Lecție de chimie pe tema „Oxid de sulf ( VI ). Acid sulfuric."

Khairuddinov Boris Anatolievici.

Obiective:

Educational - crearea condițiilor pentru studiul independent al proprietăților chimice ale acidului sulfuric, semnificația industrială și utilizarea acidului sulfuric și a sărurilor sale.

Educational - să promoveze dezvoltarea abilităților de analiză a conținutului materialului educațional, de a efectua un experiment chimic, dezvoltarea abilităților de a compune ecuații ionice și redox ale reacțiilor chimice.

Educational - să promoveze dezvoltarea activității cognitive a elevilor, capacitatea de a-și formula și exprima gândurile, de a raționa logic.

Sarcini:

Educational : ia în considerare proprietățile fizice și chimice (comune cu alți acizi și specifice) ale acidului sulfuric, obținând, arată importanța mare a acidului sulfuric și a sărurilor sale în economia națională, atrage atenția elevilor asupra problemei de mediu asociate producției de sulfuric; acid.

Educational : Pentru a continua formarea înțelegerii dialectice materialiste de către studenți a naturii.

Educational : Dezvoltarea abilităților și abilităților, lucrul cu un manual și literatură suplimentară, reguli pentru lucrul pe desktop, capacitatea de a sistematiza și generaliza, de a stabili relații cauză-efect, de a-și exprima în mod concludent și competent gândurile, de a trage concluzii, de a face diagrame, schiță.

Tip de lecție: Combinate.

Echipament: Computer, proiector, ecran, prezentare, PSHE le. D. I. Mendeleev; tabelul „Seria electrochimică de tensiuni ale metalelor”; lămpi cu spirt, eprubete, suporturi, suport chimic.

Reactivi: H 2 ASA DE 4 (dil. și conc.), indicatori, cupru, zinc, hidroxid de sodiu (soluție), carbonat de sodiu, clorură de bariu, zahărC 12 H 22 O 11 .

Forme și metode de lucru în lecție: frontal, explicativ - ilustrativ, vizual, TIC.

ÎN CURILE CURĂRILOR

1. Moment organizatoric

2. Actualizarea cunoștințelor elevilor. În ultima lecție am studiat oxidul de sulf (IV) și acidul sulfuros, proprietățile lor fizice și chimice.

Lucru cu cardul individual (2 elevi la alegere) :

Cardul 1
Cu care dintre următoarele substanțe, ale căror formule sunt: ​​H 2 O, BaO, CO 2 , poate interacționa cu oxidul de sulf (4). Faceți ecuații ale reacțiilor chimice.

Cardul 2
Cu care dintre următoarele substanțe, ale căror formule sunt: ​​Pb (NO 3 ) 2 , H 2 O, O 2 , CO 2 , hidrogenul sulfurat poate interacționa. Faceți ecuații ale reacțiilor chimice.

Sondaj frontal:

Unde se găsește hidrogenul sulfurat în natură?

Care este semnificația hidrogenului sulfurat?

Care sunt proprietățile fizice ale dioxidului de sulf?

Ce este un oxid și ce proprietăți prezintă?

Ce sare formează acid sulfuric? Unde se utilizează dioxidul de sulf și sărurile acidului sulfuros?

Care sunt proprietățile acidului sulfuricH 2 ASA DE 3 ?

3. Învățarea de noi materiale: Oxid de sulf (VI) - ASA DE 3 (anhidrida sulfurica) (diapozitiv)

„Și Domnul a plouat peste Sodoma și Gomora pucioasă și foc de la Domnul din ceruri.

Și a răsturnat cetățile și toate împrejurimile și pe toți locuitorii cetăților. Și Avraam s-a sculat... și s-a uitat la Sodoma și Gomora și la toată întinderea ținutului și a văzut: iată, fum se ridică de pe pământ, ca fumul dintr-un cuptor...”. (Biblia. Geneza 19: 24-28). În 2000, arheologii britanici au stabilit locația exactă a acestor orașe distruse pe fundul Mării Moarte.O ipoteză interesantă a acestei catastrofe a geografului grec Strabon, bazată pe descoperirile și cercetările sale, prezintă o imagine terifiantă: un cutremur, un incendiu și apoi o ploaie de acid sulfuric. Potrivit lui Strabon, a avut loc moartea acestor orașe.

Întrebare pentru studenți: În opinia dumneavoastră, este posibil să se confirme ipoteza lui Strabon din punctul de vedere al proprietăților considerate ale oxidului de sulf (VI)?Oxidul de sulf sau anhidrida sulfurică, în condiții normale, este un lichid incolor, care fierbe la 44,6 * C, la 16,8 * C se solidifică într-o masă metalică transparentă. când sunt încălzite peste 50 * C, cristalele se aprind fără să se topească. Extrem de higroscopic. Anhidrida sulfurica foarte energic, cu degajarea unei mari cantitati de caldura, interactioneaza cu apa, formand acid sulfuric. Când se dizolvăASA DE 3 se eliberează o cantitate mare de căldură în apă, iar dacă adăugați o cantitate mare în apăASA DE 3 imediat, poate apărea o explozie.ASA DE 3 se dizolvă bine în conc. acid sulfuric, formând așa-numitul oleum. Are toate proprietățile oxizilor acizi: reacționează cu oxizii și bazele bazice.

Interacționează cu apa pentru a forma acid sulfuric: (alunecare)

ASA DE 3 + H 2 O=H 2 ASA DE 4

Interacționează cu bazele:

2KOh+ ASA DE 3 =K 2 ASA DE 4 + H 2 O; formate în timpul oxidării dioxidului de sulf: 2ASA DE 2 + O 2= 2 ASA DE 3 cat-r:t’, V 2 O 5 ;

4 . Motivația pentru activitatea cognitivă:

Profesor:

“Voi dizolva orice metal.
Alchimistul m-a prins
Într-o simplă replică de lut.
Sunt reputat că sunt principalul acid...
Când eu însumi mă dizolv în apă,
imi incalzeste foarte tare...”

Profesor: Despre ce acid vorbim?

Elevi: Acid sulfuric

Vreau să vă spun o poveste despre acidul sulfuric. Povestea se numește „Aventurile acidului sulfuric.” (diapozitiv)

Într-un regat chimic, un copil s-a născut din Regina Apei și Majestatea Sa Oxid de Sulf Hexavalent.

Toată lumea dorea să se nască un băiat - moștenitorul tronului. Dar, de îndată ce panglica albastră a fost legată de copil, ea s-a înroșit imediat. Toată lumea a înțeles că s-a născut o fată.

Experiența 1. Adăugați turnesol albastru în balonul cu soluția de acid sulfuric. Culoarea s-a schimbat în roșu.

Fetei i s-a dat un nume frumos - Acid, iar numele de familie al tatălui ei - Sulphur. Să ne amintim compoziția și structura sa.

proprietăți fizice.

Profesor: Acidul sulfuric este un lichid incolor, greu, nevolatil, higroscopic (elimină apa). Prin urmare, este folosit pentru a usca gazele. Când este dizolvat în apă, are loc o încălzire foarte puternică.Nu uitați să nu turnați apă în acid sulfuric concentrat!

– Care este regula pentru dizolvarea acidului sulfuric concentrat?

De ce acidul sulfuric este diluat astfel?

(acidul sulfuric este de aproape 2 ori mai greu decât apa și se încălzește când este dizolvat).

Acidul sulfuric este un electrolit puternic, dar ca acid dibazic, disocierea are loc în etape.

Scrieți disociarea treptată a acidului sulfuric.

Astfel, se formează două tipuri de săruri: medii și acide..

chitanta. Acidul sulfuric a crescut și a devenit interesat de numeroasele sale rude. Împreună cu părinții ei, ea a alcătuit un arbore genealogic - întregul arbore genealogic al acidului.

(diapozitiv)

Sulf---→Oxid de sulf(IV)---→Oxid de sulf(VI)---→Acid sulfuric---→Sulfați
Oxigen---→Apă---→Acid sulfuric---→Sulfați.

Și acidul sulfuric și-a dat seama că în viitor își va numi fiul, moștenitorul tronului, Sulfat.

Profesor: Ce poate fi folosit ca chimic. materie primă pentru producerea acidului sulfuric? (sulf, hidrogen sulfurat, dioxid de sulf, anhidridă sulfurică și sulfuri metalice).

Acum să aruncăm o privire mai atentăproprietati fizice si chimiceacid sulfuric

Fiind în natură .

Profesor: Mulți cred că acidul sulfuric se obține numai artificial.Nu este adevarat. Acidul sulfuric și oxidul de sulf(6) se găsesc în unele ape de origine vulcanică.

proprietățile acidului sulfuric .

Profesor: Înainte de a afla proprietățile chimice ale acidului sulfuric, să ne amintim proprietățile generale ale acizilor.

– Care sunt proprietățile chimice ale acizilor? (cu metale, oxizi, baze, săruri).

– Cum poți spune dacă a avut loc o reacție chimică? (miros, culoare, gaz, sediment).

Cât, cât de puțin timp a trecut de când acidul a împlinit 18 ani, dar ea a vrut doar să plece într-o excursie. Am vrut să văd lumea, să mă arăt. Ea a mers de-a lungul drumului mult timp și a ajuns la o bifurcație a drumului. Pe marginea drumului, a văzut o piatră mare pe care era scris: Dacă mergi la dreapta, vei ajunge la acizi, dacă mergi la stânga, vei ajunge la săruri, Dacă mergi drept, vei găsi drumul. . Gândește-te la acid. Cum să găsești calea corectă? Să o ajutăm.

Ne amintim și respectăm regulile de siguranță.

Experiența 2 Luați două eprubete.

Se pune Zn într-o eprubetă, se pune Cu într-o altă eprubetă, se adaugă soluție de acid sulfuric în ambele eprubete.

La ce te uiti?

Scrieți ecuațiile reacțiilor chimice în formă redox.

Concluzia 1: Acidul sulfuric solubil reacţionează cu metalele pentru a forma hidrogen. Sulful din acidul sulfuric prezintă numai proprietăți oxidante. De ce? (deoarece sulful este în cea mai mare stare de oxidare)

Sarcina 3

Experiența 3Se toarnă soluția de NaOH în eprubetă, apoi se adaugă fenolftaleina.

La ce te uiti?

Adăugați soluție de acid sulfuric.

La ce te uiti?

Concluzia 3: Acidul sulfuric solubil reacţionează cu bazele.

Pe parcurs, Acidul Sulfuric a întâlnit doi prinți. Unul se numea carbonat de sodiu, celălalt clorură de bariu. Dar acidul sulfuric nu a găsit un limbaj comun cu primul prinț - la apropierea de carbonat de sodiu, a dispărut, lăsând după el doar bule de gaz. Iar al doilea prinț a făcut o ofertă acidului sulfuric și i-a oferit o rochie de mireasă șic, albă.

Experiența 4Luați două eprubete.

Adăugați soluție de Na într-o eprubetă. 2 CO 3 , într-un alt tub o soluție de BaCl 2 , adăugați o soluție de acid sulfuric în ambele eprubete.

La ce te uiti?

Concluzia 4: Acidul sulfuric solubil reacţionează cu sărurile.

Concluzia 5: Acidul sulfuric diluat are proprietăți comune tuturor acizilor.

Profesor: În plus, acidul sulfuric are proprietăți specifice. Acidul sulfuric concentrat este capabil să despartă apa din substanțele organice, carbonizându-le.

După nuntă, Acid sulfuric și logodnicul ei au plecat într-o călătorie. Ziua a fost caldă și au decis să se relaxeze și să bea ceai dulce. Dar de îndată ce acidul a atins zahărul, ea a văzut ceva ciudat.Experiența 5. zahăr șiconc.Acid sulfuric.

Clorura de bariu și logodnica ei Acid sulfuric au mers la un magazin de bijuterii pentru a cumpăra verighete. Când acidul s-a apropiat de fereastră, ea a vrut imediat să încerce bijuteriile. Dar când și-a pus inele de cupru și argint pe deget, acestea au dispărut imediat. Doar articolele din aur și platină au rămas neschimbate. De ce?(Elevii răspund).

După ceva timp, s-a născut un copil minunat din acid sulfuric și clorură de bariu, avea părul alb ca zăpada și i-a pus numele Sulfat de bariu. Acesta este sfârșitul basmului și cine a ascultat - bravo!

Aplicație.

(Acidul sulfuric a rămas să locuiască în oraș și a adus multe beneficii.)

Profesor: Acidul sulfuric este cel mai important produs al industriei chimice principale: producția de îngrășăminte minerale, metalurgie și rafinarea produselor petroliere. Sărurile sale, precum sulfatul de cupru, sunt folosite în agricultură pentru combaterea dăunătorilor și a bolilor plantelor (se lucrează conform tabelului din manual).

1. Producția de îngrășăminte minerale.
2. Purificarea produselor petroliere.
3. Sinteza coloranților și a medicamentelor.
4. Producția de acizi și săruri.
5. Gaze de uscare.
6. Metalurgie.

Fixare: Consolidarea noastră va avea loc sub forma unui joc. Clasa noastră este împărțită în trei echipe, pentru fiecare răspuns corect echipa primește un jeton. Primul nostru concurs"încălzire"motto „Cine știe puțin, pentru asta și asta este mult. Cine știe multe, iar asta nu este suficient.

1. Care sunt proprietățile fizice ale sulfuriculuiacid? 2. Cum să distingem sulfații de alte săruri? 3. Utilizarea acidului sulfuros.

4. Numiți modificările alotropice ale sulfului.
5. Cum diferă doi oxizi de sulf ca proprietăți? 6. Cum se obțin și unde se folosesc?
7. Comparați structura și proprietățile ozonului și ale oxigenului.
8. Cum se poate obține acid sulfuros?
9. De ce se numește „ulei de vitriol”?
10. Ce săruri formează acidul sulfuros? « Dacă natura dă bine, atunci reacțiile chimice merg de la sine”, acesta este motto-ul următoarei noastre competiții -„Transformatori”.Implementează « lanţ» transformări. 1) Zn-> ZnSO4 ->Zn(OH)2 ->ZnSO4 ->BaSO4

2) S -> SO2 -> SO3 -> H2SO4 -> K2SO4

3)S->H2S->SO2->Na2SO3->BaSO3

a 3-a competiție„Chimiști și chimiști”,Motto-ul competiției este „Un cap este bun, dar doi sunt mai buni”

Dictarea grafică : da "+", nu "-"

1. Oxidul de sulf (IV) este dioxid de sulf?

2. Oxid de sulf (IV) - un gaz incolor cu miros înțepător, mai greu decât aerul, otrăvitor?

3 . Oxid de sulf (IV) slab solubil în apă? -

4. Dioxidul de sulf are proprietățile unui oxid acid, când este dizolvat în apă, se formează acid sulfuric?

5. ASA DE 2 reacţionează cu oxizii bazici?

6.SO 2 reactioneaza cu alcalii?

7. În oxid de sulf (IV)ASA DE 2 starea de oxidare +2? -

8. Prezintă dioxidul de sulf proprietățile unui agent oxidant și al unui agent reducător?

9. Primul ajutor pentru intoxicații cu gaze: hidrogen sulfurat, dioxid de sulf: spălarea nasului, a gurii cu soluție de bicarbonat de sodiu 2%NaHCO 3 , pace, aer curat.

10. Acidul sulfuros se disociază în trepte?

11.H 2 ASA DE 3 formează două serii de săruri: - mediu (sulfiți), - acide (hidrosulfiți)

Teme pentru acasă: § 21, p. 78, ex. nr. 2, 3.

Sulf

SULF-s; și.

1. Element chimic (S); substanță galbenă foarte inflamabilă (folosită în industrie, armată, agricultură, medicină).

2. O substanță grasă galbenă care se formează pe pereții canalului urechii. Ceară transparentă pentru urechi.

◁ Sulf (vezi).

sulf

(lat. Sulful), un element chimic din grupa VI a sistemului periodic. Cristale galbene. Stabil în două modificări - rombic (densitate 2,07 g / cm 3, t pl 112,8 ° C) și monoclinic (densitate 1,96 g / cm 3, t pl 119°C). Insolubil în apă. Rezistent la aer; la ardere, dă SO 2, formează sulfuri cu metalele. În natură - sulf nativ, sulfuri, sulfați. Sulful este topit din minereuri native; se obțin și prin oxidarea hidrogenului sulfurat conținut în gazele naturale, uleioase, cuptorului de cocs cu oxigenul din aer și prin alte metode. Aproximativ 50% din sulf este folosit pentru obținerea acidului sulfuric, 25% - pentru obținerea de sulfiți (utilizați în industria hârtiei), restul - pentru combaterea bolilor plantelor, vulcanizare, sinteza coloranților, producerea chibriturilor etc.

SULF

SULF (lat. Sulphur), S, un element chimic cu număr atomic 16, masă atomică 32,066. Simbolul chimic pentru sulf este S, pronunțat „es”. Sulful natural este compus din patru nuclizi stabili (cm. NUCLID): 32 S (conținut 95,084% în masă), 33 S (0,74%), 34 S (4,16%) și 36 S (0,016%). Raza atomului de sulf este de 0,104 nm. Raze ionice: ion S 2– 0,170 nm (numărul de coordonare 6), ion S 4+ 0,051 nm (numărul de coordonare 6) și ion S 6+ 0,026 nm (numărul de coordonare 4). Energiile de ionizare secvențială ale unui atom de sulf neutru de la S 0 la S 6+ sunt 10,36, 23,35, 34,8, 47,3, 72,5 și, respectiv, 88,0 eV. Sulful este situat în grupa VIA a sistemului periodic al lui D. I. Mendeleev, în perioada a 3-a, și aparține numărului de calcogeni. Configurația stratului de electroni exterior 3 s 2 3p 4 . Cele mai caracteristice stări de oxidare în compuși sunt –2, +4, +6 (valențe II, IV și respectiv VI). Valoarea electronegativității sulfului conform lui Pauling este 2,6. Sulful este unul dintre nemetale.
În forma sa liberă, sulful este cristale galbene fragile sau pulbere galbenă.
Referință istorică
Sulful se găsește în natură într-o stare liberă (nativă), așa că era cunoscut omului deja în cele mai vechi timpuri. Sulful a atras atentia prin culoarea sa caracteristica, culoarea albastra a flacarii si mirosul specific care apare in timpul arderii (mirosul de dioxid de sulf). Se credea că arderea sulfului alungă spiritele rele. Biblia vorbește despre folosirea sulfului pentru a curăța pe păcătoși. La o persoană din Evul Mediu, mirosul de „sulf” era asociat cu lumea interlopă. Folosirea sulfului de ardere pentru dezinfecție este menționată de Homer. În Roma antică, țesăturile erau albite folosind dioxid de sulf.
Sulful a fost folosit de mult în medicină - pacienții au fost fumigați cu flacăra sa, a fost inclus în diferite unguente pentru tratamentul bolilor de piele. În secolul al XI-lea Avicena (Ibn Sina (cm. IBN SINA)), iar apoi alchimiștii europeni au crezut că metalele, inclusiv aurul și argintul, constau din sulf și mercur în diferite proporții. Prin urmare, sulful a jucat un rol important în încercările alchimiștilor de a găsi „piatra filosofală” și de a transforma metalele comune în metale prețioase. În secolul al XVI-lea Paracelsus (cm. Paracelsus) considerat sulful, alături de mercur și „sare”, unul dintre principalele „începuturi” ale naturii, „sufletul” tuturor trupurilor.
Importanța practică a sulfului a crescut dramatic după inventarea pulberii negre (care include neapărat sulful). Bizantinii în 673, apărând Constantinopolul, au ars flota inamică cu ajutorul așa-numitului foc grecesc - un amestec de salpetru, sulf, rășină și alte substanțe - a cărui flacără nu a fost stinsă de apă. În Evul Mediu, în Europa era folosită pulbere neagră, care era apropiată ca compoziție de un amestec de foc grecesc. De atunci, a început utilizarea pe scară largă a sulfului în scopuri militare.
Cel mai important compus al sulfului, acidul sulfuric, este cunoscut de mult. Unul dintre creatorii iatrochimiei (cm. IATROCHIMIE), călugărul Vasily Valentine, în secolul al XV-lea. a descris în detaliu producția de acid sulfuric prin calcinarea sulfatului de fier (vechea denumire a acidului sulfuric este ulei de vitriol).
Natura elementară a sulfului a fost stabilită în 1789 de A. Lavoisier (cm. Lavoisier Antoine Laurent). Denumirile compușilor chimici care conțin sulf conțin adesea prefixul „thio” (de exemplu, reactivul Na 2 S 2 O 3 folosit în fotografie se numește tiosulfat de sodiu). Originea acestui prefix este asociată cu numele grecesc pentru sulf - theion.
Fiind în natură
Sulful este destul de răspândit în natură. În scoarța terestră, conținutul său este estimat la 0,05% din greutate. Depozite semnificative de sulf nativ se găsesc adesea în natură (de obicei lângă vulcani); in Europa sunt situate in sudul Italiei, in Sicilia. Depozite mari de sulf nativ se găsesc în SUA (în statele Louisiana și Texas), precum și în Asia Centrală, Japonia și Mexic. În natură, sulful se găsește atât în ​​placeri, cât și sub formă de straturi cristaline, formând uneori grupuri uimitor de frumoase de cristale galbene translucide (așa-numitele druze).
În zonele vulcanice, hidrogenul sulfurat gaz H 2 S este adesea observat din subteran; în aceleași regiuni, hidrogenul sulfurat se găsește sub formă dizolvată în apele sulfurice. Gazele vulcanice conțin adesea și dioxid de sulf SO 2 .
Depozitele de diverși compuși sulfuri sunt larg răspândite pe suprafața planetei noastre. Cele mai comune dintre ele sunt: ​​pirita de fier (pirita (cm. PIRIT)) FeS 2, pirita de cupru (calcopirită) CuFeS 2, luciu de plumb (cm. GALENA) PbS, cinabru (cm. CINABRU) HgS, sfalerit (cm. sfalerit) ZnS și wurtzitul lui de modificare cristalină (cm. WURTZIT), antimonit (cm. ANTIMONIT) Sb 2 S 3 și altele. Sunt cunoscute și numeroase depozite de diferiți sulfați, de exemplu, sulfat de calciu (gips CaSO 4 2H 2 O și anhidrit CaSO 4), sulfat de magneziu MgSO 4 (sare amară), sulfat de bariu BaSO 4 (barit), sulfat de stronțiu SrSO 4 (celestin). ), sulfat de sodiu Na 2 SO 4 10H 2 O (mirabilite), etc.
Cărbunii conțin în medie 1,0-1,5% sulf. Sulful poate fi găsit și în ulei. O serie de zăcăminte de gaze combustibile naturale (de exemplu, Astrakhan) conțin hidrogen sulfurat ca amestec.
Sulful este unul dintre elementele necesare organismelor vii, deoarece este o parte esențială a proteinelor. Proteinele conțin 0,8-2,4% (în greutate) sulf legat chimic. Plantele primesc sulf din sulfații din sol. Mirosurile neplăcute care apar din degradarea cadavrelor animalelor se datorează în principal eliberării de compuși ai sulfului (hidrogen sulfurat și mercaptani). (cm. THIOLS)) formate în timpul descompunerii proteinelor. Apa de mare conține aproximativ 8,7 10 -2% sulf.
chitanta
Sulful se obține în principal prin topirea lui din roci care conțin sulf nativ (elemental). Așa-numita metodă geotehnologică vă permite să obțineți sulf fără a ridica minereul la suprafață. Această metodă a fost propusă la sfârșitul secolului al XIX-lea. Chimistul american G. Frash, care s-a confruntat cu sarcina de a extrage sulf din zăcămintele din sudul Statelor Unite până la suprafața pământului, unde solul nisipos a complicat foarte mult extracția sa prin metoda tradițională a minei.
Frasch a sugerat utilizarea vaporilor de apă supraîncălziți pentru a ridica sulful la suprafață. Aburul supraîncălzit este introdus printr-o conductă în stratul subteran care conține sulf. Sulful se topește (punctul său de topire este puțin mai mic de 120 ° C) și se ridică printr-o conductă situată în interiorul celei prin care vaporii de apă sunt pompați în subteran. Pentru a asigura creșterea sulfului lichid, aer comprimat este injectat prin cel mai subțire tub interior.
După o altă metodă (termică), care era deosebit de răspândită la începutul secolului al XX-lea. în Sicilia, sulful este topit, sau sublimat, din roca zdrobită în cuptoare speciale de lut.
Există și alte metode de separare a sulfului nativ din rocă, de exemplu, prin extracție cu disulfură de carbon sau prin metode de flotație.
Datorită faptului că cererea industrială de sulf este foarte mare, s-au dezvoltat metode pentru producerea acestuia din hidrogen sulfurat H 2 S și sulfați.
Metoda de oxidare a hidrogenului sulfurat la sulf elementar a fost dezvoltată pentru prima dată în Marea Britanie, unde au învățat cum să obțină cantități semnificative de sulf din Na 2 CO 3 rămas după producerea de sifon conform metodei chimistului francez N. Leblanc (cm. Leblanc Nicola) sulfură de calciu CaS. Metoda Leblanc se bazează pe reducerea sulfatului de sodiu cu cărbune în prezența calcarului CaCO 3 .
Na 2 SO 4 + 2C \u003d Na 2 S + 2CO 2;
Na 2 S + CaCO 3 \u003d Na 2 CO 3 + CaS.
Apoi, sifonul este leșiat cu apă și o suspensie apoasă de sulfură de calciu slab solubilă este tratată cu dioxid de carbon:
CaS + CO 2 + H 2 O \u003d CaCO 3 + H 2 S
Hidrogenul sulfurat rezultat H2S amestecat cu aer este trecut în cuptor peste patul de catalizator. În acest caz, din cauza oxidării incomplete a hidrogenului sulfurat, se formează sulf:
2H 2 S + O 2 \u003d 2H 2 O + 2S
O metodă similară este utilizată pentru a obține sulf elementar din hidrogen sulfurat asociat cu gazele naturale.
Deoarece tehnologia modernă necesită sulf de înaltă puritate, au fost dezvoltate metode eficiente de rafinare a sulfului. În acest caz, în special, sunt utilizate diferențe în comportamentul chimic al sulfului și al impurităților. Deci, arsenul și seleniul sunt îndepărtate prin tratarea sulfului cu un amestec de acizi azotic și sulfuric.
Folosind metode bazate pe distilare și rectificare, este posibil să se obțină sulf de înaltă puritate cu un conținut de impurități de 10–5–10–6% în greutate.
Proprietati fizice si chimice
Atomii de sulf au o capacitate unică de a forma homolanțuri stabile, adică lanțuri constând numai din atomi S (energia legăturii S-S este de aproximativ 260 kJ/mol). Homolanțurile de sulf au o formă în zig-zag, deoarece electronii aflați în atomii vecini în orbitali p reciproc perpendiculari participă la formarea lor. Aceste lanţuri pot atinge o lungime mare, sau, dimpotrivă, pot forma inele închise S20, S8, S6, S4.
Prin urmare, sulful formează câteva zeci de modificări atât cristaline, cât și amorfe, care diferă atât prin compoziția moleculelor și a lanțurilor polimerice, cât și în modul în care sunt împachetate în stare solidă.
La presiune normală și temperaturi de până la 98,38 ° C, modificarea a a sulfului este stabilă (altfel această modificare se numește rombică), care formează cristale galben-lămâie. Rețeaua sa cristalină este ortorombic, parametrii celulei unitare a = 1,04646, b = 1,28660, c = 2,4486 nm. Densitate 2,07 kg/dm 3. Peste 95,39 ° C, modificarea b a sulfului (așa-numitul sulf monoclinic) este stabilă. La temperatura camerei, parametrii celulei unitare ai monoclinicii b-S sunt a = 1,090, b = 1,096, c = 1,102 nm, t = 83,27 °C. Densitatea b-S 1,96 kg/dm 3.
Structurile modificărilor a și b ale sulfului conțin molecule ciclice neplanare cu opt membri S8. Astfel de molecule sunt un pic ca niște coroane.
Aceste două modificări ale sulfului diferă în orientarea reciprocă a moleculelor S8 din rețeaua cristalină.
O altă modificare a sulfului - așa-numitul sulf romboedric - poate fi obținută prin turnarea unei soluții de tiosulfat de sodiu Na 2 S 2 O 3 în acid clorhidric concentrat la 0 ° C, urmată de extracția sulfului cu toluen. (cm. TOLUEN). După evaporarea solventului, apar cristale romboedrice care conţin molecule S 6 sub formă de fotoliu.
Sulful amorf (densitate 1,92 g/cm 3) și sulful plastic cauciucat se obțin prin răcirea rapidă a sulfului topit (turnarea topiturii în apă rece). Aceste modificări constau în lanțuri neregulate în zig-zag S n . Cu expunerea prelungită la temperaturi de 20-95 ° C, toate modificările de sulf se transformă în a-sulf.
Punctul de topire al sulfului a rombic este de 112,8 °C, iar cel al sulfului b monoclinic este de 119,3 °C. În ambele cazuri, se formează un lichid galben ușor mobil, care se întunecă la o temperatură de aproximativ 160 ° C; vâscozitatea acestuia crește, iar la temperaturi peste 200 ° C, sulful topit devine maro închis și vâscos, ca o smoală. Acest lucru se explică prin faptul că, în primul rând, moleculele inelului S 8 sunt distruse în topitură. Fragmentele rezultate se combină între ele pentru a forma lanțuri lungi S µ de câteva sute de mii de atomi. Încălzirea în continuare a sulfului topit (peste o temperatură de 250 °C) duce la o rupere parțială a lanțurilor, iar lichidul devine din nou mai mobil. Pe fig. este prezentată dependența de temperatură a vâscozității sulfului lichid. La aproximativ 190 °C, vâscozitatea sa este de aproximativ 9.000 de ori mai mare decât la 160 °C.
La o temperatură de 444,6 ° C, sulful topit fierbe. În funcție de temperatură, în vaporii săi pot fi găsite molecule de S 8 , S 6 , S 4 și S 2. O modificare a compoziției moleculelor determină o schimbare a culorii vaporilor de sulf de la galben-portocaliu la galben-pai. La temperaturi peste 1500 °C, moleculele S2 se disociază în atomi.
Moleculele S 2 sunt paramagnetice (cm. PARAMAGNETIC)și sunt construite în mod similar cu molecula de O2. În toate celelalte stări, sulful este diamagnetic. (cm. DIAMAGNETIC).
Sulful este practic insolubil în apă. Unele dintre modificările sale se dizolvă în lichide organice (toluen, benzen) și mai ales bine în disulfură de carbon CS 2 și amoniac lichid NH 3.
Sulful este un nemetal destul de activ. Chiar și cu încălzire moderată, oxidează multe substanțe simple, dar el însuși este destul de ușor oxidat de oxigen și halogeni.
S + O 2 \u003d SO 2, S + 3F 2 \u003d SF 6,
2S + Cl 2 \u003d S 2 Cl 2 (cu un amestec de SCl 2)
Cu hidrogenul, când este încălzit, sulful formează hidrogen sulfurat H 2 S și într-o cantitate mică de sulfani (compuși din compoziția H 2 S n):
H2 + SH2S.
Exemple de reacții ale sulfului cu metalele:
2Na + S = Na2S, Ca + S = CaS, Fe + S = FeS
Sulfurile formate în aceste reacții sunt caracterizate nu printr-o constantă, ci, de regulă, printr-o compoziție variabilă. Astfel, compoziția sulfurei de calciu se poate schimba continuu de la CaS la CaS5. Polisulfurile de tip CaSn sau Na2Sn, atunci când interacționează, de exemplu, cu acidul clorhidric, formează sulfani H2S n, iar valoarea lui n poate fi de la 1 la aproximativ 10.
Acidul sulfuric concentrat, atunci când este încălzit, oxidează sulful la SO2:
S + 2H 2 SO 4 \u003d 2H 2 O + 3SO 2.
Vodca regală (un amestec de acizi azotic și clorhidric) oxidează sulful în acid sulfuric.
Acidul azotic diluat, acidul clorhidric fără agenți oxidanți și acidul sulfuric nu interacționează cu sulful la rece. Când este încălzit în apă clocotită sau soluții alcaline, sulful este disproporționat:
3S + 6NaOH 2Na2S + Na2S03 + 3H20;
Sulful se poate alătura sulfurilor
Na 2 S + (n–1) S = Na 2 S n
iar pentru sulfiți:
Na 2 SO 3 + S \u003d Na 2 S 2 O 3
Ca rezultat al acestei reacții, din sulfit de sodiu Na2S03 se formează tiosulfat de sodiu Na2S2O3.
Când este încălzit, sulful reacționează cu aproape toate elementele, cu excepția gazelor inerte, iod, azot, platină și aur.
Sunt cunoscuți mai mulți oxizi de sulf. Pe lângă dioxidul de sulf SO 2 stabil [alte denumiri: dioxid de sulf, dioxid de sulf, oxid de sulf (IV)] și trioxid de sulf SO 3 [alte denumiri: gaz sulfuric, anhidridă sulfurică, oxid de sulf (VI)], oxizi instabili S 2 O (când curentul SO 2 este trecut printr-o descărcare luminoasă) și S 8 O (când H 2 S interacționează cu SOCl 2). Peroxizii SO 4 și S 2 O 7 se formează prin trecerea SO 2 amestecat cu oxigen printr-o descărcare luminoasă sau prin oxidarea SO 2 cu ozon.
Dioxidul de sulf acid SO 2 corespunde unui acid instabil de tărie medie H 2 SO 3 (acid sulfuros):
H2O + SO2H2SO3,
şi trioxid de sulf acid SO 3 - acid sulfuric dibazic puternic (cm. ACID SULFURIC) H2SO4:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
Atât acidul sulfuros H 2 SO 3 cât și H 2 SO 4 sulfuric corespund două rânduri de săruri: acide [respectiv hidrosulfiți NaHSO 3, Ca (HSO 3) 2 etc. și hidrosulfați KHSO 4, NaHSO 4 și altele] și medii [sulfiți Na2SO3, K2SO3 şi sulfaţi CaS04, Fe2(SO4)3].
Sulful face parte din mulți compuși organici (vezi articolele Tiofen (cm. TIOPEN), Thiols (cm. THIOLS) si altii).
Aplicație
Aproximativ jumătate din sulful produs este folosit pentru producerea acidului sulfuric, aproximativ 25% este folosit pentru producerea de sulfiți, 10-15% este folosit pentru combaterea dăunătorilor culturilor agricole (în principal struguri și bumbac) (cea mai importantă soluție este cuprul). sulfat CuSO 4 5H 2 O ), aproximativ 10% este folosit de industria cauciucului pentru vulcanizarea cauciucului. Sulful este folosit la producerea de coloranți și pigmenți, explozivi (încă face parte din praful de pușcă), fibre artificiale și fosfor. (cm. fosfori). Sulful este folosit la fabricarea chibriturilor, deoarece face parte din compoziția din care sunt făcute capete de chibrituri. Sulful este încă conținut în unele unguente care tratează bolile de piele. Pentru a conferi oțelurilor proprietăți speciale, în ele se introduc mici aditivi de sulf (deși, de regulă, amestecul de sulf în oțeluri este nedorit).
Rolul biologic
Sulful este prezent în mod constant în toate organismele vii, fiind un element biogen important. (cm. ELEMENTE BIOGENICE). Conținutul său în plante este de 0,3-1,2%, la animale 0,5-2% (organismele marine conțin mai mult sulf decât cele terestre). Semnificația biologică a sulfului este determinată în primul rând de faptul că face parte din aminoacizii metionină. (cm. METIONINĂ) si cisteina (cm. CISTEINĂ)și, în consecință, în compoziția peptidelor (cm. PEPTIDE) si proteine. Legăturile disulfurice –S–S– din lanțurile polipeptidice sunt implicate în formarea structurii spațiale a proteinelor, iar grupările sulfhidril (–SH) joacă un rol important în centrii activi ai enzimelor. În plus, sulful este inclus în moleculele de hormoni, substanțe importante. O mulțime de sulf se găsește în keratina părului, a oaselor și a țesutului nervos. Compușii anorganici ai sulfului sunt esențiali pentru nutriția minerală a plantelor. Ele servesc ca substrat pentru reacțiile oxidative desfășurate de bacteriile cu sulf naturale. (cm. SEROBACTERIE).
Corpul unei persoane medii (greutate corporală 70 kg) conține aproximativ 1402 g de sulf. Necesarul zilnic de sulf al unui adult este de aproximativ 4.
Cu toate acestea, în ceea ce privește impactul său negativ asupra mediului și asupra oamenilor, sulful (mai precis, compușii săi) este unul dintre primele locuri. Principala sursă de poluare cu sulf este arderea cărbunelui și a altor combustibili care conțin sulf. În același timp, aproximativ 96% din sulful conținut în combustibil pătrunde în atmosferă sub formă de dioxid de sulf SO 2 .
În atmosferă, dioxidul de sulf se oxidează treptat la oxid de sulf (VI). Ambii oxizi - atât oxidul de sulf (IV) cât și oxidul de sulf (VI) - interacționează cu vaporii de apă pentru a forma o soluție acidă. Aceste soluții cad apoi sub formă de ploaie acidă. Odată ajunse în sol, apele acide inhibă dezvoltarea faunei și a plantelor din sol. Ca urmare, se creează condiții nefavorabile pentru dezvoltarea vegetației, mai ales în regiunile nordice, unde la clima aspră se adaugă poluarea chimică. Ca urmare, pădurile mor, stratul de iarbă este perturbat, iar starea corpurilor de apă se deteriorează. Ploile acide distrug monumentele din marmură și alte materiale, în plus, provoacă distrugerea chiar și a clădirilor din piatră și a produselor metalice. Prin urmare, este necesar să se ia diferite măsuri pentru a preveni pătrunderea compușilor de sulf din combustibil în atmosferă. Pentru a face acest lucru, petrolul și produsele petroliere sunt purificate din compușii sulfului, iar gazele formate în timpul arderii combustibilului sunt purificate.
În sine, sulful sub formă de praf irită mucoasele, organele respiratorii și poate provoca boli grave. MPC al sulfului din aer este de 0,07 mg/m 3 . seraglio, eu... Cuvântul rusesc stres

Femeie una dintre substanțele simple (necomplicate, indecompuse), o fosilă fuzibilă și foarte combustibilă de naștere vulcanică; ca marfa, numele ei este: sulf combustibil. Praful de pușcă se face din salpetru și sulf, cu cărbune. Tija de sulf turnată cu bastoane. | Sera, sera... Dicţionarul explicativ al lui Dahl

SULF- SULFUR, Sulphur, chimic. element VІ gr. Sistem Mendeleev, simbol S, număr de serie 16, la. în. 32.07. Cunoscut din cele mai vechi timpuri. În natură, apare sub formă de depozite de apă (neptuniene) și vulcanice. origine. Găsit și în… Marea Enciclopedie Medicală

SULF- chimic. element, simbol S (lat. Sulphur), la. n. 16, la. m. 32.06. Există sub forma mai multor modificări alotropice; printre acestea se numără sulful monoclinic (densitate 1960 kg/m3, topitură = 119°C) și sulful rombic (densitate 2070 kg/m3, ίπι = 112,8… … Marea Enciclopedie Politehnică

- (notat S), un element chimic din grupa VI a TABULUI PERIODIC, un nemetal cunoscut încă din antichitate. Se găsește în natură atât ca un singur element, cât și sub formă de minerale sulfurate, cum ar fi galena și pirita, și minerale de sulfat, ... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

În mitologia celților irlandezi, Sera este tatăl lui Parthalon (vezi capitolul 6). Potrivit unor surse, Sera, și nu Parthalon, era soțul lui Dilgnade. (

Sulful este situat în grupa VIa a Sistemului periodic de elemente chimice din D.I. Mendeleev.
Nivelul de energie exterior al sulfului conține 6 electroni, care au 3s 2 3p 4 . În compușii cu metale și hidrogen, sulful prezintă o stare de oxidare negativă a elementelor -2, în compușii cu oxigen și alte nemetale active - pozitive +2, +4, +6. Sulful este un nemetal tipic, în funcție de tipul de transformare, poate fi un agent oxidant și un agent reducător.

Găsind sulf în natură

Sulful apare în stare liberă (nativă) și în formă legată.

Cei mai importanți compuși naturali ai sulfului:

FeS 2 - pirita de fier sau pirita,

ZnS - blendă de zinc sau sfalerit (wurtzit),

PbS - luciu de plumb sau galena,

HgS - cinabru,

Sb 2 S 3 - antimonit.

În plus, sulful este prezent în petrol, cărbune natural, gaze naturale, în apele naturale (sub formă de ion sulfat și provoacă duritatea „permanentă” a apei dulci). Un element vital pentru organismele superioare, parte integrantă a multor proteine, este concentrat în păr.

Modificări alotropice ale sulfului

alotropie- aceasta este capacitatea aceluiași element de a exista în forme moleculare diferite (moleculele conțin un număr diferit de atomi ai aceluiași element, de exemplu, O 2 și O 3, S 2 și S 8, P 2 și P 4 etc. .).

Sulful se distinge prin capacitatea sa de a forma lanțuri stabile și cicluri de atomi. Cele mai stabile sunt S 8 , care formează sulf rombic și monoclinic. Acesta este sulful cristalin - o substanță galbenă fragilă.

Lanțurile deschise au sulf plastic, o substanță maro, care se obține prin răcirea bruscă a topiturii de sulf (sulful plastic devine casant după câteva ore, se îngălbenește și se transformă treptat în rombic).

1) rombic - S 8

t°pl. = 113°C; r \u003d 2,07 g / cm 3

Cea mai stabilă versiune.

2) monoclinic - ace galben închis

t°pl. = 119°C; r \u003d 1,96 g / cm 3

Stabil la temperaturi peste 96°C; în condiții normale, se transformă într-un rombic.

3) plastic - masă cauciucoasă maro (amorfă).

Instabil, când este întărit, se transformă într-un rombic

Recuperarea sulfului

1. Metoda industrială este topirea minereului cu ajutorul aburului.
2. Oxidarea incompletă a hidrogenului sulfurat (cu lipsă de oxigen):

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

1. Reacția Wackenroder:

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

Proprietățile chimice ale sulfului

Proprietățile oxidante ale sulfului
(S 0 + 2ē→ S -2 )

1) Sulful reacționează cu alcalin fără încălzire:

S + O 2 – t° → S +4O2

2S + 3O 2 - t°; pt → 2S +6 O 3

4) (cu excepția iodului):

S + CI2 → S +2CI2

S+3F2 → SF6

Cu substanțe complexe:

5) cu acizi - agenți oxidanți:

S + 2H2SO4 (conc) → 3S +4O2 + 2H2O

S + 6HNO 3 (conc) → H2S +6O4 + 6NO2 + 2H2O

Reacții de disproporționare:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O

7) sulful se dizolvă într-o soluție concentrată de sulfit de sodiu:

S 0 + Na 2 S + 4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 tiosulfat de sodiu

4. Sulf

Proprietăți 16S.

Masă atomică		Clarke, la.% (prevalența în natură)
configuratie electronica*		Starea de agregare	solid
Energie de ionizare
Electronegativitate relativă		Densitate
Posibile stări de oxidare	2,+1,+2, +3, +4,+6	Potențial electrod standard

*Este dată configurația nivelurilor electronice externe ale elementului atom. Configurația nivelurilor electronice rămase coincide cu cea pentru gazul nobil care completează perioada anterioară și este indicată între paranteze.

Găsirea în natură.

Sulful este larg distribuit în natură. Reprezintă 0,05% din masa scoarței terestre. In stare libera (sulful nativ) se gaseste in cantitati mari in Italia (insulele Sicilia) si SUA. Există zăcăminte de sulf nativ în regiunea Volga, în statele din Asia Centrală, în Crimeea și în alte regiuni.

Sulful apare adesea sub formă de compuși cu alte elemente. Cei mai importanți compuși naturali ai săi sunt sulfurile metalice: FeS 2 - pirita de fier, sau pirita; ZnS - amestec de zinc; PbS - galena; HgS - cinabru etc., și de asemenea săruri ale acidului sulfuric (hidratați de cristal): Sa SO 4 H 2H 2 O - gips, Na2SO4 H10H20 -sare glauber, M gS O 4 H7H2O -sare amară etc.

Sulful se găsește în organismele animalelor și plantelor, deoarece face parte din moleculele de proteine. Compușii organici ai sulfului se găsesc în ulei.

proprietăți fizice. Sulf - substanță solidă fragilă de culoare galbenă. Este practic insolubil în apă, dar ușor solubil în disulfură de carbon, anilină și alți solvenți. Conductor slab de căldură și electricitate. Sulful formează mai multe modificări alotropice - sulful rombic, monoclinic, plastic. Cea mai stabilă modificare este sulful rombic, toate celelalte modificări se transformă spontan în el după un timp.

La 444,6 °C sulful fierbe, formând vapori maro închis. Dacă se răcesc rapid, atunci se obține o pulbere fină, formată din cele mai mici cristale de sulf, numite culoarea gri.

Sulful natural constă dintr-un amestec de patru izotopi stabili:

Proprietăți chimice.

Sulful își poate dona electronii atunci când interacționează cu agenți oxidanți mai puternici:

În aceste reacții, sulful este agentul reducător. Trebuie subliniat că oxid de sulf

(VI) se poate forma numai în prezenţa Pt sau V 2 O 5 si presiune mare .

Când interacționează cu metalele, sulful prezintă oxidativ proprietati:

Sulful reacționează cu majoritatea metalelor atunci când este încălzit, dar în reacția cu mercurul, interacțiunea are loc deja la temperatura camerei. Această circumstanță este folosită în laboratoare pentru a îndepărta mercurul vărsat, ai cărui vapori sunt o otravă puternică.

Aplicație. Sulful este utilizat pe scară largă în industrie și agricultură. Aproximativ jumătate din producția sa este folosită pentru a produce acid sulfuric. Sulful este folosit pentru vulcanizarea cauciucului: cauciucul capătă rezistență și elasticitate sporite. Sub formă de culoare sulfuroasă (pulbere fină), sulful este folosit pentru combaterea bolilor viei și a bumbacului. Se foloseste la obtinerea de praf de pusca, chibrituri, compozitii luminoase. În medicină, unguentele cu sulf sunt preparate pentru tratamentul bolilor de piele.

Hidrogen sulfurat, acid hidrosulfurat, sulfuri. Când sulful este încălzit cu hidrogen, are loc o reacție reversibilă:

cu un randament foarte mic de hidrogen sulfurat

H 2 S. De obicei H 2 S obtinut prin actiunea acizilor diluati asupra sulfurilor:

Această reacție este adesea efectuată într-un aparat Kipp.

proprietăți fizice. Hidrogen sulfurat H

2S - un gaz incolor cu miros de ouă putrezite, otrăvitor. Un volum de apă în condiții normaledizolvă 3 volume de hidrogen sulfurat.Hidrogenul sulfurat este un gaz extrem de toxic care afectează sistemul nervos. Prin urmare, este necesar să se lucreze cu acesta în hote sau cu dispozitive închise ermetic. Conținut permis H2 S în spațiile industriale este de 0,01 mg per 1 litru de aer.

O soluție de hidrogen sulfurat în apă se numește apă cu hidrogen sulfurat sau acid hidrosulfurat(dezvăluie proprietățile unui acid slab).

Proprietăți chimice. Hidrogen sulfurat - tipic agent de reducere. Arde în oxigen. O soluție de hidrogen sulfurat în apă este un acid hidrosulfurat foarte slab, care se disociază în trepte și în principal în prima etapă:

Acidul hidrosulfuric, ca și hidrogenul sulfurat, este un agent reducător tipic.

Acidul hidrosulfuric este oxidat nu numai de agenți oxidanți puternici, cum ar fi clorul,

dar și cele mai slabe, precum acidul sulfuros

H2SO3:

sau ioni ferici:

Acidul hidrosulfuric poate reacționa cu baze, oxizi bazici sau săruri, formând două serii de săruri: mediu - sulfuri, acru - hidrosulfuri. Cele mai multe sulfuri (cu excepția sulfurilor

metalele alcaline și alcalino-pământoase, precum și sulfura de amoniu) este slab solubilă în apă. sulfuri, Cum sărurile unui acid foarte slab sunt supuse hidrolizei.

Găsirea în natură. Hidrogenul sulfurat se găsește în mod natural în gazele vulcanice și în apele unor izvoare minerale, precum Pyatigorsk, Matsesta. Se formează în timpul descompunerii substanțelor organice care conțin sulf din diverse reziduuri vegetale și animale. Acest lucru explică mirosul neplăcut caracteristic al apelor uzate, al gropilor și al haldelor de gunoi.

sulfuri. De exemplu,

Na 2 S - sulfură de sodiu, NaHS - hidrosulfură de sodiu.

Aproape toate hidrosulfurile sunt foarte solubile în apă. Sulfurile metalelor alcaline și alcalino-pământoase sunt, de asemenea, solubile în apă, în timp ce alte metale sunt practic insolubile sau ușor solubile; unele dintre ele nu se dizolvă în acizi diluați. Prin urmare, astfel de sulfuri pot fi obținute cu ușurință prin omitere

hidrogen sulfurat prin sărurile metalului corespunzător, de exemplu:

Unele sulfuri au o culoare caracteristică:

CuSși PbS- negru, CDS- galben, ZnS- alb, MnS- roz, sns- maro, Sb 2 S 3- portocaliu etc. La diverse solubile c Aceste sulfuri și culorile diferite ale multora dintre ele se bazează pe o analiză calitativă a cationilor.

Oxid de sulf (IV). Oxidul de sulf (IV), sau dioxidul de sulf, în condiții normale este un gaz incolor cu un miros înțepător, sufocant. Când este răcit la -10°C, se lichefiază într-un lichid incolor. Sub formă lichidă, este depozitat în cilindri de oțel.

format atunci când sulful este ars în oxigen sau când sunt arse sulfuri. Este foarte solubil în apă (40 de volume într-un volum de apă la 20 °C).

chitanta. În laborator, oxidul de sulf (IV) se obține prin interacțiunea hidrosulfitului de sodiu cu acidul sulfuric:

precum și încălzirea cuprului cu acid sulfuric concentrat:

Oxidul de sulf (IV) se formează și în timpul arderii sulfului.

În mediile industriale S

O2 obţinut prin prăjirea piritei FeS 2 sau minereuri de sulf din metale neferoase (zinc blende ZnS, plumb luciu PbS etc.). Oxidul format în aceste condiții sulf (IV) SO2 utilizat în principal pentru producerea de oxid de sulf (VI) SO 3 și acid sulfuric. Formula structurală a moleculei S O2:

După cum putem vedea, în formarea legăturilor în molecula S

O2 iau parte patru electroni din sulf și patru electroni din doi atomi de oxigen. Repulsia reciprocă a perechilor de electroni de legătură și a perechii de electroni singuri a atomului de sulf conferă moleculei o formă unghiulară.

Oxid de sulf

(iv) prezintă toate proprietățile oxizilor acizi.

Acid sulfuric.

Oxid de sulf (IV) - anhidridă sulfuroasă H2S03,prin urmare, la dizolvarea SO 2 în apă, are loc o reacție parțială cu apa și se formează un acid sulfuros slab:

care este instabil, se rupe cu ușurință din nou în

SO2 și H2 A. Într-o soluție apoasă de dioxid de sulf, există simultan următoarele echilibre:

Constanta de disociere

H2SO3 în primul pas este egal cu K 1 \u003d 1.6 Ch 10 -2, conform celui de-al doilea - K 2 \u003d 6.3 Ch 10 -8. Fiind un acid dibazic, dă două serii de săruri: mediu - sulfitiși acru - hidrosulfiti.

Sulfiții se formează atunci când un acid este complet neutralizat cu un alcali:

Hidrosulfiții se obțin cu lipsă de alcali (comparativ cu cantitatea necesară pentru a neutraliza complet acidul):

Ca și oxidul de sulf (IV), acidul sulfuros și sărurile sale sunt agenți reducători puternici. În același timp, crește gradul de oxidare al sulfului. Da, H

2SO3 ușor de oxidat la acid sulfuric chiar și de oxigenul atmosferic:

Prin urmare, soluțiile de acid sulfuric care au fost depozitate mult timp conțin întotdeauna acid sulfuric.

Oxidarea acidului sulfuros cu brom și permanganat de potasiu are loc și mai ușor:

Reacții chimice caracteristice

SO2 , acidul sulfuros și sărurile sale pot fi împărțite în trei grupe:

1. Reacții care apar fără modificarea stării de oxidare, de exemplu:

Reacții însoțite de o creștere a stării de oxidare a sulfului de la 4+ la 6+:

3. Reacții care apar cu o scădere a stării de oxidare a sulfului, de exemplu, interacțiunea deja menționată mai sus

SO2 cu H2S.

În acest fel,

SO2, acidul sulfuros și sărurile sale pot prezenta atât proprietăți oxidante, cât și reducătoare.

Aplicație. Oxidul de sulf (IV) și acidul sulfuros decolorează mulți coloranți, formând odată cu acești compuși incolori. Acesta din urmă se poate descompune din nou la încălzire sau la lumină, în urma căruia culoarea este restabilită. Prin urmare, efectul de albire al S

O2 și H2SO3 diferită de acțiunea de albire a clorului. De obicei, lâna, mătasea și paiele sunt albite cu oxid de sulf (IV) (aceste materiale sunt distruse de apa cu clor).

Oxidul de sulf (IV) ucide multe microorganisme. Prin urmare, pentru a distruge ciupercile de mucegai, acestea fumigează pivnițele umede, pivnițele, butoaiele de vin etc. Sunt folosite și la transportul și depozitarea fructelor și fructelor de pădure. În cantități mari, oxidul de sulf (IV) este utilizat pentru a produce acid sulfuric.

O aplicație importantă o găsește o soluție de hidrosulfit de calciu Ca (H

SO 3) 2 (lichior sulfit), care este utilizat pentru prelucrarea fibrelor de lemn și a pastei de hârtie.

oxid de sulf (

VI). SO 3 - anhidrida sulfurica - substanță cu t pl = 16,8 °C și t bp = 44,8 °C. oxid de sulf (VI), sau trioxidul de sulf, este un lichid incolor care se solidifică la temperaturi sub 17 ° C într-o masă cristalină solidă. Oxidul de sulf (VI) are toate proprietățile oxizilor acizi. Este un intermediarproducerea acidului sulfuric.

Oxidul de sulf (VI) se obține prin oxidare

SO2 oxigen numai în prezența unui catalizator:

Necesitatea utilizării unui catalizator în această reacție reversibilă se datorează faptului că un randament bun

SO 3 (adică, deplasarea echilibrului la dreapta) poate fi obținută doar prin scăderea temperaturii, totuși, la temperaturi scăzute, debitul scade foarte mult reactii.

Moleculă

SO 3 are forma unui triunghi, în centrul căruia se află un atom de sulf:

Această structură se datorează respingerii reciproce a perechilor de electroni de legare. Atomul de sulf a furnizat toți cei șase electroni exteriori pentru formarea lor.

Acid sulfuric.

Oxidul de sulf (VI) se combină puternic cu apa pentru a forma acid sulfuric:

foarte solubil în acid sulfuric 100%. O soluție de 803 într-un astfel de acid se numește oleum.

proprietăți fizice. Acidul sulfuric este un lichid uleios greu incolor. Extrem de higroscopic. Prin urmare, absoarbe umezeala cu eliberarea unei cantități mari de căldură

Nu adăugați apă la acidul concentrat acidul se va stropi. Pentru diluare necesar adăugați acid sulfuric în cantități mici în apă.

Acidul sulfuric anhidru dizolvă până la 70% oxid de sulf (VI). La temperaturi normale, este nevolatil și inodor. Când este încălzit, se desparte SO 3 până la o soluție care conține 98,3% H 2 SO 4 . H2S04 anhidru aproape nu conduce electricitatea.

Proprietăți chimice. Acidul sulfuric concentrat carbonizează materia organică - zahăr, hârtie, lemn, fibre șietc., luând din ele elementele de apă. În acest caz, se formează hidrați de acid sulfuric. Carbonizarea zahărului poate fi exprimată prin ecuație

Cărbunele rezultat interacționează parțial cu acidul:

Prin urmare, acidul care iese la vânzare are o culoare maro din

praf și materie organică prinse accidental și carbonizate în el.

Uscarea gazelor se bazează pe absorbția (eliminarea) apei de către acidul sulfuric.

Ca un acid puternic nevolatil

H2SO4 înlocuiește alți acizi din sărurile uscate:

Totuși, dacă N

2 SO 4 adăugat la soluții sărate , nu are loc deplasarea acizilor.

Când interacționați concentrat acid sulfuric cu diferite metale, de regulă, se reduce la

SO2:

concentrat

acidul sulfuric oxidează cuprul, argintul, carbonul, fosforul:

Diluat

acidul sulfuric oxidează doar metalele care se află în seria de tensiune din stânga hidrogenului, datorită ionilor H +:

Dintre toți sulfații, sulfatul de bariu are cea mai mică solubilitate - de aceea formarea sa sub formă de precipitat alb este folosită ca reacție calitativă la ionul sulfat:

Valoarea acidului sulfuric.

Acidul sulfuric este cel mai important produs al industriei chimice principale, angajat în producerea de acizi anorganici, alcaline, săruri ale îngrășămintelor minerale și clor.

În ceea ce privește varietatea de aplicații, acidul sulfuric se află pe primul loc printre acizi. Cea mai mare cantitate este cheltuită pentru a obține îngrășăminte cu fosfor și azot. Fiind un acid nevolatil, acidul sulfuric este folosit pentru a produce alți acizi - clorhidric, fluorhidric, fosforic, acetic etc. O mare parte din el este folosit pentru purificarea produselor petroliere - benzină, kerosen și uleiuri lubrifiante - de impuritățile nocive. În inginerie mecanică, acidul sulfuric este folosit pentru a curăța suprafața metalică de oxizi înainte de acoperire (nichelare, cromare etc.). Acidul sulfuric este folosit la fabricarea de explozivi, fibre artificiale, coloranți, materiale plastice și multe altele. Este folosit pentru a umple bateriile. În agricultură, este folosit pentru combaterea buruienilor (erbicid).

Săruri ale acidului sulfuric. Acidul sulfuric, fiind dibazic, formează două serii de săruri: mijlocie, numite sulfați, și acru, numit hidrosulfati . Sulfații se formează atunci când acidul este complet neutralizat cu alcali (doi moli de alcali sunt pentru un mol de acid), iar hidrosulfații se formează cu lipsă de alcali (un mol de acid este un mol de alcali):

Multe săruri ale acidului sulfuric sunt de mare importanță practică.

Sulful este destul de răspândit în natură. Conținutul său în scoarța terestră este de 0,0048 wt. %. O parte semnificativă a sulfului apare în starea nativă.

Sulful se găsește și sub formă de sulfuri: pirita, calcopirită și sulfați: gips, celestină și barită.

Mulți compuși ai sulfului se găsesc în petrol (tiofen C 4 H 4 S, sulfuri organice) și gaze petroliere (hidrogen sulfurat).

Oxid de sulf (VI) (anhidrida sulfurica, trioxid de sulf, gaz sulfuric) SO 3 - oxid de sulf superior, tip de legătură chimică: covalent

Modelul spațial al unei molecule γ -SO3

legătură chimică polară. În condiții normale, un lichid foarte volatil, incolor, cu miros sufocant. La temperaturi sub 16,9 ° C, se solidifică cu formarea unui amestec de diferite modificări cristaline de SO 3 solid.

Moleculele de SO 3 în faza gazoasă au o structură trigonală plată cu simetrie D 3h (unghi OSO = 120°, d(S-O) = 141 pm.) La trecerea la starea lichidă și cristalină se formează un trimer ciclic și lanțuri în zig-zag. .

SO3 solid există în forme α, β, γ și δ, cu puncte de topire de 16,8, 32,5, 62,3 și, respectiv, 95 ° C și diferă prin forma cristalelor și gradul de polimerizare a SO 3. Forma α a SO 3 constă în principal din molecule trimerice. Alte forme cristaline ale anhidridei sulfurice constau din lanțuri în zig-zag: izolate la β-SO3, conectate în rețele plate la γ-SO3 sau în structuri tridimensionale la δ-SO3. Când se răcește, se formează mai întâi o formă α incoloră, asemănătoare gheții, instabilă, care se transformă treptat în prezența umidității într-o formă β stabilă - cristale albe „mătăsoase”, asemănătoare azbestului. Trecerea inversă a formei β la forma α este posibilă numai prin starea gazoasă a SO 3 . Ambele modificări „fumă” în aer (se formează picături de H2SO4) datorită higroscopicității ridicate a SO3. Tranziția reciprocă la alte modificări se desfășoară foarte lent. Varietatea formelor de trioxid de sulf este asociată cu capacitatea moleculelor de SO3 de a polimeriza datorită formării legăturilor donor-acceptor. Structurile polimerice ale SO 3 se transformă ușor unele în altele, iar SO 3 solid constă de obicei dintr-un amestec de diferite forme, al cărui conținut relativ depinde de condițiile de obținere a anhidridei sulfurice.

Bază acidă: SO3 este un oxid acid tipic, anhidridă sulfuric. Activitatea sa chimică este destul de mare. Când reacţionează cu apa, formează acid sulfuric:

Cu toate acestea, în această reacție, acidul sulfuric se formează sub formă de aerosol și, prin urmare, în industrie, oxidul de sulf (VI) este dizolvat în acid sulfuric pentru a forma oleum, care este mai departe dizolvat în apă pentru a forma acidul sulfuric dorit. concentraţie.

Poluarea biosferei cu compuși ai sulfului

Dioxid de sulf so2 Poluarea atmosferică cu compuși ai sulfului are consecințe importante asupra mediului. Dioxidul de sulf și hidrogenul sulfurat intră în atmosferă în principal. Recent, au început să atragă atenția și alți compuși ai sulfului formați ca urmare a proceselor microbiologice. Principalele surse naturale de dioxid de sulf sunt activitatea vulcanică, precum și procesele de oxidare a hidrogenului sulfurat și a altor compuși ai sulfului. Potrivit unor calcule, ca urmare a activității vulcanice, aproximativ 4 milioane de tone de dioxid de sulf intră în atmosferă în fiecare an. Dar mult mai mult - aproximativ 200-215 milioane de tone de dioxid de sulf - se formează din hidrogen sulfurat, care intră în atmosferă în timpul descompunerii materiei organice.

Sursele industriale de dioxid de sulf au depășit mult timp intensitatea vulcanilor și sunt acum egale cu intensitatea totală a tuturor surselor naturale. Nu există combustibil fosil în natură care ar consta numai din hidrocarburi. Există întotdeauna un amestec de alte elemente, iar unul dintre ele este sulful. Chiar și gazul natural conține cel puțin urme de sulf. Țițeiul, în funcție de domeniu, conține de la 0,1 la 5,5 la sută sulf, iar cărbunele conține de la 0,2 la 7 la sută sulf. Prin urmare, arderea combustibilului produce 80-90 la sută din tot dioxidul de sulf antropic, arderea cărbunelui producând cel mai mult (70 la sută sau mai mult). Restul de 10-20 la sută este reprezentat de topirea metalelor neferoase și de producerea de acid sulfuric. Materiile prime pentru obținerea cuprului, plumbului și zincului sunt în principal minereuri care conțin o cantitate mare de sulf (până la 45 la sută). Aceleași minereuri și alte minerale bogate în sulf servesc drept materii prime pentru producerea acidului sulfuric.

Dioxidul de sulf este foarte toxic, reprezintă o amenințare pentru sănătatea și chiar viața oamenilor și animalelor și dăunează vegetației. În URSS, pentru dioxidul de sulf din atmosferă, concentrațiile maxime admisibile (MPC) pentru o singură expunere sunt de 0,5 miligrame pe metru cub, media pe zi este de 0,05, ceea ce, în ceea ce privește concentrațiile volumetrice, dă 0,17 și 0,017 ppm, respectiv,

Concentrația obișnuită de dioxid de sulf în atmosfera inferioară este de 0,2 ppm. Cu toate acestea, distribuția sa pe glob este foarte inegală. Conform măsurătorilor efectuate la stațiile de observare (monitorizare) de fond situate în diferite regiuni ale lumii și situate la distanță de sursele antropice directe ale acestui gaz, concentrațiile diferă de zeci și sute de ori. Cele mai mari concentrații se observă în emisfera nordică și ating valorile maxime în regiunile de est și centrală ale Statelor Unite, în Europa Centrală (10-14 micrograme pe metru cub, sau 3,4-4,8 ppm). În zonele în care există mai puține orașe mari și centre industriale (vestul Statelor Unite, teritoriul european al URSS etc.), concentrația de dioxid de sulf este cu un ordin de mărime mai mică (1-4 micrograme pe metru cub, sau 0,34). -1,37 ppm), iar în unele zone mai curate, cum ar fi Caucazul și Lacul Baikal, sunt mai mici de 0,1 micrograme pe metru cub sau 0,034 ppb. În emisfera sudică, concentrația de dioxid de sulf este de 1,5-2 ori mai mică decât în ​​emisfera nordică, peste ocean este semnificativ mai mică decât peste continent, iar peste ocean concentrația crește odată cu înălțimea, în timp ce pe continente scade. ,

Caracteristicile generale ale elementelor grupului VA.

Subgrupul principal al grupei V a sistemului periodic D.I. Mendeleev include cinci elemente: elemente tipice p azot N, fosfor P, precum și elemente de perioade mari similare cu acestea arsenic As, antimoniu Sb și bismut Bi. Au un nume comun pnictogene. Atomii acestor elemente au 5 electroni la nivelul exterior (configurația n s2 n p 3).

În compuși, elementele prezintă o stare de oxidare de la -3 la +5. Cele mai tipice grade sunt +3 și +5. Pentru bismut, starea de oxidare +3 este mai caracteristică.

La trecerea de la N la Bi, raza atomului crește în mod regulat. Odată cu creșterea dimensiunii atomilor, energia de ionizare scade. Aceasta înseamnă că legătura dintre electronii nivelului energetic exterior și nucleul atomilor se slăbește, ceea ce duce la o slăbire a proprietăților nemetalice și o creștere a proprietăților metalice în seria de la azot la Bi.

Azotul și fosforul sunt nemetale tipice; formatori de acizi. Arsenicul are proprietăți nemetalice mai pronunțate. În antimoniu, proprietățile nemetalice și metalice apar aproximativ în aceeași măsură. Bismutul se caracterizează prin predominanța proprietăților metalice.

Atomul de azot are trei electroni nepereche. Prin urmare, valența azotului este de trei. Din cauza lipsei unui subnivel d la nivelul său exterior, electronii săi nu pot fi separați. Cu toate acestea, ca rezultat al interacțiunii donor-acceptor, azotul devine tetravalent.

Atomii de fosfor și elementele ulterioare ale grupului VA au orbiti liberi la subnivelul d și, trecând în stare excitată, electronii 3s vor fi separați. În starea neexcitată, pentru toate elementele grupului 5A, valența este 3, iar în starea excitată a tuturor, cu excepția azotului, este egală cu cinci.

Elementele acestei grupe formează compuși de hidrogen gazos (hidruri) de tip EN 3, la care gradul de oxidare a acestora este -3.