugnayan sa mga halogens
Ang mga kemikal na katangian ng sulfur, tulad ng iba pang mga non-metal, ay nagbibigay-daan dito na tumugon sa grupong ito ng mga substance. Kabilang dito ang mga compound tulad ng fluorine, bromine, chlorine, yodo. Ang asupre ay tumutugon sa alinman sa mga ito, maliban sa huli. Ang isang halimbawa ay ang proseso ng fluorination ng isinasaalang-alangsa amin ay isang elemento ng periodic table. Sa pamamagitan ng pag-init ng nabanggit na non-metal na may halogen, dalawang variation ng fluoride ang maaaring makuha. Ang unang kaso: kung kukuha tayo ng isang mole ng sulfur at tatlong mole ng fluorine, makakakuha tayo ng isang mole ng fluoride, ang formula nito ay SF6. Ganito ang hitsura ng equation: S + 3F2=SF6. Bilang karagdagan, mayroong pangalawang opsyon: kung kukuha tayo ng isang mole ng sulfur at dalawang mole ng fluorine, makakakuha tayo ng isang mole ng fluoride na may chemical formula na SF4. Ang equation ay nakasulat bilang mga sumusunod: S + 2F2=SF4. Tulad ng nakikita mo, ang lahat ay nakasalalay sa mga proporsyon kung saan ang mga sangkap ay halo-halong. Sa eksaktong parehong paraan, posibleng isagawa ang proseso ng chlorination ng sulfur (maaari ding mabuo ang dalawang magkaibang substance) o bromination.
Pakikipag-ugnayan sa iba pang simpleng substance
Ang katangian ng elemento ng asupre ay hindi nagtatapos doon. Ang sangkap ay maaari ring pumasok sa isang kemikal na reaksyon na may hydrogen, phosphorus at carbon. Dahil sa pakikipag-ugnayan sa hydrogen, nabuo ang sulfide acid. Bilang resulta ng reaksyon nito sa mga metal, ang kanilang mga sulfide ay maaaring makuha, na, naman, ay nakuha din sa pamamagitan ng direktang reaksyon ng asupre na may parehong metal. Ang pagdaragdag ng mga atomo ng hydrogen sa mga atomo ng asupre ay nangyayari lamang sa ilalim ng mga kondisyon ng napakataas na temperatura. Kapag ang asupre ay tumutugon sa posporus, ang phosphide nito ay nabuo. Mayroon itong sumusunod na formula: P2S3. Upang makakuha ng isang nunal ng substance na ito, kailangan mong kumuha ng dalawang moles ng phosphorus at tatlong moles ng asupre. Kapag ang sulfur ay nakikipag-ugnayan sa carbon, ang carbide ng itinuturing na hindi metal ay nabuo. Ang chemical formula nito ay ganito ang hitsura: CS2. Upang makakuha ng isang nunal ng sangkap na ito, kailangan mong kumuha ng isang nunal ng carbon at dalawang nunal ng asupre. Ang lahat ng mga reaksyon sa karagdagan na inilarawan sa itaas ay nangyayari lamang kapag ang mga reactant ay pinainit sa mataas na temperatura. Isinaalang-alang namin ang pakikipag-ugnayan ng sulfur sa mga simpleng substance, ngayon ay lumipat tayo sa susunod na talata.
Sulfur at complex compound
Ang
Complex ay ang mga substance na ang mga molekula ay binubuo ng dalawa (o higit pang) magkakaibang elemento. Ang mga kemikal na katangian ng sulfur ay nagpapahintulot na ito ay tumugon sa mga compound tulad ng alkalis, pati na rin ang puro sulphate acid. Ang mga reaksyon nito sa mga sangkap na ito ay medyo kakaiba. Una, isaalang-alang kung ano ang mangyayari kapag ang non-metal na pinag-uusapan ay hinaluan ng alkali. Halimbawa, kung kukuha ka ng anim na moles ng potassium hydroxide at magdagdag ng tatlong moles ng sulfur sa kanila, makakakuha ka ng dalawang moles ng potassium sulfide, isang mole ng metal sulfite na ito, at tatlong moles ng tubig. Ang ganitong uri ng reaksyon ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng sumusunod na equation: 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 O. Sa parehong prinsipyo, ang interaksyon ay nangyayari kung ang sodium hydroxide ay idinagdag. Susunod, isaalang-alang ang pag-uugali ng asupre kapag ang isang puro solusyon ng sulfate acid ay idinagdag dito. Kung kukuha kami ng isang nunal ng una at dalawang nunal ng pangalawang sangkap, nakukuha namin ang mga sumusunod na produkto: sulfur trioxide sa dami ng tatlong moles, at tubig din - dalawang moles. Ang kemikal na reaksyong ito ay maaari lamang maganap kapag ang mga reactant ay pinainit sa isang mataas na temperatura.
Pagkuha ng item na pinag-uusapanhindi metal
May ilang pangunahing paraan kung saan maaari kang mag-extract ng sulfur mula sa iba't ibang substance. Ang unang paraan ay upang ihiwalay ito mula sa pyrite. Ang chemical formula ng huli ay FeS2. Kapag ang sangkap na ito ay pinainit sa isang mataas na temperatura nang walang access sa oxygen, isa pang iron sulfide - FeS - at sulfur ay maaaring makuha. Ang equation ng reaksyon ay nakasulat tulad ng sumusunod: FeS2=FeS + S. Ang pangalawang paraan ng pagkuha ng sulfur, na kadalasang ginagamit sa industriya, ay ang pagkasunog ng sulfur sulfide sa ilalim ng kondisyon ng isang maliit na halaga ng oxygen. Sa kasong ito, maaari mong makuha ang itinuturing na hindi metal at tubig. Upang maisagawa ang reaksyon, kailangan mong kunin ang mga bahagi sa isang molar ratio na dalawa hanggang isa. Bilang resulta, nakukuha namin ang mga huling produkto sa mga proporsyon ng dalawa hanggang dalawa. Ang equation para sa kemikal na reaksyong ito ay maaaring isulat tulad ng sumusunod: O. Bilang karagdagan, maaaring makuha ang sulfur sa panahon ng iba't ibang proseso ng metalurhiko, halimbawa, sa paggawa ng mga metal tulad ng nickel, copper at iba pa.
Paggamit sa industriya
Ang non-metal na aming isinasaalang-alang ay natagpuan ang pinakamalawak na paggamit nito sa industriya ng kemikal. Tulad ng nabanggit sa itaas, dito ito ay ginagamit upang makakuha ng sulfate acid mula dito. Bilang karagdagan, ang asupre ay ginagamit bilang isang bahagi para sa paggawa ng mga posporo, dahil sa ang katunayan na ito ay isang nasusunog na materyal. Ito rin ay kailangang-kailangan sa paggawa ng mga pampasabog, pulbura, mga sparkler, atbp. Bilang karagdagan, ang asupre ay ginagamit bilang isa sa mga sangkap sa mga produktong peste. ATgamot, ginagamit ito bilang bahagi sa paggawa ng mga gamot para sa mga sakit sa balat. Gayundin, ang sangkap na pinag-uusapan ay ginagamit sa paggawa ng iba't ibang mga tina. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa paggawa ng mga pospor.
Electronic na istraktura ng sulfur
Tulad ng alam mo, ang lahat ng mga atom ay binubuo ng isang nucleus, na naglalaman ng mga proton - mga particle na may positibong charge - at mga neutron, ibig sabihin, mga particle na may zero charge. Ang mga electron ay umiikot sa nucleus na may negatibong singil. Para maging neutral ang isang atom, dapat itong magkaroon ng parehong bilang ng mga proton at electron sa istraktura nito. Kung marami pa sa huli, isa na itong negatibong ion - isang anion. Kung, sa kabaligtaran, ang bilang ng mga proton ay mas malaki kaysa sa bilang ng mga electron, ito ay isang positibong ion, o cation. Ang sulfur anion ay maaaring kumilos bilang isang acid residue. Ito ay bahagi ng mga molekula ng mga sangkap tulad ng sulfide acid (hydrogen sulfide) at metal sulfide. Ang isang anion ay nabuo sa panahon ng electrolytic dissociation, na nangyayari kapag ang isang sangkap ay natunaw sa tubig. Sa kasong ito, ang molekula ay nabubulok sa isang cation, na maaaring kinakatawan bilang isang metal o hydrogen ion, pati na rin isang cation - isang ion ng acid residue o isang hydroxyl group (OH-).
Dahil ang ordinal na bilang ng sulfur sa periodic table ay labing-anim, maaari nating tapusin na ito ang bilang ng mga proton sa nucleus nito. Batay dito, masasabi natin na mayroon ding labing-anim na electron na umiikot sa paligid. Ang bilang ng mga neutron ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbabawas ng serial number ng elemento ng kemikal mula sa molar mass: 32- 16=16. Ang bawat elektron ay hindi umiikot nang random, ngunit sa isang tiyak na orbit. Dahil ang sulfur ay isang kemikal na elemento na kabilang sa ikatlong yugto ng periodic table, mayroong tatlong orbit sa paligid ng nucleus. Ang una ay may dalawang electron, ang pangalawa ay may walo, at ang pangatlo ay may anim. Ang electronic formula ng sulfur atom ay nakasulat tulad ng sumusunod: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Paglaganap sa kalikasan
Karaniwan, ang itinuturing na elemento ng kemikal ay matatagpuan sa komposisyon ng mga mineral, na mga sulfide ng iba't ibang metal. Una sa lahat, ito ay pyrite - iron s alt; ito rin ay lead, silver, copper luster, zinc blende, cinnabar - mercury sulfide. Bilang karagdagan, ang sulfur ay maaari ding maging bahagi ng mga mineral, na ang istraktura nito ay kinakatawan ng tatlo o higit pang kemikal na elemento.
Halimbawa, chalcopyrite, mirabilite, kieserite, gypsum. Maaari mong isaalang-alang ang bawat isa sa kanila nang mas detalyado. Ang pyrite ay isang ferrum sulfide, o FeS2. Mayroon itong mapusyaw na dilaw na kulay na may ginintuang ningning. Ang mineral na ito ay madalas na matatagpuan bilang isang karumihan sa lapis lazuli, na malawakang ginagamit sa paggawa ng alahas. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang dalawang mineral na ito ay madalas na may isang karaniwang deposito. Ang copper shine - chalcosite, o chalcosine - ay isang mala-bughaw na kulay-abo na sangkap, katulad ng metal. Ang lead luster (galena) at silver luster (argentite) ay may magkatulad na katangian: pareho silang mukhang metal at may kulay abong kulay. Ang Cinnabar ay isang brownish-red dull mineral na may gray patches. Chalcopyrite, kemikalna ang formula ay CuFeS2, - golden yellow, tinatawag din itong golden blende. Ang zinc blende (sphalerite) ay maaaring magkaroon ng kulay mula sa amber hanggang sa maapoy na kahel. Mirabilite - Na2SO4x10H2O - transparent o puting mga kristal. Tinatawag din itong asin ng Glauber, na ginagamit sa gamot. Ang chemical formula ng kieserite ay MgSO4xH2O. Lumilitaw ito bilang isang puti o walang kulay na pulbos. Ang chemical formula ng gypsum ay CaSO4x2H2O. Bilang karagdagan, ang elementong kemikal na ito ay bahagi ng mga selula ng mga buhay na organismo at isa itong mahalagang trace element.
