Žveplove spojine. Stopnja oksidacije žvepla v spojinah. Formule za žveplove spojine

Podskupina halkogenov vključuje žveplo - to je drugi od elementov, ki lahko tvorijo veliko število rudnih nanosov. Sulfati, sulfidi, oksidi, druge žveplove spojine so zelo razširjeni, pomembni v industriji in naravi. Zato bomo v tem članku pogledali, kakšni so, kaj predstavlja žveplo, njeno preprosto vsebino.

Žveplo in njegove značilnosti

Ta element ima v spodnji tabeli naslednji položaj.

1. Šesta skupina, glavna podskupina.
2. Tretje majhno obdobje.
3. Atomska masa je 32.064.
4. Redna številka je 16, protoni in elektroni so enaki, nevtroni pa so tudi 16.
5. Nanaša se na nekovinske elemente.
6. Formule, ki se glasijo kot "es", ime elementa žvepla, latinsko žveplo.

V naravi obstajajo štirje stabilni izotopi z masnimi številkami 32, 33, 34 in 36. Ta element je šesti v razširjenosti v naravi. Se nanaša na biogene elemente, saj je del pomembnih organskih molekul.

Elektronska struktura atoma

Žveplove spojine dolgujo svojo raznolikost na posebnosti elektronske strukture atoma. Izraža se z naslednjo konfiguracijsko formulo: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

Zgoraj red odraža stabilno stanje elementa. Vemo pa, da je mogoče seznaniti zlom elektrone na 3p in 3s-Podrazina, sledi drugi prehod na 3d, ki je še vedno zastonj, če atom, da zagotovi dodatno moč. Kot rezultat, ne spreminja le valence atoma, ampak tudi vse možne oksidacije članic. Njihovo število se bistveno poveča tudi število različnih snovi z žveplom.

Stopnja oksidacije žvepla v spojinah

Za ta kazalnik je nekaj glavnih možnosti. Za žveplo je:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

Od teh je najpogostejši S⁺², ostalo so razpršene povsod. Stopnja oksidacije žvepla v spojinah je odvisna od kemijske aktivnosti in oksidacijske sposobnosti celotne snovi. Torej, na primer, spojine z -2 so sulfidi. V njih je element, ki ga obravnavamo, tipičen oksidant.

Višja stopnja oksidacije v spojini bo imela snov večje izrazite oksidacijske sposobnosti. To je mogoče videti, če se spomnimo dveh osnovnih kislin, ki tvorijo žveplo:

• H₂Tako₃ - žveplov;
• H₂Tako₄ - žveplov.

Znano je, da je slednja mnogo bolj stabilna, močna spojina, ki ima visoko koncentracijo visoke oksidacije.

Enostavna snov

Žveplo je kot preprosta snov rumena, lepa kristala redne, redne podolgovate oblike. Čeprav je to le ena od njegovih oblik, ker sta dve glavni alotropne spremembe te snovi. Prvi, monoklinični ali rombični - to je rumeno kristalno telo, Ni mogoče raztopiti v vodi, ampak samo v organskih topilih. Odlikuje jo krhkost in lepa oblika strukture, ki je predstavljena v obliki kron. Tališče je približno 110⁰C.

Če ne zamudimo vmesnega trenutka, ko se takšna sprememba segreje, se lahko časovno zazna drug pogoj, plastično žveplo. Je gumijasta, viskozna rjava raztopina, ki z nadaljnjim segrevanjem ali nenadnim hlajenjem spet postane rombična oblika.

Če govorimo o kemično čistem žveplu, ki ga dobimo z večkratno filtracijo, gre za svetlo rumene majhne kristale, krhke in popolnoma netopne v vodi. Ali se lahko v stiku z vlago in kisikom zraka vžgejo. Različno dovolj visoka kemična aktivnost.

Biti v naravi

V naravi obstaja naravna nakazilo od katerih se žveplove spojine sama ekstrahirali kot navadno snov. Poleg tega vsebuje:

• v mineralih, rudah in kamninah;
• v telesu živali, rastlin in ljudi, saj je del mnogih organskih molekul;
• v naravnih plinih, olju in premogu;
• v naftnem skrilavcu in naravnih vodah.

Lahko navedete nekaj najbogatejših mineralov iz žvepla:

• cinabar;
• pirit;
• sphalerit;
• antimonitis;
• Galena in drugi.

Večina današnjega žvepla se porabi za žveplovo proizvodnjo. Drug del se uporablja za medicinske namene, kmetijstvo, industrijski procesi za proizvodnjo snovi.

Fizične lastnosti

Lahko jih opišemo z več točkami.

1. V vodi je netopen, v ogljikovem disulfidu ali terpentinu - dobro se raztopi.
2. Pri dolgotrajnem trenju se nabere negativni naboj.
3. Tališče je 110 ⁰C.
4. Vrelišče 190 ⁰C.
5. Ob dosegu 300 ⁰C gre v tekočino, se lahko premika.
6. Čista snov je sposobna samovnetiti vnetljive lastnosti, ki so zelo dobre.
7. Vonj sama praktično nima, vendar vodikove spojine žvepla oddajajo oster vonj gnjenih jajc. Tako kot nekateri plinasti binarni predstavniki.

Fizične lastnosti zadevne snovi so znane ljudem že od antike. Žgana je bila zaradi svoje gorljivosti tako ime. V vojnah so uporabljali zadušne in strupene hlape, ki nastanejo z zgorevanjem te spojine kot orožje proti sovražnikom. Poleg tega so bile kisline z žveplom vedno pomembne industrijske pomembnosti.

Kemijske lastnosti

Tema: "Žveplo in njegove spojine" v šolskem tečaju kemije traja več kot eno lekcijo. Veliko jih je. To je posledica kemične aktivnosti te snovi. Lahko ima oksidativne lastnosti z močnejšimi reducenti (kovine, bor in druge) in regenerativno z večino nekovin.

Kljub taki aktivnosti pa le pri fluorju pride do interakcije v normalnih pogojih. Za vse ostale je potrebno ogrevanje. Možno je opredeliti več kategorij snovi, s katerimi lahko žveplo medsebojno delujejo:

• kovine;
• nekovine;
• alkalno;
• močne oksidacijske kisline - žveplova in dušikova.

Žveplove spojine: sorte

Njihova raznolikost bo razložena z neenakomerno vrednostjo stopnje oksidacije osnovnega elementa - žvepla. Na tej osnovi lahko torej ločimo več osnovnih vrst snovi:

• spojine s stopnjo oksidacije -2;
• +4;
• +6.

Če upoštevamo razrede in ne indeks valence, potem ta element tvori takšne molekule kot:

• kisline;
• oksidi;
• vodikove spojine žvepla;
• soli;
• binarne spojine z nemetali (ogljikov disulfid, kloridi);
• organska snov.

Zdaj pretehtajte glavno od njih in navedite primere.

Snovi z oksidacijskim stanjem -2

Žveplove spojine 2 so njene konformacije s kovinami, pa tudi z:

• ogljik;
• vodik;
• fosfor;
• silicij;
• arzen;
• bor.

V teh primerih deluje kot oksidacijskim sredstvom, saj so vsi ti elementi več elektropozitivni. Razmislite o najpomembnejših med njimi.

1. Ogljikov disulfid - CS₂. Prozorna tekočina z značilno prijetno aromo etra. To je strupeno, vnetljivo in eksplozivno. Uporablja se kot topilo in za večino vrst olj, maščob, nekovin, srebrovega nitrata, smol in gume. Prav tako je pomembno pri proizvodnji umetne svilene viskoze. V industriji se sintetizira v velikih količinah.
2. Vodikov sulfid ali vodikov sulfid - H₂S. Plin, ki je brezbarven in sladek po okusu. Vonj je oster, zelo neprijeten, kot trpko jajce. Strupen, depresira dihalni center, ker veže bakrene ione. Zato, ko so zastrupljeni, postanejo zadušeni in umrejo. Uporablja se v medicini, organski sintezi, proizvodnji žveplove kisline in tudi kot energetsko učinkovita surovina.
3. Kovinski sulfidi se pogosto uporabljajo v medicini, pri proizvodnji sulfata, pri proizvodnji barv, pri proizvodnji fosforjev in drugih mest. Splošna formula je Me_xS_y.

Spojine z oksidacijskim stanjem +4

Žveplove spojine 4 so prednostno oksid in ustrezne soli in kislina. Vse so precej pogoste spojine, ki imajo v industriji določeno vrednost. Prav tako lahko delujejo kot oksidanti, vendar pogosteje kažejo obnovitvene lastnosti.

Formule za žveplovo spojino z oksidacijskim stanjem +4 so naslednje:

• oksid - žveplov dioksid SO₂;
• kislina - žveplo H₂Tako₃;
• soli imajo splošno formulo Me_x(SO₃)_y.

Eden najpogostejših žveplov dioksid, ali anhidrid. To je brezbarvna snov z vonjem požganega ujemanja. V velikih grozdih, nastalih zaradi izbruha vulkanov, je na tej točki enostavno določiti z vonjem.

Raztopi se v vodi s tvorbo zlahka razgradljive kisline - žvepla. Pojavi se kot tipičen kislinski oksid, tvori soli, ki so vključeni v obliki sulfitnega iona SO₃^2-. Ta anhidrid je glavni plin, ki vpliva na onesnaženost okoliškega ozračja. To vpliva na izobraževanje kisli dež. V industriji se uporablja pri proizvodnji žveplove kisline.

Spojine, pri katerih je oksidacijsko stanje žvepla +6

Ti vključujejo, prvič, žveplov anhidrid in žveplovo kislino s svojimi solmi:

• sulfati;
• hidrosulfati.

Ker je atom žvepla v njih zelo oksidiran, so lastnosti teh spojin povsem razumljive. So močni oksidanti.

Žveplov oksid (VI) - žveplov anhidrid - je hlapna brezbarvna tekočina. Značilna lastnost je močna absorpcija vlage. On pušča na prostem. Ko se raztopi v vodi, daje eno najmočnejših mineralnih kislin - žveplovo kislino. Njena koncentrirana raztopina je težka, mastna, rahlo rumenkasta tekočina. Če se anhidrid raztopi v žveplovi kislini, dobimo posebno spojino, imenovano oleum. Uporablja se v industriji za proizvodnjo kisline.

Med solmi - sulfati - zelo pomembne so spojine, kot so:

• gips CaSO₄middot-2H₂O;
• barite BaSO₄;
• mirabilit;
• svinčev sulfat in drugi.

Ugotavljajo uporabo v gradbeništvu, kemični sintezi, medicini, izdelavi optičnih instrumentov in kozarcev ter celo živilski industriji.

Hidrosulfati se pogosto uporabljajo v metalurgiji, kjer se uporabljajo kot fluks. Prav tako pomagajo pri prenosu številnih kompleksnih oksidov v topne sulfatne forme, ki se uporabljajo v posameznih panogah.

Študija žvepla v šolskem tečaju kemije

Kdaj je najboljši je asimilacija znanja, ki ga študenti, da je žveplo, kakšne so njegove lastnosti, ki je spojina žvepla? Razred 9 je najboljše obdobje. To ni začetek, ko je vse novo in nerazumljivo za otroke. To je srednji v študiji kemije, ko bodo temelji prej določena, pomaga v celoti razumejo zadevo. Zato je za obravnavo teh vprašanj izstopa druga polovica diplomskega razreda. Celotna tema je razdeljena na več blokov, ki stoji ločeno lekcijo "žveplovih spojin. Razred 9".

To je posledica njihovega velikega števila. Vprašanje proizvodnje žveplove kisline v industriji se obravnava tudi ločeno. Na splošno ta tema daje povprečno 3 ure.

Ampak organske spojine žvepla se vzamejo za študij le v 10. razredu, kadar se upoštevajo ekološke težave. Prav tako vplivajo na biologijo v zgornjih razredih. Navsezadnje je žveplo del takih organskih molekul, kot so:

• tioalkoholi (tioli);
• proteini (terciarna struktura, na kateri se oblikujejo disulfidni mostovi);
• tioaldehidi;
• tiofenoli;
• tioetri;
• sulfonske kisline;
• sulfoksidi in drugi.

Izolirani so v posebni skupini organosulfurnih spojin. Pomembni so ne samo v bioloških procesih živih bitij, temveč tudi v industriji. Na primer, sulfonske kisline - osnova mnogih zdravil (aspirin, sulfonamid ali streptocid).

Poleg tega je žveplo konstantna sestavina spojin, kot so nekateri:

• amino kisline;
• encimi;
• vitamini;
• hormoni.