Sumporni spojevi. Stupanj oksidacije sumpora u spojevima. Formule za sumporne spojeve

Podskupina kalkogena uključuje sumpor - ovo je drugi element koji je sposoban formirati veliki broj rudnih naslaga. Sulfati, sulfidi, oksidi, drugi spojevi sumpora vrlo su rašireni, važni u industriji i prirodi. Stoga, u ovom članku ćemo pogledati što su oni, što sumpor predstavlja sebe, svoju jednostavnu supstanciju.

Sumpor i njegova svojstva

Ovaj element ima sljedeću poziciju u periodičnoj tablici.

1. Šesta skupina, glavna podskupina.
2. Treći mali period.
3. Atomska masa je 32.064.
4. Redni broj je 16, protoni i elektroni su isti, a neutroni su također 16.
5. Odnosi se na elemente koji nisu metalni.
6. Formule se glase kao "es", naziv elementa sumpora, latinskog sumpora.

U prirodi, postoje četiri stabilna izotopa s masenim brojevima 32, 33, 34 i 36. Taj je element šesti u prevalenciji u prirodi. Odnosi se na biogene elemente, jer je dio važnih organskih molekula.

Elektronska struktura atoma

Sumporni spojevi duguju svoju raznolikost do osobitosti elektronske strukture atoma. Izražava se sljedećom konfiguracijskom formulom: 1s²2s²2p⁶3s²3P⁴.

Gore navedeni postupak odražava samo stacionarno stanje elementa. Međutim, poznato je da ako je atomu dana dodatna energija, moguće je podijeliti elektrone u podskupine 3p i 3s, nakon čega slijedi još jedan prijelaz na 3d koji ostaje slobodan. Kao rezultat toga, ne samo da se valencija atoma mijenja, nego i sva moguća oksidacijska stanja. Njihov broj značajno raste, kao i broj različitih tvari koje uključuju sumpor.

Stupanj oksidacije sumpora u spojevima

Postoji nekoliko glavnih opcija za ovaj pokazatelj. Za sumpor je:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

Od njih, S je najčešći⁺², ostali su raspršeni posvuda. Stupanj oksidacije sumpora u spojevima ovisi o kemijskoj aktivnosti i sposobnosti oksidacije cijele tvari. Tako, na primjer, spojevi s -2 su sulfidi. U njima, element koji razmatramo je tipično oksidans.

Što je stupanj oksidacije u spoju veći, izraženije oksidacijske sposobnosti bit će posjedovane tvari. Ovo se lako može vidjeti ako se prisjetimo dvije osnovne kiseline koje tvore sumpor:

• H₂SO₃ - sumporna;
• H₂SO₄ - sumporna.

Poznato je da je potonji mnogo stabilniji, jak spoj koji ima vrlo visoku sposobnost oksidacije u visokoj koncentraciji.

Jednostavna tvar

Kao jednostavna tvar, sumpor je žuti, lijepi kristali redovitog, redovitog izduženog oblika. Iako je to samo jedan od njegovih oblika, jer postoje dva glavna alotropne modifikacije ove tvari. Prvi, monoklinski ili rombo - to je žuto kristalnog tijela, Ne mogu se otopiti u vodi, već samo u organskim otapalima. Odlikuje ga krhkost i lijep oblik strukture, predstavljen u obliku krune. Talište je oko 110 ° C⁰S.

Ako ne propustimo srednji trenutak kada se takva modifikacija zagrije, tada se može otkriti još jedan uvjet, plastični sumpor. To je gumena, viskozna smeđa otopina koja, uz daljnje zagrijavanje ili naglo hlađenje, ponovno postaje rombasti oblik.

Ako govorimo o kemijski čistom sumporu, dobivenom ponavljanom filtracijom, to su svijetlo žuti mali kristali, krhki i potpuno netopljivi u vodi. Jesu li sposobni zapaliti u kontaktu s vlagom i kisikom zraka. Kemijska aktivnost je različito dovoljno visoka.

Biti u prirodi

U prirodi se nalaze prirodni naslage, od kojih se ekstrahiraju sumporni spojevi i sama je sama jednostavna tvar. Osim toga, sadrži:

• u mineralima, rudama i stijenama;
• u tijelu životinja, biljaka i ljudi, kao dio mnogih organskih molekula;
• u prirodnim plinovima, ulju i ugljenu;
• u uljnim škriljevcima i prirodnim vodama.

Možete navesti nekoliko najbogatijih minerala sumpora:

• Rumenica;
• pirit;
• Sfalerit;
• antimonit;
• galena i drugih.

Većina sumpora proizvedenog danas se troši na sumpornu proizvodnju. Drugi dio se koristi za medicinske svrhe, poljoprivredu, industrijske procese za proizvodnju tvari.

Fizička svojstva

Mogu ih opisati nekoliko točaka.

1. U vodi je netopiva, u ugljični disulfid ili terpentin - dobro se otapa.
2. Kod produljenog trenja akumulira se negativni naboj.
3. Talište je 110 ° C ⁰S.
4. Točka vrenja 190 ⁰S.
5. Na postizanju 300 ⁰C ide u tekućinu, lako se kreće.
6. Čista supstanca sposobna samozapaljivih zapaljivih svojstava su vrlo dobri.
7. Sam miris praktički nema, međutim, vodikovi spojevi sumpora daju oštar miris trulih jaja. Baš kao i neki plinoviti binarni predstavnici.

Fizička svojstva dotične tvari bile su poznate ljudima od antike. Zbog svoje zapaljivosti sumpor je dobio takvo ime. U ratovima su korišteni zagušujući i otrovni parovi, koji nastaju izgaranjem ovog spoja, kao oružje protiv neprijatelja. Osim toga, kiseline s sumporom također su uvijek bile od velikog industrijskog značaja.

Kemijska svojstva

Tema: "Sumpor i njegovi spojevi" u školskoj kemiji imaju više od jedne lekcije. Mnogo ih je. To je zbog kemijske aktivnosti ove tvari. Može pokazati i oksidacijska svojstva s jačim redukcijskim sredstvima (metali, bor i drugi), te regenerativno s većinom nemetala.

Međutim, unatoč takvoj aktivnosti, samo uz fluor, interakcija se odvija u normalnim uvjetima. Za sve ostale potrebno je grijanje. Moguće je identificirati nekoliko kategorija supstancija s kojima sumpor može djelovati:

• metala;
• nemetala;
• lužine;
• jake oksidirajuće kiseline - sumporne i nitratne.

Sumporni spojevi: sorte

Njihova se raznolikost objašnjava neravnomjernošću stupnja oksidacije osnovnog elementa - sumpora. Na taj način možemo razlikovati nekoliko osnovnih vrsta tvari na temelju toga:

• spojevi s stupnjem oksidacije -2;
• +4;
• +6.

Ako uzmemo u obzir razrede, a ne valencijski indeks, onda taj element tvori takve molekule kao:

• kiselina;
• oksidi;
• spojevi vodika sumpora;
• sol;
• binarni spojevi s ne-metalima (ugljični disulfid, kloridi);
• organska tvar.

Sada razmotrite glavne od njih i dajte primjere.

Tvari s oksidacijskim stanjem od -2

Spojevi sumpora 2 su njegove konformacije s metalima, kao i sa:

• ugljik;
• vodik;
• fosfora;
• silicij;
• arsen;
• bor.

U takvim slučajevima djeluje kao oksidator, budući da su svi navedeni elementi elektrostimativni. Razmotrite najvažnije od njih.

1. Ugljik disulfid - CS₂. Prozirna tekućina s karakterističnom ugodnom aromom etera. To je otrovno, zapaljivo i eksplozivno. Koristi se kao otapalo, kao i za većinu vrsta ulja, masti, nemetala, srebra nitrata, smola i guma. Također je važan dio proizvodnje umjetne svile - viskoze. U industriji se sintetizira u velikim količinama.
2. Vodikov sulfid ili sumporovodik - H₂S. Plin koji je bezbojan i slatko okusan. Miris je oštar, izuzetno neugodan, poput trulog jaja. Otrovno, potiče respiratorni centar jer veže bakrene ione. Stoga, kad su otrovani, oni postaju gušeni i umiru. Široko se koristi u medicini, organskoj sintezi, proizvodnji sumporne kiseline, ali i kao energetsko učinkovitu sirovinu.
3. Metalni sulfidi se široko koriste u medicini, proizvodnji sulfata, proizvodnji boja, proizvodnji fosfora i drugih mjesta. Opća formula je Me_xS_y.

Spojevi s oksidacijskim stanjem od +4

Spojevi sumpora 4 su poželjno oksid i odgovarajuće soli i kiselina. Svi su vrlo uobičajeni spojevi koji imaju određenu vrijednost u industriji. Oni također mogu djelovati kao oksidatori, ali češće oni pokazuju svojstva popravljanja.

Formule za sumporni spoj s oksidacijskim stanjem +4 su kako slijedi:

• oksid - sumporni dioksid SO₂;
• kiselinski - sumporni H₂SO₃;
• soli imaju opću formulu Me_x(SO₃)_y.

Jedan od najčešćih sumpor dioksid, ili anhidrid. To je bezbojna tvar s mirisom spaljene utakmice. U velikim skupinama nastalim erupcijom vulkana, u ovom je trenutku lako odrediti mirisom.

Otapa se u vodi formiranjem lako raspadljive kiseline - sumpora. Ponaša se kao tipično kiseli oksid, tvori soli, koje su uključene u obliku sulfitnog iona SO₃^2-. Ovaj anhidrid glavni je plin koji utječe na onečišćenje okolne atmosfere. To utječe na obrazovanje kisele kiše. U industriji se koristi u proizvodnji sumporne kiseline.

Spojevi u kojima je oksidacijsko stanje sumpora +6

To uključuje, prije svega, sumpornu anhidridu i sumpornu kiselinu sa svojim solima:

• sulfate;
• hidrogensulfat.

Budući da je atom sumpora u njima visoko oksidiran, svojstva tih spojeva su sasvim razumljiva. Oni su jaki oksidansi.

Sumporov oksid (VI) - sumpornog anhidrida - je hlapiva bezbojna tekućina. Karakteristična značajka je jak kapacitet apsorpcije vlage. Puši na otvorenom. Kada se otopi u vodi, daje jednu od najsnažnijih mineralnih kiselina - sumporna kiselina. Njegova koncentrirana otopina je teška masna, malo žućkasta tekućina. Ako se anhidrid otopi u sumpornoj kiselini, dobit će se poseban spoj nazvan oleum. Koristi se u industriji za proizvodnju kiseline.

Među soli - sulfati - velika je važnost takvih spojeva kao što su:

• gips CaSO₄middot-2H₂O;
• baritni BaSO₄;
• mirabilite;
• olovni sulfat i drugi.

Nalaze se u građevinarstvu, kemijskoj sintezi, medicini, proizvodnji optičkih instrumenata i naočalama, pa čak i prehrambenoj industriji.

Hidrosulfati se široko koriste u metalurgiji, gdje se koriste kao tok. Također pomažu pri prijenosu mnogih kompleksnih oksida u topive sulfatne oblike, koji se koriste u odgovarajućim industrijama.

Proučavanje sumpora u školi kemije

Kada je najbolji način da učenici uče o tome što je sumpor, kakva je njegova svojstva, koja je sumporna supstanca? Grade 9 je najbolje razdoblje. Ovo nije početak, kada je sve novo i neshvatljivo za djecu. Ovo je srednja točka u proučavanju kemijske znanosti, kada će osnove prethodno navedene pomoći u potpunosti razumjeti temu. Stoga, za razmatranje tih pitanja, to je druga polovica diplome koji se ističe. Istodobno, cijela je tema podijeljena u nekoliko blokova, u kojoj se izdvajaju lekcija "Sumporni spojevi, 9. razred".

To je zbog njihovog velikog broja. Pitanje proizvodnje sulfatne kiseline u industriji također se razmatra odvojeno. Općenito, ova tema se prosječno iznosi 3 sata.

i ovdje organski spojevi sumpor se uzimaju u obzir samo u 10. razredu, kada se razmatraju organski problemi. Oni također utječu na biologiju u višim razredima. Uostalom, sumpor je dio takvih organskih molekula kao:

• tioalkoholi (tioli);
• proteini (tercijarna struktura na kojoj se stvaraju disulfidni mostovi);
• thioaldehydes;
• tiofenoli;
• tioestere;
• sulfonske kiseline;
• sulfoksida i drugih.

Oni su izolirani u posebnoj skupini organskih spojeva. Oni su važni ne samo u biološkim procesima živih bića nego iu industriji. Na primjer, sulfonske kiseline - osnova mnogih lijekova (aspirin, sulfonamid ili streptokid).

Osim toga, sumpor je konstantna komponenta spojeva kao što su neki:

• aminokiseline;
• enzimi;
• vitamini;
• hormoni.