Tele2 hakkında yardım, tarifeler, sorular

Kükürt doğada oldukça yaygın bir kimyasal elementtir (en çok bulunan on altıncı elementtir). yerkabuğu ve altıncı - içinde doğal sular). Hem doğal kükürt (elementin serbest durumu) hem de bileşikleri bulunur.

Doğadaki kükürt

En önemli doğal olanlar arasında demir pirit, sfalerit, galen, zinober ve stibnit bulunmaktadır. Dünya Okyanusu, doğal suların sertliğine neden olan esas olarak magnezyum ve sodyum içerir.

Kükürt nasıl elde edilir?

Kükürt cevherleri farklı yöntemler kullanılarak çıkarılmaktadır. Kükürt elde etmenin ana yolu, onu doğrudan yataklarında eritmektir.

Açık ocak madenciliği, kükürt cevherini kaplayan kaya katmanlarını çıkarmak için ekskavatörlerin kullanılmasını içerir. Cevher katmanları patlamalarla ezildikten sonra kükürt izabe tesisine gönderilir.

Endüstride kükürt, eritme fırınları ve petrol rafine etme işlemlerinin bir yan ürünü olarak elde edilir. Büyük miktarlarda bulunur doğal gaz(kükürt dioksit veya hidrojen sülfür formunda), ekstraksiyonu sırasında kullanılan ekipmanın duvarlarında biriktirilir. Gazdan toplanan ince kükürt, kimyasal endüstriçeşitli ürünlerin üretimi için hammadde olarak.

Bu madde aynı zamanda doğal kükürt dioksitten de elde edilebilir. Bunun için Klaus yöntemi kullanılır. Kükürtün gazının giderildiği “kükürt çukurlarının” kullanımını içerir. Sonuç, asfalt üretiminde yaygın olarak kullanılan modifiye kükürttür.

Sülfürün ana allotropik modifikasyonları

Kükürt allotropi ile karakterize edilir. Bilinen çok sayıda Allotropik modifikasyonlar. En ünlüleri ortorombik (kristal), monoklinik (iğne şeklinde) ve plastik kükürttür. İlk iki değişiklik stabildir, üçüncüsü sertleştikten sonra eşkenar dörtgen haline dönüşür.

Sülfürü karakterize eden fiziksel özellikler

Ortorombik (a-S) ve monoklinik (β-S) modifikasyonların moleküllerinin her biri, tek kovalent bağlarla kapalı bir döngüde bağlanan 8 kükürt atomu içerir.

Normal koşullar altında kükürtün ortorombik bir modifikasyonu vardır. Yoğunluğu 2,07 g/cm3 olan sarı kristalli bir katıdır. 113 °C'de erir. Monoklinik kükürtün yoğunluğu 1,96 g/cm3, erime noktası 119,3 °C'dir.

Kükürt eritildiğinde hacimce genişler ve sarı bir sıvı haline gelir; bu sıvı 160 °C sıcaklıkta kahverengiye döner ve yaklaşık 190 °C'ye ulaştığında viskoz koyu kahverengi bir kütleye dönüşür. Bu değerin üzerindeki sıcaklıklarda kükürtün viskozitesi azalır. Yaklaşık 300 °C'de tekrar sıvı akışkan duruma dönüşür. Bu, ısıtma işlemi sırasında kükürtün polimerize olması ve artan sıcaklıkla zincirin uzunluğunun artmasıyla açıklanmaktadır. Sıcaklık 190 °C'nin üzerine çıktığında polimer bağlantılarının tahrip olduğu gözlenir.

Erimiş kükürt, silindirik potalarda doğal olarak soğutulduğunda, sözde yumru kükürt oluşur - kısmen "kesilmiş" yüzleri veya köşeleri olan oktahedronlar şeklinde çarpık bir şekle sahip büyük eşkenar dörtgen kristaller.

Erimiş madde hızlı soğutmaya tabi tutulursa (örneğin, soğuk su), o zaman 2.046 g/cm3 yoğunluğa sahip, kahverengimsi veya koyu kırmızı renkte elastik kauçuk benzeri bir kütle olan plastik kükürt elde edebilirsiniz. Bu modifikasyon, ortorombik ve monoklinik olanlardan farklı olarak kararsızdır. Yavaş yavaş (birkaç saat içinde) rengi sarıya döner, kırılgan hale gelir ve eşkenar dörtgen bir şekle dönüşür.

Kükürt buharı (yüksek derecede ısıtılmış) sıvı nitrojen ile dondurulduğunda, eksi 80 °C'nin altındaki sıcaklıklarda stabil olan mor modifikasyonu oluşur.

Kükürt su ortamında pratik olarak çözünmez. Bununla birlikte, organik çözücülerde iyi çözünürlük ile karakterize edilir. Elektriği ve ısıyı kötü iletir.

Kükürtün kaynama noktası 444,6 °C'dir. Kaynatma işlemine, esas olarak S8 moleküllerinden oluşan turuncu-sarı buharların salınması eşlik eder, bunlar daha sonraki ısıtmada ayrışır ve S6, S4 ve S2 denge formlarının oluşmasına neden olur. Ayrıca, ısıtıldığında büyük moleküller ayrışır ve 900 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda buharlar neredeyse yalnızca 1500 ° C'de atomlara ayrışan S2 moleküllerinden oluşur.

Kükürt hangi kimyasal özelliklere sahiptir?

Kükürt tipik bir metal değildir. Kimyasal olarak aktif. Oksidatif olarak - Sülfürün indirgeyici özellikleri birçok elementle ilişkili olarak ortaya çıkar. Isıtıldığında hemen hemen tüm elementlerle kolayca birleşir, bu da metal cevherlerindeki temel varlığını açıklar. İstisnalar Pt, Au, I 2, N 2 ve inert gazlardır. Oksidasyon, kükürtün bileşiklerde sergilediği değerlerin -2, +4, +6 olduğunu belirtir.

Kükürt ve oksijenin özellikleri havada yanmasına neden olur. Bu etkileşimin sonucu, sülfürlü ve sülfürik asitlerin üretilmesinde kullanılan sülfürlü (SO2) ve sülfürik (SO3) anhidritlerin oluşumudur.

Şu tarihte: oda sıcaklığı Sülfürün indirgeyici özellikleri, oluştuğu reaksiyonda yalnızca flor ile ilgili olarak ortaya çıkar:

• S + 3F 2 = SF 6.

Isıtıldığında (eriyik halinde), klor, fosfor, silikon ve karbon ile etkileşime girer. Hidrojenle reaksiyonları sonucunda hidrojen sülfüre ek olarak sülfanlar oluşturur. Genel formül H2SX.

Kükürtün oksidatif özellikleri metallerle etkileşime girdiğinde gözlenir. Bazı durumlarda oldukça şiddetli tepkiler gözlemlenebilmektedir. Metallerle etkileşimin bir sonucu olarak bileşikler) ve polisülfitler (polisülfür metalleri) oluşur.

Uzun süre ısıtıldığında konsantre oksitleyici asitlerle reaksiyona girerek oksitlenir.

Kükürt dioksit

Kükürt dioksit ve kükürt dioksit olarak da adlandırılan kükürt (IV) oksit, keskin, boğucu bir kokuya sahip (renksiz) bir gazdır. Oda sıcaklığında basınç altında sıvılaşma özelliğine sahiptir. SO2 asidik bir oksittir. Suda iyi çözünürlük ile karakterize edilir. Bu, yalnızca sulu bir çözeltide bulunan zayıf, kararsız bir sülfürik asit üretir. Kükürt dioksitin alkalilerle etkileşimi sonucu sülfitler oluşur.

Oldukça yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir. En belirgin olanı onarıcıdır Kimyasal özellikler kükürt(IV) oksit. Bu tür reaksiyonlara kükürt oksidasyonunun derecesinde bir artış eşlik eder.

Sülfür oksidin oksidatif kimyasal özellikleri, güçlü indirgeyici maddelerin (örneğin karbon monoksit) varlığında ortaya çıkar.

Kükürt trioksit

Kükürt trioksit (sülfürik anhidrit) - kükürt (VI). Normal koşullar altında, boğucu bir kokuya sahip, renksiz, oldukça uçucu bir sıvıdır. 16,9 derecenin altındaki sıcaklıklarda sertleşme eğilimi gösterir. Bu durumda katı kükürt trioksitin farklı kristal modifikasyonlarının bir karışımı oluşur. Sülfür oksitin yüksek higroskopik özellikleri, nemli hava koşullarında “duman çıkmasına” neden olur. Sonuç olarak sülfürik asit damlacıkları oluşur.

Hidrojen sülfit

Hidrojen sülfür, hidrojen ve kükürtten oluşan ikili bir kimyasal bileşiktir. H 2 S zehirli, renksiz bir gazdır. karakteristik özellikler tatlı bir tadı ve çürük yumurta kokusu vardır. Eksi 86 °C'de erir, eksi 60 °C'de kaynar. Termal olarak kararsız. 400 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda hidrojen sülfür S ve H2'ye ayrışır. Etanolde iyi çözünürlük ile karakterize edilir. Suda zayıf çözünür. Suda çözünmesi sonucu zayıf hidrosülfür asit oluşur. Hidrojen sülfür güçlü bir indirgeyici maddedir.

Yanıcı. Havada yandığında mavi bir alev görebilirsiniz. Yüksek konsantrasyonlarda birçok metalle reaksiyona girebilir.

Sülfürik asit

Sülfürik asit (H2S04) farklı konsantrasyonlarda ve saflıklarda olabilir. Susuz durumda renksiz, kokusuz, yağlı bir sıvıdır.

Maddenin eridiği sıcaklık 10°C'dir. Kaynama noktası 296°C'dir. Suda iyi çözünür. Sülfürik asit çözündüğünde hidratlar oluşur ve büyük miktarda ısı açığa çıkar. Tüm sulu çözeltilerin kaynama noktası 760 mm Hg basınçta. Sanat. 100 °C'yi aşıyor. Asit konsantrasyonunun artmasıyla kaynama noktasında bir artış meydana gelir.

Bir maddenin asidik özellikleri bazlarla etkileşime girdiğinde ortaya çıkar. H2S04, hem sülfatlar (orta tuzlar) hem de hidrosülfatlar oluşturabildiği için bir dibazik asittir ( asit tuzları), çoğu suda çözünür.

Sülfürik asidin özellikleri en açık şekilde redoks reaksiyonlarında ortaya çıkar. Bu, H2S04 bileşiminde kükürtün en yüksek oksidasyon durumuna (+6) sahip olmasıyla açıklanmaktadır. Sülfürik asidin oksitleyici özelliklerinin tezahürüne bir örnek, bakırla reaksiyondur:

• Cu + 2H2S04 = CuS04 + 2H20 + S02.

Kükürt: faydalı özellikleri

Kükürt canlı organizmalar için gerekli olan bir eser elementtir. Dır-dir ayrılmaz parça amino asitler (metiyonin ve sistein), enzimler ve vitaminler. Bu element proteinin üçüncül yapısının oluşumunda rol alır. Proteinlerde bulunan kimyasal olarak bağlı kükürt miktarı ağırlıkça %0,8 ila %2,4 arasında değişir. İnsan vücudundaki elementin içeriği 1 kg ağırlık başına yaklaşık 2 gramdır (yani yaklaşık% 0,2'si kükürttür).

Mikro elementin faydalı özelliklerinin fazla tahmin edilmesi zordur. Kükürt, kanın protoplazmasını koruyarak, mikroplarla mücadelede vücudun aktif bir yardımcısıdır. zararlı bakteri. Kanın pıhtılaşması miktarına bağlıdır, yani element yeterli seviyenin korunmasına yardımcı olur. Kükürt aynı zamanda korunmasında da önemli bir rol oynar. normal değerler vücut tarafından üretilen safranın konsantrasyonu.

Sağlıklı cilt, tırnak ve saçların korunması için gerekli olduğundan sıklıkla “güzellik minerali” olarak adlandırılır. Kükürtün vücudu zararlı maddelerden koruma özelliği vardır. çeşitli türler olumsuz etki çevre. Bu yaşlanma sürecini yavaşlatmaya yardımcı olur. Kükürt vücudu toksinlerden arındırır ve mevcut çevresel durum göz önüne alındığında günümüzde özellikle önemli olan radyasyona karşı koruma sağlar.

Vücutta yetersiz miktarda mikro element, toksinlerin zayıf bir şekilde yok edilmesine, bağışıklığın ve canlılığın azalmasına neden olabilir.

Kükürt bakteriyel fotosentezin bir katılımcısıdır. Bakteriyoklorofilin bir bileşenidir ve hidrojen sülfür bir hidrojen kaynağıdır.

Kükürt: özellikleri ve endüstriyel uygulamaları

Kükürt en yaygın olarak kullanılır. Ayrıca bu maddenin özellikleri, kauçuğun mantar ilacı olarak vulkanizasyonunda kullanılmasına izin verir. tarım ve hatta tıbbi ürün(kolloidal kükürt). Ayrıca kibrit üretiminde kükürt kullanılır ve kükürtlü asfalt üretimi için kükürt-bitüm bileşimlerine dahil edilir.

1.1. Tarihsel referans

Kükürt, eski çağlardan beri bilinen ve ilk kimyagerler tarafından kullanılan az sayıdaki maddeden biridir. Sülfürün popülaritesinin nedenlerinden biri, eski uygarlıkların olduğu ülkelerde doğal kükürtün yaygın olmasıdır. Yunanlılar ve Romalılar tarafından geliştirildi ve barutun icadından sonra kükürt üretimi önemli ölçüde arttı.

1.2. Periyodik Tabloda Kükürtün Yeri kimyasal elementler Mendeleyev

Kükürt, Mendeleev'in Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunun 16. grubunda yer almaktadır.

Kükürt atomunun dış enerji seviyesi, elektronik konfigürasyonu 3s 2 3p 4 olan 6 elektron içerir. Metalli bileşiklerde kükürt, oksijen ve diğer aktif metal olmayan bileşiklerde - pozitif +2, +4, +6 olan bileşiklerde -2 elementlerinin negatif oksidasyon durumunu sergiler. Kükürt tipik bir metal değildir; dönüşümün türüne bağlı olarak bir oksitleyici madde ve bir indirgeyici madde olabilir.

1.3. Doğada yaygınlık

Kükürt doğada oldukça yaygındır. Yerkabuğundaki içeriği% 0,0048'dir. Kükürtün önemli bir kısmı doğal durumda bulunur.

Kükürt ayrıca sülfitler formunda da bulunur: pirit, kalkopirit ve sülfatlar: alçıtaşı, sölestin ve barit.

Petrolde (tiyofen C4H4S, organik sülfürler) ve petrol gazlarında (hidrojen sülfür) birçok kükürt bileşiği bulunur.

1.4. Sülfürün allotropik modifikasyonları

Sülfürün allotropik modifikasyonlarının varlığı, onun kararlı homozincirler (S – S) oluşturma yeteneği ile ilişkilidir. Zincirlerin stabilitesi, S – S bağlarının S 2 molekülündeki bağdan daha güçlü olmasıyla açıklanmaktadır. Kükürt homozincirleri zikzak bir şekle sahiptir, çünkü karşılıklı olarak dik p-orbitallerden gelen elektronlar oluşumlarında yer alır.

Sülfürün üç allotropik modifikasyonu vardır: ortorombik, monoklinik ve plastik. Eşkenar dörtgen ve monoklinik modifikasyonlar, eşkenar dörtgen ve monoklinik kafeslerin bölgelerinde bulunan siklik S8 moleküllerinden oluşturulur.

S8 molekülü taç şeklindedir, tüm bağların (S – S) uzunlukları 0,206 nm'ye eşittir ve açıları 108° tetrahedral'e yakındır.

Eşkenar dörtgen kükürtte, en küçük temel hacim dikdörtgen bir paralel boru şeklindedir ve monoklinik kükürt durumunda, temel hacim eğimli bir paralel boru şeklinde tahsis edilir.

Ortorombik kükürt kristali Monoklinik kükürt kristali

Sülfürün plastik modifikasyonu, sol ve sağ dönme eksenlerine sahip sarmal kükürt atom zincirleri tarafından oluşturulur. Bu zincirler bükülerek tek yöne çekilir.

Ortorombik kükürt oda sıcaklığında stabildir. Isıtıldığında erir, sarı, kolayca hareket edebilen bir sıvıya dönüşür; daha fazla ısıtıldığında sıvı, içinde uzun polimer zincirleri oluştuğundan kalınlaşır. Eriyik yavaşça soğutulduğunda, koyu sarı iğne şeklindeki monoklinik kükürt kristalleri oluşur ve erimiş kükürt soğuk suya dökülürse, polimer zincirlerden oluşan kauçuğa benzer bir yapı olan plastik kükürt elde edilir. Plastik ve monoklinik kükürt kararsızdır ve kendiliğinden ortorombik kükürte dönüşür.

1.5. Kükürtün fiziksel özellikleri

Kükürt, suda pratik olarak çözünmeyen, suyla ıslanmayan ve yüzeyinde yüzen katı, kırılgan, sarı bir maddedir. Karbon disülfit ve diğer organik çözücülerde iyi çözünür ve zayıf bir ısı ve elektrik akımı iletkenidir. Kükürt eritildiğinde kolayca hareket edebilen sarı bir sıvı oluşturur; bu sıvı 160°C'de koyulaşır, viskozitesi artar ve 200°C'de kükürt koyu kahverengi ve reçine gibi viskoz hale gelir. Bu, halka moleküllerinin yok edilmesi ve polimer zincirlerinin oluşmasıyla açıklanmaktadır. Daha fazla ısıtma zincirlerin kırılmasına neden olur ve sıvı kükürt yeniden daha hareketli hale gelir. Kükürt buharlarının rengi turuncu-sarıdan saman sarısına kadar değişir. Buhar, S 8, S 6, S 4, S 2 bileşimindeki moleküllerden oluşur. 150 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda S2 molekülü atomlara ayrışır.

Sülfürün allotropik modifikasyonlarının fiziksel özellikleri tabloda verilmiştir:

Kükürt, insanlığın çok eski zamanlardan beri bildiği maddelerden biridir. Eski Yunanlılar ve Romalılar bile bunun için çeşitli pratik uygulamalar buldular. Kötü ruhları kovma ritüelini gerçekleştirmek için yerli kükürt parçaları kullanıldı. Yani efsaneye göre, uzun gezintilerden sonra evine dönen Odysseus, önce evin kükürtle dezenfekte edilmesini emretti. İncil'de bu maddeye birçok atıf vardır.

Orta Çağ'da simyacıların cephaneliğinde kükürt önemli bir yer tutuyordu. Tüm metallerin cıva ve kükürtten oluştuğuna inanıyorlardı: ne kadar az kükürt varsa metal o kadar asildir. PratikAvrupa'da bu maddeye ilgi arttı XIII - XIV Barut ve ateşli silahların ortaya çıkışından yüzyıllar sonra.

Kükürt madenciliği. G. Agricola'nın “Madencilik ve Metalurji Üzerine” kitabından gravür. Baskı 1557. Kükürt içeren cevher, uzun gaga şeklindeki ağızlar, bir kapakla kapatılmış alıcı B'deki özel deliklere indirilen geniş kil kaplarda A ısıtılır. C. Erimiş kükürt, kepçeler kullanılarak alıcıdan dışarı alınır ve dökülür. formlara dönüşür.

Rombik kükürt.

Kükürtün monoklinik bir modifikasyonu eriyikten kristalleşir.

Plastik kükürt kauçuk gibi elastiktir.

Kükürtün ana tedarikçisi İtalya'ydı.

Günümüzde kükürt, sülfürik asit üretiminde hammadde olarak kullanılmaktadır. vulkanizasyon kauçuk, organik sentezde. Kükürt tozu tıpta harici bir dezenfektan olarak kullanılır.

Kükürt çeşitli allotropik modifikasyonlar oluşturur. Oda sıcaklığında kararlı eşkenar dörtgen serisi Suda çözünmeyen sarı bir tozdur. Kloroform CHC'den kristalizasyon üzerine ben 3 veya karbon disülfürden CS 2 oktahedral şekilli şeffaf kristaller şeklinde öne çıkıyor. Ortorombik kükürt siklik moleküllerden oluşur S8, taç şeklindedir. 113 °C'de eriyerek sarı, kolayca hareket edebilen bir sıvıya dönüşür. Daha fazla ısıtıldığında, içinde uzun polimer zincirleri oluştuğundan eriyik kalınlaşır. Kükürt 445 °C'ye ısıtılırsa kaynar. Kaynayan kükürtü ince bir akıntı halinde soğuk suya dökerek elde edebilirsiniz. plastik kükürt- poli-den oluşan kauçuk benzeri modifikasyon

ölçüm zincirleri. Eriyik yavaşça soğudukça koyu sarı iğne şeklinde kristaller oluşur. monoklinik kükürt(T lütfen =119°C). Eşkenar dörtgen kükürt gibi, bu modifikasyon da moleküllerden oluşur S 8 . Oda sıcaklığında plastik ve monoklinik kükürt kararsızdır ve kendiliğinden ortorombik kükürt tozuna dönüşür.

Kükürt ısıtıldığında birçok metalle (demir, alüminyum, cıva) ve metal olmayanlarla (oksijen, halojenler, hidrojen) reaksiyona girer. Bir simya incelemesinde "Kükürt doğası ateşlidir, yanıcıdır... [Kükürt] tamamen yanar, buharlaşarak dumana dönüşür" diye yazılmıştır. Aslında kükürt havada veya oksijende yandığında kükürt oksit oluşur ( IV ) veya kükürt gazı, SO2, (hacimce yaklaşık %3) yüksek sülfür oksit veya sülfürik anhidrit karışımı içeren, SỐ 3,. Kükürt SO2 gazı - boğucu, keskin bir kokuya sahip renksiz bir gaz. Suda çözündüğünde (0 °C'de, 1 hacim su 70 hacimden fazlasını çözer) yani 2) sülfürik asit oluşur H2SO3, bu sadece çözümlerde bilinir. Ancak tuzları sülfittir (örneğin, Na 2 SO 3) ve hidrosülfitler(NaHSO3) - katı halde kolaylıkla izole edilebilir.

Laboratuvar koşullarında elde etmek için BU YÜZDEN, konsantre sülfürik asit ile katı sodyum sülfit üzerinde etki gösterir:Na 2 SO 3 +2H 2 SO 4 =2NaHSO 4+ SO2 - + H2O.

Kükürtün oksijende yanması.

Molekül yapısı SO2

Kükürtün yapısı:

1-ortorombik ve monoklinik, S8;

2- plastik, Sn

*Vulkanizasyon, tek tek polimer molekülleri arasında sülfür "köprüleri" oluşturarak kauçuğu kauçuğa dönüştürme işlemidir. Ortaya çıkan çapraz bağlı polimer, uzaysal bir yapıya sahiptir ve artan mekanik mukavemet ile karakterize edilir.

Endüstride SO 2 sülfit cevherlerinin kavrulmasıyla elde edilir, örneğin pirit: 4FeS 2 +11 O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2, veya kükürt yakarken. Kükürt dioksit, sülfürik asit üretiminde bir ara üründür. Aynı zamanda (sodyum hidrosülfitlerle birlikte) kullanılır. NaHSO 3 ve kalsiyum Ca(HSO 3) 2) ahşaptan selüloz çıkarmak için. Tarımsal zararlıları öldürmek için ağaçlar ve çalılar bu gazla fümigasyona tabi tutulur.

Sülfürik anhidrit SỐ 3 oda sıcaklığında renksiz, kolayca uçucu bir sıvıdır (T balya =45 °C), zamanla parlak ipeksi kristallerden oluşan asbest benzeri bir modifikasyona dönüşür. Sülfürik anhidrit lifleri yalnızca kapalı bir kapta stabildir. Havadaki nemi emerek kalın, renksiz bir sıvı olan oleuma dönüşürler ( enlem. yağ - "yağ"). Her ne kadar resmi olarak oleum bir çözüm olarak düşünülebilirse de H 2 SO 4'te SO 3, aslında çeşitli pirosülfürik asitlerin bir karışımıdır: H 2 S 2 O 7, H 2 S 3 O 10, vb. Su ile SO 3 çok enerjik bir şekilde etkileşime girer: bu durumda o kadar çok ısı açığa çıkar ki, oluşan küçük sülfürik asit damlacıkları sis oluşturur. Bu maddeyle son derece dikkatli çalışmanız gerekir.

Sülfürik anhidrürün asbest benzeri modifikasyonunun yapısı.

Asbest modifikasyonu SỐ 3.

Kükürt dioksit güçlü bir ağartma etkisi gösterir: bir şişeye kabartılmış kırmızı bir gül SO2, rengini kaybeder.

Sülfürik asit H2SO4 - Suyla her oranda karışabilen ağır yağlı, renksiz bir sıvı. 10 °C'de sertleşerek şeffaf camsı bir kütle oluşturur. Isıtıldığında yüzde 100 sülfürik asit konsantrasyonu 98 olana kadar sülfürik anhidriti kolayca kaybeder %. Genellikle laboratuvarlarda kullanılan bu asittir (konsantre sülfürik asit,T kip =338 °C).

Asidi suya ince bir akıntıyla sürekli karıştırarak dökmeniz gerektiğini unutmayın. Hiçbir durumda ekşi suya su dökmemelisiniz! Güçlü ısınma nedeniyle su kaynar ve sıcak sülfürik asit çözeltisi sıçraması yüzünüze gelebilir.

Seyreltik sülfürik asit tüm özellikleri sergiler inorganik asitler: Hidrojen açığa çıkarmak için bazik oksitler, bazlar ve aktif metallerle reaksiyona girer. H2SO4 asit moleküllerinin sulu bir çözeltisindeki güçlü asitleri ifade eder

Yapı (SO3)3 .

*Asbest benzeri SO 3 (T pl = 32 °C), uzun zincirlerden oluşan kristalimsi bir polisülfürik asittir. HO - (S(O)2 - O - ) n - OH. Ancak gerçekte bu saf sülfürik anhidrittir, çünkü böyle bir zincirin uzunluğu ( N) 10 5 yani her 10 5 kükürt atomuna karşılık iki hidrojen atomu vardır. Sülfürik anhidrürün oda sıcaklığında sıvı modifikasyonu(T lütfen = 17 °C), siklik moleküllerden oluşur(SO3)3 .

mevcut değildir: hidrojen iyonlarına ve hidrojen sülfat iyonlarına bozunurlar(HSO-4), yalnızca yüksek oranda seyreltildiğinde ayrışır.

Konsantre sülfürik asit güçlü bir oksitleyici maddedir. Hem aktif metallerle hem de hidrojen - bakır, gümüş, cıva - sağındaki voltaj serisinde duranlarla reaksiyona girer. Metal oksitlenir ve sülfürik asit azalır önce aktif olmayan bir metal - bakır ile etkileşime girdiğinde olduğu gibi kükürt, hidrojen sülfür (çinko, magnezyum ile reaksiyona girerek) veya kükürt dioksite:

Cu+ 2H2S04 = CuS04 + SO2 - +2H 2 O.

Güçlü (yüzde 50-70) sülfürik asit demiri kolayca oksitler:

2Fe+6H 2 SO 4 =Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 - +6H 2 O.

Aynı zamanda soğukta oleum demir ve alüminyum ile reaksiyona girmez.

Konsantre sülfürik asit birçok organik maddeyi (şeker, kağıt, pamuk yünü) kömürleştirme yeteneğine sahiptir. Yanlışlıkla çarpma durumunda H2SO4 Cilde uygulanırsa, hemen su akışıyla durulamalı ve ardından yanık bölgesine zayıf bir soda solüsyonu uygulamalısınız.

Sülfürik asitten ilk kez Arap ve Avrupalı ​​simyacılar arasında bahsedildi. Havada kalsinasyonla elde edildi mürekkep taşı(vitriol veya hidratlı demir sülfat ( II), FeS04.7H20):

2FeS04 = Fe203 + SO3 - + SO2 - veya kükürt ve güherçile karışımı: 6KNO3 + 5S = 3K2SO4 + 2SO3 - + 3N 2 - , ve açığa çıkan sülfürik anhidrit buharları yoğunlaştı. Nemi emerek oleuma dönüştüler. Pişirme yöntemine bağlı olarak H2SO4 vitriol yağı denir(oleum vitrioli) veya kükürt yağı(oleum sülfüris). 1595 yılında simyacı Andreas Libavius ​​(1550-1616) her iki maddenin de kimliğini tespit etti.

Uzun süre vitriol yağı bulunamadı geniş uygulama. Sonrasında ona olan ilgi büyük ölçüde arttı. XVIII V. İndigodan stabil bir mavi boya olan indigo karmin elde etme süreci keşfedildi. Sülfürik asit üretimine yönelik ilk fabrika 1736 yılında Londra yakınlarında kuruldu. İşlem, dibine su dökülen kurşun haznelerinde gerçekleştirildi. Odanın üst kısmında erimiş güherçile ve kükürt karışımı yakıldı, ardından içine hava verildi. Prosedür, kabın tabanında gerekli konsantrasyonda bir asit oluşana kadar tekrarlandı. Bu durumda aşağıdaki kimyasal dönüşümler meydana geldi:

S +O 2 = SO 2 2KNO 3 +S = K 2 SO 4 +2NO

2NO + O2 = 2NO2 NO2 + SO2 + H2O = H2SO4 + NO.

XIX'da V. Yöntem geliştirildi mi: güherçile yerine kullanmaya başladılar Nitrik asit(odada ayrıştırıldığında verir NO 2). Azotlu gazları sisteme geri döndürmek için tüm sürece adını veren özel kuleler inşa edildi - kule süreci. Kule yöntemiyle çalışan fabrikalar günümüzde de varlığını sürdürmektedir.

Ancak artık esas olarak sülfürik asit üretimi için kullanılıyor Iletişim yöntemi 1831'de geliştirildi. Bu yöntemi kullanarak oksidasyon SO 2'den SO 3'e

(2SO 2 +O 2 « 2SO 3) bir katalizör - vanadyum oksit ( V) V205.

Ser Özel tesislerde anhidrit, konsantre sülfürik asit tarafından emilir. Bu oleum üretir. Demir tanklarda depolanır ve gerektiğinde sülfürik asite dönüştürülür.



Nitrat varlığında kükürdün yakılmasıyla sülfürik asit üretimine yönelik tesis.

Orta XVIII V. Önceden hazırlanan kükürt ve güherçile karışımı, kömürle ısıtılan bir fırına (1) yüklenir.

Ortaya çıkan gazlar ulaşır cam kap(2), su buharı ile etkileşime girdikleri yer. Ortaya çıkan oleum şişelerde (3) toplanır.

Mineral pirit FeS2 bir demir disülfittir, zayıf bir asidin tuzudur H2S2, hidrojen peroksite benzer şekilde inşa edilmiştir H202.

a) Hacmi kadar kesme kükürt parçalarını bir tutucuya sabitlenmiş bir test tüpüne dökün ve sürekli çalkalayarak çok dikkatli bir şekilde ısıtın. Kükürt erimeye başlayacak ve sarı, hareketli bir sıvı oluşturacaktır. 160°'nin üzerinde sıvı koyulaşır ve 200°'de koyu kahverengiye döner ve o kadar viskoz olur ki test tüpünden dışarı akmaz. 250°'nin üzerinde viskozite tekrar düşer ve 400°'de kükürt oldukça hareketli koyu kahverengi bir sıvıya dönüşür, bu sıvı 444.5°'de kaynayarak turuncu-sarı buharlar oluşturur. Erimiş kükürt ısıtıldığında meydana gelen değişiklikleri açıklayın.

b) Kaynayan sülfürü ince bir akıntı halinde bir bardağa dökün. soğuk su. Kükürt alevlenirse, döktükten sonra test tüpünün ağzını bir pota kapağı veya bir parça asbestle kapatın. Ortaya çıkan kütleyi sudan çıkarın ve plastik olduğundan emin olun. Amorf formdan kristal forma geçişi izlemek için elde edilen plastik kükürdü saklayın.

Eşkenar dörtgen kükürtün hazırlanması

Bir test tüpüne 2-3 bezelye büyüklüğünde kesme kükürt parçası koyun, 2 ml karbon disülfür ekleyin ve çalkalayarak kükürdü çözün. Karbon disülfür yanıcı bir sıvıdır ve onunla yapılan tüm çalışmalar ateşten uzakta yapılmalıdır. Elde edilen çözeltiden birkaç damla saat camına dökün. Karbon disülfitin buharlaşmasına izin verin ve ortorombik kükürt kristallerinin salınımını gözlemleyin.

3) Kırmızı fosforun süblimleşmesi

Bir test tüpüne biraz kırmızı fosfor koyun, üzerini pamukla örtün ve yatay olarak bir standa sabitleyerek brülör aleviyle hafifçe ısıtın. Kırmızı fosfor buharlaşır ve test tüpünün soğuk kısımlarında beyaz bir kaplama birikir. Deneyi dikkatli bir şekilde gerçekleştirin ve fosfor buharının test tüpünden çıkarken tutuşmadığından daima emin olun.

4) Su altında fosfor yanması

a) Bir bardak suya bir parça beyaz fosfor koyun ve suyu 60-70°'ye ısıtın. Daha sonra gazometreden zayıf bir oksijen akımı geçirin ve çıkış tüpünü fosforla temas edecek şekilde tutun. Sonuncusu yanıyor. Reaksiyon denklemini yazın.

b) Beyaz fosforu kırmızıyla değiştirerek de aynısını yapın. Kırmızı fosfor su altında yanmaz.

1. Fosforik anhidrit ve özellikleri

(İş çekiş altında yapılır)

Asbest ağının üzerine yerleştirilmiş porselen bir kaba (veya pota kapağına) 0,4-0,5 g kırmızı fosfor koyun. Ağdan kısa bir mesafeye (yaklaşık 0,5 cm) kabın üzerine kuru bir huni yerleştirin. Fosforu sıcak bir cam çubukla yakın. Fosforun yanması sırasında oluşan fosforik anhidrit, huninin duvarlarında puroya benzer beyaz kristal bir kütle şeklinde biriktirilir.

Fosforun tamamı yandığında huniyi tripod halkasına yerleştirin ve bir süre bekletin. Fosforik anhidrit çok hızlı yayılır. Bu fenomen P 2 O 5'in hangi özelliğini gösteriyor?

2. Fosforik asitlerin hazırlanması

a) Önceki deneyde elde edilen fosforik anhidriti huninin duvarlarından damıtılmış suyla bir test tüpüne yıkayın. Çözelti şeffaf hale gelince başka bir test tüpüne biraz dökün ve sonuncuya fazla miktarda AgN0 3 çözeltisi ekleyin. Beyaz bir AgP0 3 çökeltisi oluşur. Reaksiyon denklemlerini yazın.

b) H3PO4 çözeltisinin geri kalanını bir bardağa dökün, 10-15 ml su ve 1-2 ml konsantre HNO3 ekleyin

3. Eylem alkali metaller suya

(İş camın arkasında yapılır davlumbaz!)

Üç porselen bardağı suyla alın. Küçük bir parça lityum, sodyum ve potasyumu bıçakla kesin, filtre kağıdıyla kurutun, suya atın: bir fincanda lityum, diğerinde sodyum, üçte birinde potasyum. Çeker ocak camından reaksiyonun ilerleyişini gözlemleyin. Reaksiyonlar sonunda meydana gelen sıçramalardan dolayı cam koruması gereklidir. Potasyumun suyla en enerjik şekilde reaksiyona girdiğini ve lityumun en az enerjiyle reaksiyona girdiğini unutmayın. Ortaya çıkan çözeltileri turnusol veya fenolftalein ile test edin. Reaksiyon denklemlerini yazın.

Potasyum nitrat elde edilmesi

20 ml su içeren bir bardağa 7,5 g KS1 ekleyin ve ısıtarak çözün; daha sonra 8,5 g ezilmiş NaN03 ekleyin. Camın içeriğini birkaç dakika kaynatın, ardından kısaltılmış bir cam huni kullanarak (tüp kesilmiş halde) oluşan NaCl çökeltisinden sıvıyı hızlı bir şekilde filtreleyin. Çözeltinin soğumasını bekleyin ve KN03 kristallerinin çökelmesini gözlemleyin. Ana likörü boşaltarak kristalleri ayırın ve filtre kağıdı tabakaları arasında kurutun. Çözeltide oluşabilecek tuzların çözünürlüğüne dayanarak deney sırasında gözlemlenen olayları açıklayın.

5. Na - ve K iyonlarının açılma reaksiyonu

a) Bir test tüpüne bir miktar sodyum tuzu içeren nötr bir çözelti dökün ve güçlü (tercihen taze hazırlanmış) bir asidik potasyum piroantimon K 2 H 2 Sb 2 0 7 çözeltisini soğuk olarak ekleyin. Na 2 H 2 Sb 2 0 7'nin beyaz kristal çökeltisinin çökelmesini gözlemleyin. Gerekirse, bir cam çubuğun test tüpünün duvarlarına sürtülmesiyle çökelme hızlandırılabilir. Reaksiyon denklemini moleküler ve iyonik formlarda yazın.

b) Bir miktar potasyum tuzundan oluşan nötr bir çözeltiye, asidik sodyum tartarat NaHC4H 4 0 6'dan oluşan bir çözelti ekleyin ve çalkalayın. KHC4H4O6'nın beyaz kristal çökeltisinin çökelmesini gözlemleyin. Reaksiyon denklemini moleküler ve iyonik formlarda yazın.

Sorular

1. Klorda sodyumun yanması, sodyumun su ile etkileşimi ve sodyumun sülfürik asit ile etkileşimi süreçlerinde ortak olan nedir?

2. Aşağıdaki potasyum tuzlarından hangisi gözle görülür hidrolize uğrayacaktır: KC1, KNO3, K2S, K2CO3, CH3COOC?

3. Plastik kükürt neden karbon disülfürde tamamen çözülmüyor?

4. Hidrojen sülfürü bir gaz karışımından nasıl uzaklaştırabilirsiniz?

5. Tuzlarından hidrojen sülfür elde etmek için nitrik asit kullanmak mümkün müdür?

6. Hidrojen sülfür neden indirgeyici bir maddedir ve oksitleyici özellikler göstermez?