Proprietăți chimice ale sulfului. Caracterizarea și punctul de fierbere a sulfului

Sulful este un element chimic care se află în al șaselea grup și în a treia perioadă a tabelului periodic. În acest articol vom examina în detaliu chimic și proprietăți fizice,

Sulf în termeni de fizică

Este o substanță fragilă. În condiții normale, acesta rămâne într-o stare agregată solidă. Sulful are o culoare galben-lămâie. În cea mai mare parte, toți compușii au nuanțe galbene. Nu se dizolvă în apă. Are căldură redusă și conductivitate electrică. Aceste caracteristici îl caracterizează ca un tipic nemetalic. În ciuda faptului că compoziția chimică a sulfului nu este deloc complicată, această substanță poate avea mai multe variante. Totul depinde de structura rețelei cristaline, cu care sunt conectați atomii, nu formează molecule.

Deci, prima opțiune este sulful rombic. Este cel mai stabil. Punctul de fierbere al acestui tip de sulf este de patru sute patruzeci și cinci de grade Celsius. Dar pentru ca această substanță să treacă în stare agregată gazoasă, trebuie să treacă mai întâi prin lichid. Deci, topirea sulfului are loc la o temperatură de o sută treisprezece grade Celsius.

A doua opțiune este sulful monoclinic. Este un cristal în formă de ac cu o culoare galben închis. Topirea sulfului de primul tip și apoi răcirea lui lentă duce la formarea acestei specii. Acest soi are aproape aceleași caracteristici fizice. De exemplu, punctul de fierbere al acestui tip de sulf - toate la fel patru sute patruzeci și cinci de grade. În plus, există o varietate de substanțe, cum ar fi plasticul. Se obține prin turnarea într-o apă rece a unui romb fierbinte aproape până la punctul de fierbere. Punctul de fierbere al acestui tip de sulf este același. Dar substanța are proprietatea de a se întinde, cum ar fi cauciucul.

O altă componentă a caracteristicilor fizice, pe care aș dori să o spun, este temperatura de aprindere a sulfului. Acest indicator poate varia în funcție de tipul de material și de originea acestuia. De exemplu, temperatura tehnică de aprindere a sulfului este de o sută nouăzeci de grade. Aceasta este o cifră destul de scăzută. În alte cazuri, punctul de aprindere a sulfului poate fi de două sute patruzeci și opt de grade și chiar două sute cincizeci și șase. Totul depinde de ce material a fost extras, de ce densitate are. Dar putem concluziona că temperatura de combustie a sulfului este destul de scăzută, în comparație cu alte elemente chimice, este o substanță inflamabilă. În plus, uneori sulful poate fi combinat în molecule formate din opt, șase, patru sau doi atomi. Acum, după examinarea sulfului din punctul de vedere al fizicii, treceți la secțiunea următoare.

Caracterizarea chimică a sulfului

Acest element are o masă atomică relativ mică, este egală cu treizeci și doi de grame pe mol. Caracteristica elementului de sulf include o caracteristică a acestei substanțe ca capacitatea de a poseda un grad diferit de oxidare. Aceasta este diferită de, de exemplu, hidrogenul sau oxigenul. Având în vedere întrebarea care este caracteristica chimică a elementului de sulf, este imposibil să nu mai menționăm faptul că, în funcție de condiții, prezintă atât proprietăți de reducere, cât și proprietăți oxidante. Deci, pentru a lua în considerare interacțiunea unei anumite substanțe cu diferiți compuși chimici.

Sulf și substanțe simple

Simple sunt substanțe care au un singur element chimic în compoziția lor. Atomii săi pot fi combinați în molecule, cum ar fi, de exemplu, în cazul oxigenului, sau nu se pot combina, ca în cazul metalelor. Astfel, sulful poate reacționa cu metalele, alte nemetale și halogeni.

Interacțiunea cu metalele

Pentru a efectua un astfel de proces, este necesară o temperatură ridicată. În aceste condiții, apare o reacție de adiție. Adică, atomii de metal se combină cu atomii de sulf, formând în același timp sulfuri. De exemplu, dacă încălziți două moli de potasiu, amestecându-le cu un mol de sulf, obținem un mol de sulfură a unui metal dat. Ecuația poate fi scrisă în următoarea formă: 2K + S = K₂S.

Reacția cu oxigen

Aceasta este arderea de sulf. Ca rezultat al acestui proces, forma sa de oxid. Acestea din urmă pot fi de două feluri. Prin urmare, arderea de sulf poate avea loc în două etape. Primul este când se formează un mol de dioxid de sulf dintr-un mol de sulf și un mol de oxigen. Ecuația pentru această reacție chimică poate fi scrisă după cum urmează: S + O₂ = SO₂. A doua etapă este adăugarea unui alt atom de oxigen la dioxid. Acest lucru se întâmplă dacă adăugați la două molici dioxid de sulf un mol de oxigen într-un mediu cu temperatură înaltă. Ca rezultat, obținem două moli de trioxid de sulf. Ecuația pentru această interacțiune chimică este după cum urmează: 2SO₂ + oh₂ = 2SO₃. Ca urmare a acestei reacții, se formează acid sulfuric. Astfel, după realizarea celor două procese descrise, este posibilă trecerea trioxidului rezultat printr-un jet de vapori de apă. Și avem acid sulfuric. Ecuația pentru o astfel de reacție este scrisă după cum urmează: SO₃ + H₂O = H₂SO₄.

Interacțiunea cu halogeni

chimic proprietățile sulfului, precum și alte nemetale, îi permit să reacționeze cu acest grup de substanțe. Acesta include compuși cum ar fi fluor, brom, clor, iod. Sulful reacționează cu oricare dintre ele, cu excepția celui din urmă. De exemplu, putem menționa procesul de fluorurare a elementului din tabelul Mendeleyev. Prin încălzirea respectivului nemetal cu halogen se pot obține două variații de fluorură. Primul caz: dacă luăm o moli de sulf și trei moli de fluor, obținem câte o moli de fluor, a cărui formulă este SF₆. Ecuația arată astfel: S + 3F₂ = SF₆. În plus, există oa doua opțiune: dacă luăm o moli de sulf și două moli de fluor, obținem câte o mol de fluor cu formula chimică SF₄. Ecuația poate fi scrisă în următoarea formă: S + 2F₂ = SF₄. După cum puteți vedea, totul depinde de proporțiile în care se amestecă componentele. În același mod, este posibil să se efectueze procesul de clorurare a sulfului (pot fi de asemenea formate două substanțe diferite) sau bromurare.

Interacțiunea cu alte substanțe simple

În acest sens, caracteristica elementului de sulf nu se sfârșește. Substanța poate reacționa chimic și cu hidrogen, fosfor și carbon. Datorită interacțiunii cu hidrogenul, se formează acid sulfurat. Ca urmare a reacției sale cu metalele, este posibil să se obțină sulfurile lor, care, la rândul lor, sunt obținute direct prin interacțiunea sulfului cu același metal. Adăugarea de atomi de hidrogen la atomii de sulf are loc numai în condiții de temperatură foarte ridicată. În reacția sulfului cu fosfor, se formează fosfura. Are următoarea formulă: P₂S_3. Pentru a obține un mol de substanță, trebuie să luați două moli de fosfor și trei moli de sulf. În interacțiunea sulfului cu carbon, se formează carbură a nemetalului considerat. Formula sa chimică arată astfel: CS₂. Pentru a obține un mol de substanță, trebuie să luați un kilogram de carbon și două moli de sulf. Toate reacțiile de adiție descrise mai sus apar doar atunci când reactivii sunt încălziți la temperaturi ridicate. Am luat în considerare interacțiunea sulfului cu substanțe simple, acum treceți la punctul următor.

Sulf și compuși complexi

Complexul se numește acele substanțe, ale căror molecule constau în două (sau mai multe) elemente diferite. Proprietățile chimice ale sulfului îi permit să reacționeze cu compuși cum ar fi alcalii, precum și concentrați acid sulfat. Reacțiile sale cu aceste substanțe sunt destul de ciudate. În primul rând, să ne uităm la ce se întâmplă atunci când amestecați nemetalicul în cauză cu alcaline. De exemplu, dacă luați șase molari hidroxid de potasiu și adăugăm trei moli de sulf, obținem două moli de sulfură de potasiu, un mol de sulfit din acest metal și trei moli de apă. Acest tip de reacție poate fi exprimată prin următoarea ecuație: 6KOH + 3S = 2K₂S + K2SO₃ + 3H₂A. Prin același principiu, există interacțiune, dacă adăugați hidroxid de sodiu. Apoi, luați în considerare comportamentul sulfului atunci când adăugați o soluție concentrată de acid sulfat. Dacă luăm o moli de primă și doi molici ai celei de-a doua substanțe, obținem următoarele produse: trioxid de sulf în cantitate de trei moli și apă - două moli. Această reacție chimică poate fi efectuată numai când reactivii sunt încălziți la o temperatură ridicată.

Pregătirea nemetalului considerat

Există mai multe modalități de bază prin care puteți extrage sulf dintr-o varietate de substanțe. Prima metodă este izolarea sa de pirită. Formula chimică a acestuia din urmă este FeS₂. Când această substanță este încălzită la o temperatură ridicată fără acces la oxigen, se poate obține o altă sulfură feroasă, FeS și sulf. Ecuația de reacție este scrisă în următoarea formă: FeS₂ = FeS + S. A doua metodă de obținere a sulfului, care este adesea folosită în industrie, este arderea sulfurii de sulf în condițiile unei cantități mici de oxigen. În acest caz, este posibil să se obțină nemetalele și apa considerate. Pentru a efectua reacția, este necesar să se ia componentele într-un raport molar de doi la unu. Ca rezultat, obținem produsele finale în proporție de două până la două. Ecuația acestei reacții chimice poate fi scrisă după cum urmează: 2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂A. În plus, sulful poate fi obținut într-o varietate de procese metalurgice, de exemplu, în producerea de metale precum nichel, cupru și altele.

Utilizare în industrie

Cea mai largă aplicație a nețelului pe care îl analizăm se găsește în industria chimică. Așa cum am menționat deja mai sus, aici se folosește pentru obținerea acidului sulfat din acesta. În plus, sulful este utilizat ca component pentru realizarea chibriturilor, datorită faptului că este un material inflamabil. Este indispensabilă în producerea de explozivi, praf de pușcă, lămpi Bengal etc. În plus, sulful este folosit ca unul din ingredientele combaterii dăunătorilor. În medicină, este utilizat ca o componentă în fabricarea medicamentelor pentru bolile de piele. De asemenea, substanța în cauză este utilizată la fabricarea unei varietăți de coloranți. În plus, este utilizat în fabricarea de fosfor.

Structura electronică a sulfului

După cum se știe, toți atomii constau dintr-un nucleu în care sunt localizați protonii - particule încărcate pozitiv - și neutroni, adică particule care au încărcare zero. În jurul nucleului, electronii se rotesc, încărcarea fiind negativă. Pentru ca un atom să fie neutru, structura lui ar trebui să aibă același număr de protoni și electroni. Dacă acesta din urmă este mai mare, acesta este deja un ion ion negativ. Dacă dimpotrivă - numărul de protoni este mai mare decât numărul de electroni - acesta este un ion pozitiv sau un cation. Anionul de sulf poate acționa ca un reziduu acid. Este parte a moleculelor de substanțe cum ar fi acidul sulfurat (hidrogen sulfurat) și sulfurile metalice. Anionul se formează în timpul disocierii electrolitice, care apare atunci când substanța este dizolvată în apă. În acest caz, molecula se descompune într-un cation, care poate fi reprezentat ca un ion metalic sau hidrogen, precum și un cationiu al restului acid sau al grupării hidroxil (OH). Deoarece numărul de ser din tabelul periodic este de șaisprezece, se poate concluziona că în nucleul său există exact un număr de protoni. Continuând de aici, putem spune că există și șaisprezece electroni care se rotesc în jurul lor. Numărul de neutroni poate fi determinat prin scăderea numărului de ordine al elementului chimic din masa molară: 32-16 = 16. Fiecare electron se rotește nu haotic, ci într-o anumită orbită. Deoarece sulful este un element chimic care aparține celei de a treia perioade a tabelului periodic, există trei orbite în jurul nucleului. Pe primul dintre ele se află doi electroni, pe al doilea - opt, pe al treilea - șase. Formula electronică a atomului de sulf este scrisă după cum urmează: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

Prevalența în natură

Practic, elementul chimic în cauză se găsește în minerale, care sunt sulfuri de diferite metale. Mai intai, este sarea de pirita - de fier - de asemenea este plumb, argint, stralucire de cupru, amestec de zinc, cinabru - sulfura de mercur. În plus, sulful poate fi, de asemenea, o parte a mineralelor, a căror structură este reprezentată de trei sau mai multe elemente chimice. De exemplu, chalcopirite, mirabilite, kieserite, gips. Puteți lua în considerare fiecare dintre ele în detaliu. Pirita este o sulfură feroasă sau FeS₂. Are o culoare galben deschis, cu un luciu de aur. Acest mineral poate fi adesea găsit ca o impuritate în lapis lazuli, care este utilizat pe scară largă pentru fabricarea bijuteriilor. Acest lucru se datorează faptului că aceste două minerale au adesea un depozit comun. Stralucirea de cupru - calcicit sau calcozina - este o substanta gri-albastra, asemanatoare cu cea a metalului. Gelul de luciu (galena) și strălucirea de argint (argentite) au proprietăți similare: ambele seamănă în exterior cu metalele, au o culoare gri. Cinnabar este un mineral pufos roșu maroniu, cu impregnări gri. Chalcopyrit, a cărui formulă chimică este CuFeS₂, - auriu-galben, se mai numește și fraudă de aur. zinc blende (sfaleritul) poate avea o culoare de la chihlimbar la portocaliu de foc. Mirabilit - Na₂SO₄x10H₂O - cristale transparente sau albe. Este, de asemenea, numit Sarea lui Glauber, utilizate în medicină. Formula chimică a kieseritului este MgSO₄xH₂O. Pare pulbere albă sau incoloră. Formula chimică a gipsului este CaSO₄x2H₂O. În plus, acest element chimic face parte din celulele organismelor vii și este un microelement important.