4.doc
Күкірт. Күкіртсутек, сульфидтер, сульфидтер. Күкірт оксидтері (IV) және (VI). Күкірт және күкірт қышқылдары және олардың тұздары. Күкірт қышқылының күрделі эфирлері. Натрий тиосульфаты
4.1. Күкірт
Күкірт - бірнеше мыңжылдықтар бойы адамдар қолданып келе жатқан бірнеше химиялық элементтердің бірі. Ол табиғатта кең таралған және бос күйінде де (нағыз күкірт) де, қосылыстарда да кездеседі. Құрамында күкірт бар минералдарды екі топқа бөлуге болады – сульфидтер (колчедандар, жылтырлар, блендер) және сульфаттар. Отандық күкірт Италияда (Сицилия аралында) және АҚШ-та көп мөлшерде кездеседі. ТМД-да Еділ бойында, Орталық Азия мемлекеттерінде, Қырымда және басқа аудандарда жергілікті күкірт кен орындары бар.
Бірінші топтағы минералдарға қорғасын жылтыры PbS, мыс жылтыры Cu 2 S, күміс жылтыры - Ag 2 S, мырыш қоспасы - ZnS, кадмий қоспасы - CdS, пирит немесе темір колчеданы - FeS 2, халькопирит - CuFeS 2, киноварь - HgS жатады.
Екінші топтағы минералдарға гипс CaSO 4 2H 2 O, мирабилит (Глаубер тұзы) - Na 2 SO 4 10H 2 O, кизерит - MgSO 4 H 2 O жатады.
Күкірт жануарлар мен өсімдіктердің денесінде кездеседі, өйткені ол белок молекулаларының құрамына кіреді. Күкірттің органикалық қосылыстары мұнайда кездеседі.
Түбіртек
1. Күкіртті табиғи қосылыстардан, мысалы күкірт колчедандарынан алған кезде оны жоғары температураға дейін қыздырады. Күкіртті колчедан темір (II) сульфиді мен күкіртті түзу үшін ыдырайды:
2. Күкіртті реакция бойынша күкіртті сутекті оттегінің жетіспеушілігімен тотықтыру арқылы алуға болады:
2H 2 S+O 2 =2S+2H 2 O
3. Қазіргі кезде күкіртті күкірт кенінен металдарды балқыту кезіндегі жанама өнім – көміртегімен күкірт диоксиді SO2 тотықсыздандыру арқылы алу жиі кездеседі:
SO 2 +C = CO 2 +S
4. Металлургиялық және коксты пештерден шығатын газдардың құрамында күкірт диоксиді мен күкіртсутек қоспасы болады. Бұл қоспаны жоғары температурада катализатор арқылы өткізеді:
H 2 S+SO 2 =2H 2 O+3S
^ Физикалық қасиеттері
Күкірт – қатты, сынғыш, лимон сары зат. Ол іс жүзінде суда ерімейді, бірақ күкірт көміртегі CS 2 анилинде және кейбір басқа еріткіштерде жақсы ериді.
Жылу мен электр тогын нашар өткізеді. Күкірт бірнеше аллотроптық модификацияларды құрайды:
1 . ^ Ромб тәрізді күкірт (ең тұрақты), кристалдар октаэдр түрінде болады.
Күкіртті қыздырғанда оның түсі мен тұтқырлығы өзгереді: алдымен ашық сары түс пайда болады, содан кейін температура көтерілген сайын ол күңгірттеніп, пробиркадан ағып кетпейтіндей тұтқыр болады, әрі қарай қыздырғанда тұтқырлық төмендейді. қайтадан, және 444,6 °C күкірт қайнайды.
2. ^ Моноклиникалық күкірт - балқытылған күкіртті баяу салқындату арқылы алынған қою-сары ине тәрізді кристалдар түріндегі модификация.
3. Пластикалық күкіртқайнағанша қыздырылған күкіртті суық суға құйса түзіледі. Резеңке сияқты оңай созылады (19-суретті қараңыз).
Табиғи күкірт төрт тұрақты изотоптардың қоспасынан тұрады: 32 16 S, 33 16 S, 34 16 S, 36 16 S.
^ Химиялық қасиеттері
Күкірт атомы толық емес сыртқы энергия деңгейіне ие, екі электрон қосып, дәреже көрсете алады
Тотығу -2. Күкірт мұндай тотығу дәрежесін металдармен және сутегімен (Na 2 S, H 2 S) қосылыстарда көрсетеді. Электртеріс элемент атомына электрондар берілгенде немесе алынған кезде күкірттің тотығу дәрежесі +2, +4, +6 болуы мүмкін.
Суықта күкірт салыстырмалы түрде инертті, бірақ температураның жоғарылауымен оның реактивтілігі артады. 1. Металдармен күкірт тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Бұл реакциялар сульфидтер түзеді (алтынмен, платинамен және иридиймен әрекеттеспейді): Fe+S=FeS
2. Қалыпты жағдайда күкірт сутекпен әрекеттеспейді, бірақ 150-200°С қайтымды реакция жүреді:
3. Металдармен және сутегімен реакцияларда күкірт әдеттегі тотықтырғыш ретінде әрекет етеді, ал күшті тотықтырғыштар болған кезде ол тотықсыздандырғыш қасиет көрсетеді.
S+3F 2 =SF 6 (йодпен әрекеттеспейді)
4. Оттегіде күкірттің жануы 280°С, ауада 360°С-та жүреді. Бұл SO 2 және SO 3 қоспасын шығарады:
S+O 2 =SO 2 2S+3O 2 =2SO 3
5. Ауасыз қыздырылған кезде күкірт фосфор және көміртекпен тікелей қосылып, тотықтырғыш қасиет көрсетеді:
2P+3S=P 2 S 3 2S + C = CS 2
6. Күрделі заттармен әрекеттескенде күкірт негізінен тотықсыздандырғыш ретінде әрекет етеді:
7. Күкірт диспропорциялану реакцияларына қабілетті. Сонымен, күкірт ұнтағын сілтілермен қайнатқанда сульфиттер мен сульфидтер түзіледі:
Қолдану
Күкірт өнеркәсіпте және ауыл шаруашылығында кеңінен қолданылады. Оны өндірудің жартысына жуығы күкірт қышқылын өндіруге жұмсалады. Күкірт каучукты вулканизациялау үшін қолданылады: бұл жағдайда резеңке резеңкеге айналады.
Күкірт түсті (жұқа ұнтақ) түрінде күкірт жүзімдіктер мен мақта ауруларымен күресу үшін қолданылады. Ол мылтық, сіріңке және жарқырайтын қосылыстар жасау үшін қолданылады. Медицинада тері ауруларын емдеу үшін күкіртті жақпа дайындалады.
4.2. Күкіртсутек, сульфидтер, сульфидтер
Күкіртсутек судың аналогы болып табылады. Оның электронды формуласы
H-S-H байланыстарының түзілуіне күкірт атомының сыртқы деңгейінің екі p-электроны қатысатынын көрсетеді. H 2 S молекуласының бұрыштық пішіні бар, сондықтан ол полярлы.
^ Табиғатта болу
Күкіртсутек табиғи түрде жанартаулық газдарда және кейбір минералды бұлақтардың суларында кездеседі, мысалы, Пятигорск, Мацеста. Ол әртүрлі жануарлар мен өсімдіктер қалдықтарының құрамында күкірті бар органикалық заттардың ыдырауы кезінде түзіледі. Бұл ағынды сулардың, шұңқырлардың және қоқыс үйінділерінің тән жағымсыз иісін түсіндіреді.
Түбіртек
1. Күкірт сутегін қыздырғанда күкіртті сутегімен тікелей біріктіру арқылы алуға болады:
2. Бірақ ол әдетте сұйылтылған тұз немесе күкірт қышқылының темір (III) сульфидіне әсерінен алынады:
2HCl+FeS=FeCl 2 +H 2 S 2H + +FeS=Fe 2+ +H 2 S Бұл реакция көбінесе Кипп аппаратында жүргізіледі.
^ Физикалық қасиеттері
Қалыпты жағдайда күкіртсутек - шіріген жұмыртқаның күшті, тән иісі бар түссіз газ. Өте улы, ингаляция кезінде гемоглобинмен байланысып, сал ауруын тудырады, бұл жиі
Бұл өлімге әкеледі. Шағын концентрацияларда ол аз қауіпті. Онымен сорғыштарда немесе герметикалық жабық құрылғылармен жұмыс істеу қажет. Өндірістік үй-жайлардағы H 2 S рұқсат етілген мөлшері 1 литр ауаға 0,01 мг құрайды.
Күкіртсутек суда салыстырмалы түрде ериді (20°С, 2,5 көлем күкіртсутек 1 көлем суда ериді).
Күкіртсутектің судағы ерітіндісі күкіртсутекті су немесе күкіртсутек қышқылы деп аталады (ол әлсіз қышқылдың қасиетін көрсетеді).
^ Химиялық қасиеттері
1, Күшті қыздырғанда күкіртсутек толығымен дерлік ыдырап, күкірт пен сутегі түзеді.
2. Күкіртсутек газы ауада көк жалынмен жанып, күкірт оксиді (IV) және су түзеді:
2H 2 S+3O 2 =2SO 2 +2H 2 O
Оттегінің жетіспеушілігімен күкірт пен су түзіледі: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O
3. Күкіртсутек – жеткілікті күшті тотықсыздандырғыш. Оның бұл маңызды химиялық қасиетін былай түсіндіруге болады. Ерітіндіде H2S ауаның оттегі молекулаларына электрондарды салыстырмалы түрде оңай береді:
Бұл жағдайда ауадағы оттегі күкіртсутекті күкіртке дейін тотықтырады, бұл күкіртсутекті суды бұлтты етеді:
2H 2 S+O 2 =2S+2H 2 O
Бұл сонымен қатар органикалық заттардың ыдырауы кезінде күкіртсутектің табиғатта өте көп мөлшерде жиналмайтынын түсіндіреді - ауадағы оттегі оны бос күкіртке айналдырады.
4, күкіртсутек галоген ерітінділерімен қарқынды әрекеттеседі, мысалы:
H 2 S+I 2 =2HI+S Күкірт бөлініп, йод ерітіндісінің түсі өзгереді.
5. Әртүрлі тотықтырғыштар күкіртсутекпен қарқынды әрекеттеседі: азот қышқылының әсерінен бос күкірт түзіледі.
6. Күкіртсутек ерітіндісі диссоциацияға байланысты қышқылдық реакцияға ие:
H 2 SН + +HS - HS - H + +S -2
Әдетте бірінші кезең басым болады. Бұл өте әлсіз қышқыл: әдетте сульфидтерден H 2 S ығыстыратын көмір қышқылынан әлсіз.
Сульфидтер және гидросульфидтер
Күкіртсутек қышқылы екі негізді қышқыл ретінде екі тұз қатарын құрайды:
Орташа – сульфидтер (Na 2 S);
Қышқылдық – гидросульфидтер (NaHS).
Бұл тұздарды алуға болады: - гидроксидтерді күкіртсутекпен әрекеттестіру арқылы: 2NaOH+H 2 S=Na 2 S+2H 2 O
Күкірттің металдармен тікелей әрекеттесуі:
Тұздардың H 2 S немесе тұздар арасындағы алмасу реакциясы:
Pb(NO 3) 2 +Na 2 S=PbS+2NaNO 3
CuSO 4 +H 2 S=CuS+H 2 SO 4 Cu 2+ +H 2 S=CuS+2H +
Гидросульфидтердің барлығы дерлік суда жақсы ериді.
Сілтілік және сілтілік жер металдарының сульфидтері де суда оңай ериді және түссіз.
Ауыр металдардың сульфидтері суда іс жүзінде ерімейді немесе аз ериді (FeS, MnS, ZnS); олардың кейбіреулері сұйылтылған қышқылдарда (CuS, PbS, HgS) ерімейді.
Әлсіз қышқылдың тұздары ретінде сулы ерітінділердегі сульфидтер жоғары дәрежеде гидролизденеді. Мысалы, сілтілі металдардың сульфидтері суда еріген кезде сілтілі реакцияға ие:
Na 2 S+ННNaHS+NaOH
Барлық сульфидтер, күкіртсутегінің өзі сияқты, энергияны қалпына келтіретін агенттер:
3PbS -2 +8HN +5 O 3(сұйылтылған) =3PbS +6 O 4 +4H 2 O+8N +2 O
Кейбір сульфидтердің өзіне тән түсі болады: CuS және PbS – қара, CdS – сары, ZnS – ақ, MnS – қызғылт, SnS – қоңыр, Al 2 S 3 – сарғыш. Катиондардың сапалық талдауы сульфидтердің әртүрлі ерігіштігіне және олардың көпшілігінің әртүрлі түстеріне негізделген.
^ 4.3. Күкірт (IV) оксиді және күкірт қышқылы
Күкірт (IV) оксиді немесе күкірт диоксиді қалыпты жағдайда өткір, тұншықтырғыш иісі бар түссіз газ болып табылады. -10°С дейін салқындаған кезде ол түссіз сұйықтыққа айналады.
Түбіртек
1. Зертханалық жағдайда күкірт қышқылының тұздарынан күшті қышқылдармен өңдеу арқылы күкірт оксиді (IV) алынады:
Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +S0 2 +H 2 O 2NaHSO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +2SO 2 +2H 2 O 2HSO - 3 +2H + =2SO 2 +2H 2 O
2. Сондай-ақ күкірт диоксиді концентрлі күкірт қышқылының активтілігі төмен металдармен қыздырғанда әрекеттесуінен түзіледі:
Cu+2H 2 SO 4 =CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O
Cu+4H + +2SO 2- 4 =Cu 2+ + SO 2- 4 +SO 2 +2H 2 O
3. Күкіртті ауада немесе оттегіде жанғанда күкірт (IV) оксиді де түзіледі:
4. Өндірістік жағдайларда SO 2 пирит FeS 2 немесе түсті металдардың күкірт кендерін (мырыш қоспасы ZnS, қорғасын жылтыры PbS және т.б.) күйдіру арқылы алынады:
4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2
SO 2 молекуласының құрылымдық формуласы:
SO 2 молекуласында байланыс түзуге күкірттің төрт электроны және екі оттегі атомынан төрт электрон қатысады. Байланыстыратын электрон жұптары мен күкірттің жалғыз электронды жұбының өзара тебілуі молекулаға бұрыштық пішін береді.
Химиялық қасиеттері
1. Күкірт (IV) оксиді қышқыл оксидтердің барлық қасиеттерін көрсетеді:
Сумен әрекеттесу
Сілтілермен әрекеттесу,
Негізгі оксидтермен әрекеттесу.
2. Күкірт (IV) оксиді тотықсыздандырғыш қасиеттерімен сипатталады:
S +4 O 2 +O 0 2 2S +6 O -2 3 (катализатор қатысында, қыздырғанда)
Бірақ күшті тотықсыздандырғыштар болған кезде SO 2 тотықтырғыш ретінде әрекет етеді:
Күкірт оксидінің (IV) тотығу-тотықсыздану дуальділігі күкірттің тотығу дәрежесі +4 болатындығымен түсіндіріледі, сондықтан ол 2 электрон беріп, S +6 тотыға алады, ал 4 электрон қабылдап, тотықсызданады. S° дейін. Осы немесе басқа қасиеттердің көрінісі реакцияға түсетін компоненттің табиғатына байланысты.
Күкірт оксиді (IV) суда жақсы ериді (40 көлем SO 2 20°С температурада 1 көлемде ериді). Бұл жағдайда тек сулы ерітіндіде болатын күкірт қышқылы түзіледі:
SO 2 +H 2 OH 2 SO 3
Реакция қайтымды. Сулы ерітіндіде күкірт оксиді (IV) және күкірт қышқылы химиялық тепе-теңдікте болады, олардың орнын ауыстыруға болады. H 2 SO 3 байланыстырғанда (қышқылды бейтараптандыру
Сіз) реакция күкірт қышқылының түзілуіне қарай жүреді; SO 2 жойылғанда (азот ерітіндісі арқылы үрлеу немесе қыздыру арқылы) реакция бастапқы заттарға қарай жүреді. Күкірт қышқылының ерітіндісінде әрқашан күкірт оксиді (IV) болады, бұл оған өткір иіс береді.
Күкірт қышқылы қышқылдардың барлық қасиеттеріне ие. Ерітіндіде ол сатылы түрде диссоциацияланады:
H 2 SO 3 H + +HSO - 3 HSO - 3 H + +SO 2- 3
Термиялық тұрақсыз, ұшпа. Күкірт қышқылы екі негізді қышқыл ретінде екі түрлі тұз түзеді:
Орташа – сульфиттер (Na 2 SO 3);
Қышқылдық – гидросульфиттер (NaHSO 3).
Қышқылды сілтімен толық бейтараптандырғанда сульфиттер түзіледі:
H 2 SO 3 +2NaOH=Na 2 SO 3 +2H 2 O
Гидросульфиттерді сілті жетіспегенде алады:
H 2 SO 3 +NaOH=NaHSO 3 +H 2 O
Күкірт қышқылы және оның тұздары тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиетке ие, ол реакция серіктесінің табиғатымен анықталады.
1. Сонымен, оттегінің әсерінен сульфиттер сульфаттарға дейін тотығады:
2Na 2 S +4 O 3 +O 0 2 =2Na 2 S +6 O -2 4
Күкірт қышқылының броммен және калий перманганатымен тотығуы оңайырақ болады:
5H 2 S +4 O 3 +2KMn +7 O 4 =2H 2 S +6 O 4 +2Mn +2 S +6 O 4 +K 2 S +6 O 4 +3H 2 O
2. Энергетикалық тотықсыздандырғыштар болған кезде сульфиттер тотықтырғыш қасиет көрсетеді:
Күкірт қышқылының тұздарынан барлық дерлік гидросульфиттер мен сілтілік металл сульфиттері ериді.
3. H 2 SO 3 әлсіз қышқыл болғандықтан, қышқылдар сульфиттерге және гидросульфиттерге әсер еткенде SO 2 бөлінеді. Бұл әдіс әдетте SO 2 алу үшін қолданылады зертханалық жағдайларда:
NaHSO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +SO 2 +H 2 O
4. Суда еритін сульфиттер оңай гидролизденеді, соның нәтижесінде ерітіндідегі ОН – иондарының концентрациясы жоғарылайды:
Na 2 SO 3 +HONNaHSO 3 +NaOH
Қолдану
Күкірт (IV) оксиді мен күкірт қышқылы көптеген бояғыштарды түссіздендіреді, олармен түссіз қосылыстар түзеді. Соңғысы қыздырылғанда немесе жарыққа ұшыраған кезде қайтадан ыдырауы мүмкін, нәтижесінде түс қалпына келеді. Демек, SO 2 және H 2 SO 3 ағартқыш әсері хлордың ағартқыш әсерінен ерекшеленеді. Әдетте күкірт (IV) оксиді жүнді, жібекті және сабанды ағарту үшін қолданылады.
Күкірт (IV) оксиді көптеген микроорганизмдерді өлтіреді. Сондықтан зең саңырауқұлақтарын жою үшін олар дымқыл жертөлелерді, жертөлелерді, шарап бөшкелерін және т.б. фумигациялайды.Ол жемістер мен жидектерді тасымалдау және сақтау үшін де қолданылады. Күкірт оксиді IV) күкірт қышқылын алу үшін көп мөлшерде қолданылады.
Ағаш пен қағаз массасын өңдеу үшін қолданылатын кальций гидросульфиті CaHSO 3 (сульфитті сілті) ерітіндісінде маңызды қолдану бар.
^ 4.4. Күкірт (VI) оксиді. Күкірт қышқылы
Күкірт оксиді (VI) (20-кестені қараңыз) – 16,8°С температурада қатты кристалды массаға айналатын түссіз сұйықтық. Ол ылғалды өте күшті сіңіреді, күкірт қышқылын түзеді: SO 3 + H 2 O= H 2 SO 4
Кесте 20. Күкірт оксидтерінің қасиеттері
Күкірт оксидінің (VI) суда еруі айтарлықтай мөлшерде жылудың бөлінуімен бірге жүреді.
Күкірт оксиді (VI) концентрлі күкірт қышқылында өте жақсы ериді. Сусыз қышқылдағы SO 3 ерітіндісі олеум деп аталады. Олеумдарда 70%-ға дейін SO 3 болуы мүмкін.
Түбіртек
1. Күкірт оксиді (VI) 450°С температурада катализаторлардың қатысуымен күкірт диоксидін ауа оттегімен тотықтыру арқылы алынады (қараңыз. Күкірт қышқылын алу):
2SO 2 +O 2 =2SO 3
2. SO 2-ні SO 3 тотықтырудың тағы бір жолы тотықтырғыш ретінде азот оксидін (IV) қолдану:
Алынған азот оксиді (II) атмосфералық оттегімен әрекеттескенде жеңіл және тез азот оксидіне (IV) айналады: 2NO+O 2 = 2NO 2
Қайтадан SO 2 тотығуында қолдануға болады. Демек, NO 2 оттегі тасымалдаушы қызметін атқарады. SO 2-ден SO 3-ке дейін тотығудың бұл әдісі азот деп аталады. SO 3 молекуласы үшбұрыштың пішініне ие, оның ортасында
Күкірт атомы орналасқан:
Бұл құрылым байланыстырушы электрон жұптарының өзара тебілуіне байланысты. Күкірт атомы олардың түзілуіне алты сыртқы электрон берді.
Химиялық қасиеттері
1. SO 3 типтік қышқыл оксиді.
2. Күкірт оксиді (VI) күшті тотықтырғыш қасиетіне ие.
Қолдану
Күкірт (VI) оксиді күкірт қышқылын алу үшін қолданылады. Ең маңыздысы - қабылдаудың байланыс әдісі
Күкірт қышқылы. Бұл әдісті қолдана отырып, кез келген концентрациядағы H 2 SO 4, сондай-ақ олеум алуға болады. Процесс үш кезеңнен тұрады: SO 2 алу; SO 2-нің SO 3-ке дейін тотығуы; H 2 SO 4 алу.
SO 2 FeS 2 колчеданын арнайы пештерде қуыру арқылы алынады: 4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2
Күйдіруді жылдамдату үшін пирит алдын ала ұсақталады, ал күкіртті толық күйдіру үшін реакция талап еткеннен әлдеқайда көп ауа (оттегі) енгізіледі. Пештен шығатын газ күкірт (IV) оксиді, оттегі, азот, мышьяк қосылыстары (колчедандардағы қоспалардан) және су буынан тұрады. Оны күйдіретін газ деп атайды.
Қуыруға арналған газ мұқият тазартылады, өйткені мышьяк қосылыстарының аздаған мөлшері, шаң мен ылғалдың өзі катализаторды уландырады. Газды мышьяк қосылыстары мен шаңнан арнайы электр сүзгілері мен жуу мұнарасынан өткізу арқылы тазартады; ылғал кептіру мұнарасындағы концентрлі күкірт қышқылымен жұтылады. Құрамында оттегі бар тазартылған газ жылу алмастырғышта 450°С-қа дейін қызады және байланыс аппаратына түседі. Байланыс аппаратының ішінде катализатормен толтырылған торлы сөрелер бар.
Бұрын катализатор ретінде майда ұсақталған металл платина пайдаланылды. Кейіннен оны ванадий қосылыстары алмастырды - ванадий (V) оксиді V 2 O 5 немесе ванадил сульфаты VOSO 4, олар платинадан арзанырақ және баяу уланады.
SO 2 - SO 3 тотығу реакциясы қайтымды:
2SO 2 +O 2 2SO 3
Қуырылған газдағы оттегі мөлшерінің артуы күкірт оксидінің (VI) шығымын арттырады: 450°С температурада әдетте 95% және одан да жоғары болады.
Алынған күкірт оксиді (VI) содан кейін концентрлі күкірт қышқылымен жұтылатын абсорбция мұнарасына қарсы ағынмен беріледі. Қаныққан кезде алдымен сусыз күкірт қышқылы, содан кейін олеум түзіледі. Кейіннен олеум 98% күкірт қышқылына дейін сұйылтылып, тұтынушыларға жеткізіледі.
Күкірт қышқылының құрылымдық формуласы:
^ Физикалық қасиеттері
Күкірт қышқылы - ауыр, түссіз, майлы сұйықтық, +10,4°С температурада кристалданады, бұл екі есе дерлік көп. ( =1,83 г/см 3) судан ауыр, иіссіз, ұшқыш емес. Өте гигроскопиялық. Ол көп мөлшерде жылудың бөлінуімен ылғалды сіңіреді, сондықтан концентрлі күкірт қышқылына су қосуға болмайды - қышқыл шашырайды. Уақыт үшін
Кішкене бөліктерде суға күкірт қышқылын қосыңыз.
Сусыз күкірт қышқылы күкірт (VI) оксидінің 70% дейін ерітеді. Қыздырған кезде ол H 2 SO 4 массалық үлесі 98,3% ерітінді түзілгенше SO 3 бөлінеді. Сусыз H 2 SO 4 дерлік электр тогын өткізбейді.
^ Химиялық қасиеттері
1. Сумен кез келген қатынаста араласып, әртүрлі құрамды гидраттар түзеді:
H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2H 2 O, H 2 SO 4 3H 2 O, H 2 SO 4 4H 2 O, H 2 SO 4 6,5H 2 O
2. Концентрлі күкірт қышқылы органикалық заттарды – қантты, қағазды, ағашты, талшықты, олардан су элементтерін кетіреді:
C 12 H 22 O 11 + H 2 SO 4 = 12 C + H 2 SO 4 11 H 2 O
Алынған көміртегі қышқылмен ішінара әрекеттеседі:
Газды кептіру күкірт қышқылының суды сіңіруіне негізделген.
Күшті ұшпайтын қышқыл H 2 SO 4 басқа қышқылдарды құрғақ тұздардан қалай ығыстырады?
NaNO 3 +H 2 SO 4 =NaHSO 4 +HNO 3
Бірақ тұз ерітінділеріне H 2 SO 4 қосса, қышқылдардың ығысуы болмайды.
H 2 SO 4 – күшті екі негізді қышқыл: H 2 SO 4 H + +HSO - 4 HSO - 4 H + +SO 2- 4
Ол ұшпайтын күшті қышқылдардың барлық қасиеттеріне ие.
Сұйылтылған күкірт қышқылы тотықтырмайтын қышқылдардың барлық қасиеттерімен сипатталады. Атап айтқанда: сутегіге дейінгі металл кернеулерінің электрохимиялық қатарындағы металдармен әрекеттеседі:
Металдармен әрекеттесу сутегі иондарының тотықсыздануынан болады.
6. Концентрлі күкірт қышқылы күшті тотықтырғыш болып табылады. Қыздырған кезде ол металдардың көпшілігін, соның ішінде сутегінен кейінгі электрохимиялық кернеу қатарындағы металдарды тотықтырады.Ол тек платина және алтынмен әрекеттеспейді. Металдың белсенділігіне қарай тотықсыздану өнімдері S -2, S° және S +4 болуы мүмкін.
Суықта концентрлі күкірт қышқылы алюминий, темір және хром сияқты күшті металдармен әрекеттеспейді. Бұл металдардың пассивтенуі арқылы түсіндіріледі. Бұл қасиет оны темір контейнерлерде тасымалдау кезінде кеңінен қолданылады.
Дегенмен, қыздырылған кезде:
Осылайша, концентрлі күкірт қышқылы қышқыл түзуші атомдардың тотықсыздануы есебінен металдармен әрекеттеседі.
SO 2-4 сульфат ионына сапалық реакция суда және қышқылдарда ерімейтін BaSO 4 ақ кристалды тұнбаның түзілуі болып табылады:
SO 2- 4 +Ba +2 BaSO 4
Қолдану
Күкірт қышқылы негізгі химия өнеркәсібінің маңызды өнімі болып табылады.
Органикалық қышқылдар, сілтілер, тұздар, минералды тыңайтқыштар және хлор.
Қолдану әртүрлілігі бойынша күкірт қышқылы қышқылдар арасында бірінші орында. Оның ең көп мөлшері фосфор және азот тыңайтқыштарын өндіруге жұмсалады. Ұшқыш емес болғандықтан, күкірт қышқылы басқа қышқылдарды - тұзды, фторлы, фосфорлы және сірке қышқылын алу үшін қолданылады.
Оның көп бөлігі мұнай өнімдерін – бензинді, керосинді, майлау майларын зиянды қоспалардан тазарту үшін қолданылады. Машина жасауда күкірт қышқылы металл бетін жабу алдында (никельмен қаптау, хромдау және т.б.) оксидтерден тазарту үшін қолданылады. Күкірт қышқылы жарылғыш заттар, жасанды талшықтар, бояғыштар, пластмассалар және басқа да көптеген өндірістерде қолданылады. Ол батареяларды толтыру үшін қолданылады.
Күкірт қышқылының тұздарының маңызы зор.
^ Натрий сульфаты Na 2 SO 4 сулы ерітінділерден Na 2 SO 4 10H 2 O гидрат түрінде кристалданады, оны Глаубер тұзы деп атайды. Медицинада іш жүргізетін дәрі ретінде қолданылады. Сусыз натрий сульфаты сода мен шыны өндірісінде қолданылады.
^ Аммоний сульфаты(NH 4) 2 SO 4 – азотты тыңайтқыш.
Калий сульфаты K 2 SO 4 - калий тыңайтқышы.
Кальций сульфаты CaSO 4 табиғатта гипс минералы CaSO 4 2H 2 O түрінде кездеседі. 150°С дейін қыздырғанда судың бір бөлігін жоғалтады және күйген гипс деп аталатын 2CaSO 4 H 2 O құрамды гидратқа айналады немесе алебастр. Алебастр сумен араласқанда қамыр тәрізді масса болып, біраз уақыттан кейін қайтадан қатып, CaSO 4 2H 2 O айналады. Гипс құрылыста (сылақ) кеңінен қолданылады.
^ Магний сульфаты MgSO 4 теңіз суында болады, бұл оның ащы дәмін тудырады. Ащы тұз деп аталатын кристал гидрат іш жүргізетін дәрі ретінде қолданылады.
Витриол- Fe, Cu, Zn, Ni, Co металл сульфаттарының кристалды гидраттарының техникалық атауы (сусыздандырылған тұздар витриол емес). Мыс сульфаты CuSO 4 5H 2 O көк түсті улы зат. Оның сұйылтылған ерітіндісі өсімдіктерге шашылып, тұқым себу алдында өңделеді. сия тас FeSO 4 7H 2 O – ашық жасыл түсті зат. Өсімдік зиянкестерімен күресу, бояулар, минералды бояулар және т.б. дайындау үшін қолданылады. Мырыш сульфаты ZnSO 4 7H 2 O минералды бояу өндірісінде, калико басу, медицинада қолданылады.
^ 4.5. Күкірт қышқылының күрделі эфирлері. Натрий тиосульфаты
Күкірт қышқылының күрделі эфирлеріне диалкилсульфаттар (RO 2)SO 2 жатады. Бұл жоғары қайнайтын сұйықтықтар; төменгілері суда ериді; сілтілердің қатысуымен спирт пен күкірт қышқылының тұздарын түзеді. Төменгі диалкилсульфаттар алкилирлеуші заттар болып табылады.
Диэтилсульфат(C 2 H 5) 2 SO 4. Балқу температурасы -26°С, қайнау температурасы 210°С, спиртте ериді, суда ерімейді. Күкірт қышқылын этанолмен әрекеттескенде алады. Бұл органикалық синтездегі этилдендіргіш. Тері арқылы енеді.
Диметилсульфат(CH 3) 2 SO 4. Балқу температурасы -26,8°С, қайнау температурасы 188,5°С. Спирттерде ериді, суда нашар ериді. Еріткіш жоқ кезде аммиакпен әрекеттеседі (жарылу); фенол эфирлері сияқты кейбір ароматты қосылыстарды сульфонаттар. Оны 60% олеумді метанолмен 150°С әрекеттестіру арқылы алады.Органикалық синтезде метилдеу агенті. Канцероген, көзге, теріге, тыныс алу мүшелеріне әсер етеді.
^ Натрий тиосульфаты Na2S2O3
Екі күкірт атомының тотығу дәрежесі әртүрлі: +6 және -2 болатын тиосульфат қышқылының тұзы. Суда жақсы еритін кристалды зат. Ол әдетте гипосульфит деп аталатын Na 2 S 2 O 3 5H 2 O кристалды гидрат түрінде шығарылады. Қайнау кезінде натрий сульфитін күкіртпен әрекеттестіру арқылы алады:
Na 2 SO 3 +S=Na 2 S 2 O 3
Тиосульфат қышқылы сияқты күшті тотықсыздандырғыш.Хлормен күкірт қышқылына дейін оңай тотығады:
Na 2 S 2 O 3 +4Cl 2 +5H 2 O=2H 2 SO 4 +2NaCl+6HCl
Хлорды сіңіру үшін натрий тиосульфатын қолдану (алғашқы противогаздарда) осы реакцияға негізделген.
Натрий тиосульфатының әлсіз тотықтырғыштармен тотығуы біршама басқаша жүреді. Бұл жағдайда тетратион қышқылының тұздары түзіледі, мысалы:
2Na 2 S 2 O 3 +I 2 =Na 2 S 4 O 6 +2NaI
Натрий тиосульфаты күкірттен өнеркәсіптік газдарды тазарту кезінде NaHSO 3, күкіртті бояғыштарды өндіруде жанама өнім болып табылады. Маталарды ағартқаннан кейін хлор іздерін кетіру үшін, кендерден күміс алу үшін қолданылады; Ол фотографияда бекітуші, йодометриядағы реагент, мышьяк және сынап қосылыстарымен уланғанда антидот және қабынуға қарсы құрал.
Күкірт оксиді (күкірт диоксиді, күкірт диоксиді, күкірт диоксиді) – қалыпты жағдайда өткір тән иісі бар (жанып тұрған сіріңкенің иісіне ұқсас) түссіз газ. Бөлме температурасында қысыммен сұйылтады. Күкірт диоксиді суда ериді, ал тұрақсыз күкірт қышқылы түзіледі. Бұл зат күкірт қышқылында және этанолда да ериді. Бұл жанартаулық газдарды құрайтын негізгі компоненттердің бірі.
Күкірт диоксиді
SO2 - күкірт диоксиді - өндірісте күкіртті жағу немесе сульфидтерді күйдіру (негізінен пирит қолданылады).
4FeS2 (пирит) + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 (күкірт диоксиді).
Зертханалық жағдайда күкірт диоксидін гидросульфиттерді және сульфиттерді күшті қышқылдармен өңдеу арқылы алуға болады. Бұл жағдайда алынған күкірт қышқылы бірден суға және күкірт диоксидіне ыдырайды. Мысалы:
Na2SO3 + H2SO4 (күкірт қышқылы) = Na2SO4 + H2SO3 (күкірт қышқылы).
H2SO3 (күкірт қышқылы) = H2O (су) + SO2 (күкірт диоксиді).
Күкірт диоксидін алудың үшінші әдісі қыздырған кезде концентрлі күкірт қышқылының активтілігі төмен металдарға әсер етуін қамтиды. Мысалы: Cu (мыс) + 2H2SO4 (күкірт қышқылы) = CuSO4 (мыс сульфаты) + SO2 (күкірт диоксиді) + 2H2O (су).
Күкірт диоксидінің химиялық қасиеттері
Күкірт диоксидінің формуласы SO3. Бұл зат қышқыл оксидтеріне жатады.
1. Күкірт диоксиді суда ериді, нәтижесінде күкірт қышқылы пайда болады. Қалыпты жағдайда бұл реакция қайтымды.
SO2 (күкірт диоксиді) + H2O (су) = H2SO3 (күкірт қышқылы).
2. Сілтілермен күкірт диоксиді сульфиттер түзеді. Мысалы: 2NaOH (натрий гидроксиді) + SO2 (күкірт диоксиді) = Na2SO3 (натрий сульфиті) + H2O (су).
3. Күкірт диоксидінің химиялық белсенділігі айтарлықтай жоғары. Күкірт диоксидінің тотықсыздандырғыш қасиеттері барынша айқын. Мұндай реакцияларда күкірттің тотығу дәрежесі жоғарылайды. Мысалы: 1) SO2 (күкірт диоксиді) + Br2 (бром) + 2H2O (су) = H2SO4 (күкірт қышқылы) + 2HBr (бромды сутек); 2) 2SO2 (күкірт диоксиді) + O2 (оттегі) = 2SO3 (сульфит); 3) 5SO2 (күкірт диоксиді) + 2KMnO4 (калий перманганаты) + 2H2O (су) = 2H2SO4 (күкірт қышқылы) + 2MnSO4 (марганец сульфаты) + K2SO4 (калий сульфаты).
Соңғы реакция SO2 және SO3-ке сапалық реакцияның мысалы болып табылады. Ерітінді күлгін түсті болады.)
4. Күшті тотықсыздандырғыштар болған кезде күкірт диоксиді тотықтырғыш қасиет көрсете алады. Мысалы, металлургия өнеркәсібінде пайдаланылған газдардан күкіртті алу үшін олар күкірт диоксидін көміртегі тотығымен (СО) тотықсыздандыруды қолданады: SO2 (күкірт диоксиді) + 2СО (көміртек оксиді) = 2CO2 + S (күкірт).
Сондай-ақ, бұл заттың тотықтырғыш қасиеттері фосфор қышқылын алу үшін қолданылады: PH3 (фосфин) + SO2 (күкірт диоксиді) = H3PO2 (фосфор қышқылы) + S (күкірт).
Күкірт диоксиді қайда қолданылады?
Күкірт диоксиді негізінен күкірт қышқылын алу үшін қолданылады. Ол сондай-ақ төмен алкогольді сусындар (шарап және басқа орташа бағадағы сусындар) өндірісінде қолданылады. Бұл газдың әртүрлі микроорганизмдерді өлтіру қасиетіне байланысты қоймалар мен көкөніс қоймаларын фумигациялау үшін қолданылады. Сонымен қатар, күкірт оксиді жүнді, жібекті және сабанды (хлормен ағартуға болмайтын материалдарды) ағарту үшін қолданылады. Зертханаларда күкірт диоксиді еріткіш ретінде және күкірт диоксидінің әртүрлі тұздарын алу үшін қолданылады.
Физиологиялық әсерлер
Күкірт диоксиді күшті улы қасиетке ие. Уланудың белгілері - жөтел, мұрынның ағуы, дауыстың қарлығуы, ауыздағы ерекше дәм, тамақтың қатты ауыруы. Күкірт диоксиді жоғары концентрацияда ингаляцияланған кезде жұтыну және тұншығу қиындайды, сөйлеу бұзылыстары, жүрек айну және құсу пайда болады, жедел өкпе ісінуі дамуы мүмкін.
Күкірт диоксидінің ШРК:
- үй ішінде - 10 мг/м³;
- атмосфералық ауаға орташа тәуліктік максималды бір реттік әсер ету - 0,05 мг/м³.
Күкірт диоксидіне сезімталдық жеке адамдарда, өсімдіктерде және жануарларда әртүрлі. Мысалы, ағаштар арасында ең төзімділері емен мен қайың, ал ең аз төзімділері шырша мен қарағай.
Күкірт (IV) оксидінің қышқылдық қасиеттері бар, олар негізгі қасиеттерді көрсететін заттармен реакцияларда көрінеді. Қышқылдық қасиет сумен әрекеттескенде пайда болады. Бұл күкірт қышқылының ерітіндісін шығарады:
Күкірт диоксиді газындағы күкірттің тотығу дәрежесі (+4) күкірт диоксиді газының тотықсыздандырғыш және тотықтырғыш қасиеттерін анықтайды:
во-тел: S+4 – 2e => S+6
ok-tel: S+4 + 4e => S0
Тотықсыздандырғыш қасиеттері күшті тотықтырғыштармен: оттегімен, галогендермен, азот қышқылымен, калий перманганатымен және басқалармен реакцияларда көрінеді. Мысалы:
2SO2 + O2 = 2SO3
S+4 – 2e => S+6 2
O20 + 4e => 2O-2 1
Күшті тотықсыздандырғыштармен газ тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Мысалы, күкірт диоксиді мен күкіртті сутегін араластырсаңыз, олар қалыпты жағдайда әрекеттеседі:
2H2S + SO2 = 3S + 2H2O
S-2 – 2e => S0 2
S+4 + 4e => S0 1
Күкірт қышқылы тек ерітіндіде болады. Ол тұрақсыз және күкірт диоксиді мен суға ыдырайды. Күкірт қышқылы күшті қышқыл емес. Бұл орташа күшті қышқыл және сатылы диссоциацияланады. Күкірт қышқылына сілтіні қосқанда тұздар түзіледі. Күкірт қышқылы екі қатар тұздар түзеді: орташа – сульфиттер және қышқыл – гидросульфиттер.
Күкірт (VI) оксиді
Күкірт триоксиді қышқылдық қасиет көрсетеді. Ол сумен қатты әрекеттеседі, көп мөлшерде жылу бөледі. Бұл реакция химия өнеркәсібінің ең маңызды өнімі – күкірт қышқылын алу үшін қолданылады.
SO3 + H2O = H2SO4
Күкірт үшоксидіндегі күкірт ең жоғары тотығу дәрежесіне ие болғандықтан, күкірт (VI) оксиді тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Мысалы, галогенидтерді, электртерістігі төмен бейметалдарды тотықтырады:
2SO3 + C = 2SO2 + CO2
S+6 + 2e => S+4 2
C0 – 4e => C+4 2
Күкірт қышқылы үш түрлі реакцияға түседі: қышқыл-негіз, ион алмасу және тотығу-тотықсыздану. Ол сондай-ақ органикалық заттармен белсенді әрекеттеседі.
Қышқылдық-негіздік реакциялар
Күкірт қышқылы негіздермен және негіздік оксидтермен реакцияларда қышқылдық қасиет көрсетеді. Бұл реакцияларды сұйылтылған күкірт қышқылымен жүргізген дұрыс. Күкірт қышқылы екі негізді болғандықтан, аралық тұздарды да (сульфаттарды) да, қышқылды да (сутек сульфаттарын) түзе алады.
Ион алмасу реакциялары
Күкірт қышқылы ион алмасу реакцияларымен сипатталады. Сонымен бірге ол тұз ерітінділерімен әрекеттесіп, тұнба, әлсіз қышқыл немесе газ бөледі. Егер сіз 45% немесе одан да көп сұйылтылған күкірт қышқылын алсаңыз, бұл реакциялар жылдамырақ болады. Газдың бөлінуі тұрақсыз қышқылдардың тұздарымен реакцияда жүреді, олар ыдырап газдар (көміртек, күкірт диоксиді, күкіртсутек) немесе тұз қышқылы сияқты ұшпа қышқылдар түзеді.
Тотығу-тотықсыздану реакциялары
Күкірт қышқылы өзінің қасиеттерін тотығу-тотықсыздану реакцияларында айқын көрсетеді, өйткені оның құрамында күкірттің ең жоғары тотығу дәрежесі +6. Күкірт қышқылының тотықтырғыш қасиеттерін реакцияда, мысалы, мыспен анықтауға болады.
Күкірт қышқылының молекуласында екі тотықтырғыш элемент бар: СО бар күкірт атомы. +6 және сутегі иондары Н+. Мысты сутекпен +1 тотығу дәрежесіне дейін тотықтыруға болмайды, бірақ күкірт. Бұл мыс сияқты белсенді емес металдың күкірт қышқылымен тотығуының себебі.
Күкірт (IV) оксиді және күкірт қышқылы
Күкірт (IV) оксиді немесе күкірт диоксиді қалыпты жағдайда өткір, тұншықтырғыш иісі бар түссіз газ болып табылады. -10°С дейін салқындаған кезде ол түссіз сұйықтыққа айналады.
Түбіртек
1. Зертханалық жағдайда күкірт қышқылының тұздарынан күшті қышқылдармен өңдеу арқылы күкірт оксиді (IV) алынады:
Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +S0 2 +H 2 O 2NaHSO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +2SO 2 +2H 2 O 2HSO - 3 +2H + =2SO 2 + 2H2O
2. Сондай-ақ күкірт диоксиді концентрлі күкірт қышқылының активтілігі төмен металдармен қыздырғанда әрекеттесуінен түзіледі:
Cu+2H 2 SO 4 =CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O
Cu+4H + +2SO 2- 4 =Cu 2+ + SO 2- 4 +SO 2 +2H 2 O
3. Күкіртті ауада немесе оттегіде жанғанда күкірт (IV) оксиді де түзіледі:
4. Өндірістік жағдайларда SO 2 пирит FeS 2 немесе түсті металдардың күкірт кендерін (мырыш қоспасы ZnS, қорғасын жылтыры PbS және т.б.) күйдіру арқылы алынады:
4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2
SO 2 молекуласының құрылымдық формуласы:
SO 2 молекуласында байланыс түзуге күкірттің төрт электроны және екі оттегі атомынан төрт электрон қатысады. Байланыстыратын электрон жұптары мен күкірттің жалғыз электронды жұбының өзара тебілуі молекулаға бұрыштық пішін береді.
Химиялық қасиеттері
1. Күкірт (IV) оксиді қышқыл оксидтердің барлық қасиеттерін көрсетеді:
Сумен әрекеттесу
Сілтілермен әрекеттесу,
Негізгі оксидтермен әрекеттесу.
2. Күкірт (IV) оксиді тотықсыздандырғыш қасиеттерімен сипатталады:
S +4 O 2 +O 0 2 “2S +6 O -2 3 (катализатор қатысында, қыздырғанда)
Бірақ күшті тотықсыздандырғыштар болған кезде SO 2 тотықтырғыш ретінде әрекет етеді:
Күкірт оксидінің (IV) тотығу-тотықсыздану дуальділігі күкірттің тотығу дәрежесі +4 болатындығымен түсіндіріледі, сондықтан ол 2 электрон беріп, S +6 тотыға алады, ал 4 электрон қабылдап, тотықсызданады. S° дейін. Осы немесе басқа қасиеттердің көрінісі реакцияға түсетін компоненттің табиғатына байланысты.
Күкірт оксиді (IV) суда жақсы ериді (40 көлем SO 2 20°С температурада 1 көлемде ериді). Бұл жағдайда тек сулы ерітіндіде болатын күкірт қышқылы түзіледі:
SO 2 +H 2 O «H 2 SO 3
Реакция қайтымды. Су ерітіндісінде күкірт оксиді (IV) және күкірт қышқылы химиялық тепе-теңдікте болады, олар ығыстырылуы мүмкін. H 2 SO 3 байланыстырғанда (қышқылды бейтараптандыру
u) реакция күкірт қышқылының түзілуіне қарай жүреді; SO 2 жойылғанда (азот ерітіндісімен үрлеу немесе қыздыру арқылы) реакция бастапқы материалдарға қарай жүреді. Күкірт қышқылының ерітіндісінде әрқашан күкірт оксиді (IV) болады, бұл оған өткір иіс береді.
Күкірт қышқылы қышқылдардың барлық қасиеттеріне ие. Ерітіндіде ол сатылы түрде диссоциацияланады:
H 2 SO 3 “H + +HSO - 3 HSO - 3 “H + +SO 2- 3
Термиялық тұрақсыз, ұшпа. Күкірт қышқылы екі негізді қышқыл ретінде екі түрлі тұз түзеді:
Орташа – сульфиттер (Na 2 SO 3);
Қышқылдық – гидросульфиттер (NaHSO 3).
Қышқылды сілтімен толық бейтараптандырғанда сульфиттер түзіледі:
H 2 SO 3 +2NaOH=Na 2 SO 3 +2H 2 O
Гидросульфиттерді сілті жетіспегенде алады:
H 2 SO 3 +NaOH=NaHSO 3 +H 2 O
Күкірт қышқылы және оның тұздары тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиетке ие, ол реакция серіктесінің табиғатымен анықталады.
1. Сонымен, оттегінің әсерінен сульфиттер сульфаттарға дейін тотығады:
2Na 2 S +4 O 3 +O 0 2 =2Na 2 S +6 O -2 4
Күкірт қышқылының броммен және калий перманганатымен тотығуы оңайырақ болады:
5H 2 S +4 O 3 +2KMn +7 O 4 =2H 2 S +6 O 4 +2Mn +2 S +6 O 4 +K 2 S +6 O 4 +3H 2 O
2. Энергетикалық тотықсыздандырғыштар болған кезде сульфиттер тотықтырғыш қасиет көрсетеді:
Күкірт қышқылының тұздарынан барлық дерлік гидросульфиттер мен сілтілік металл сульфиттері ериді.
3. H 2 SO 3 әлсіз қышқыл болғандықтан, қышқылдар сульфиттерге және гидросульфиттерге әсер еткенде SO 2 бөлінеді. Бұл әдіс әдетте зертханалық жағдайларда SO 2 алу кезінде қолданылады:
NaHSO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +SO 2 +H 2 O
4. Суда еритін сульфиттер оңай гидролизденеді, соның нәтижесінде ерітіндідегі ОН – иондарының концентрациясы жоғарылайды:
Na 2 SO 3 + NON «NaHSO 3 + NaOH
Қолдану
Күкірт (IV) оксиді мен күкірт қышқылы көптеген бояғыштарды түссіздендіреді, олармен түссіз қосылыстар түзеді. Соңғысы қыздырылғанда немесе жарыққа ұшыраған кезде қайтадан ыдырауы мүмкін, нәтижесінде түс қалпына келеді. Сондықтан SO 2 және H 2 SO 3 ағартқыш әсері хлордың ағартқыш әсерінен ерекшеленеді. Әдетте күкірт (IV) оксиді жүнді, жібекті және сабанды ағарту үшін қолданылады.
Күкірт (IV) оксиді көптеген микроорганизмдерді өлтіреді. Сондықтан зең саңырауқұлақтарын жою үшін олар дымқыл жертөлелерді, жертөлелерді, шарап бөшкелерін және т.б. фумигациялайды.Ол жемістер мен жидектерді тасымалдау және сақтау үшін де қолданылады. Күкірт оксиді IV) күкірт қышқылын алу үшін көп мөлшерде қолданылады.
Ағаш пен қағаз массасын өңдеу үшін қолданылатын кальций гидросульфиті CaHSO 3 (сульфитті сілті) ерітіндісінде маңызды қолдану бар.
Күкірт жер қыртысында кең таралған және басқа элементтер арасында он алтыншы орында. Ол еркін күйде де, байланған күйде де кездеседі. Бұл химиялық элементке металл емес қасиеттер тән. Оның латынша атауы «Күкірт», S белгісімен белгіленеді. Элемент құрамында оттегі және/немесе сутегі бар әртүрлі иондық қосылыстардың бөлігі болып табылады, қышқылдар, тұздар және бірнеше оксидтер класына жататын көптеген заттар түзеді, олардың әрқайсысы деп атауға болады. валенттілігін көрсететін қосу таңбалары бар күкірт оксиді. Тотығу оның әртүрлі қосылыстарда +6, +4, +2, 0, −1, −2 болатынын көрсетеді. Тотығу дәрежесі әртүрлі күкірт оксидтері белгілі. Ең көп тарағандары күкірт диоксиді мен триоксиді. Бұл элементтің күкірт тотығы, сондай-ақ жоғары (SO3-тен басқа) және төменгі оксидтері аз белгілі.
Күкірт тотығы
Күкірт оксиді II, SO деп аталатын бейорганикалық қосылыс сыртқы түрі бойынша түссіз газ болып табылады. Сумен жанасқанда ол ерімейді, бірақ онымен әрекеттеседі. Бұл сирек кездесетін газ ортасында ғана кездесетін өте сирек қосылыс. SO молекуласы термодинамикалық тұрақсыз және бастапқыда S2O2 (күкірт газы немесе күкірт асқын тотығы деп аталады) айналады. Біздің атмосферада күкірт оксиді сирек кездесетіндіктен және молекуласының тұрақтылығы төмен болғандықтан, бұл заттың қауіптілігін толық анықтау қиын. Бірақ конденсацияланған немесе одан да көп шоғырланған түрде оксид салыстырмалы түрде улы және каустикалық болып табылатын пероксидке айналады. Бұл қосылыс сонымен қатар өте тез тұтанғыш (осы қасиеті бойынша метанды еске түсіреді); жанған кезде күкірт диоксиді, улы газ шығарады. Күкірт оксиді 2 Ио маңында (Венера атмосферасының бірі және жұлдыз аралық ортада. Io-да ол жанартаулық және фотохимиялық процестер нәтижесінде пайда болады деп есептеледі. Негізгі фотохимиялық реакциялар келесідей: O + S2 → S + SO және SO2 → SO + O.
Күкірт диоксиді
Күкірт оксиді IV немесе күкірт диоксиді (SO2) тұншықтырғыш, өткір иісі бар түссіз газ. Минус 10 С температурада сұйық күйге айналады, ал минус 73 С температурада қатып қалады. 20С температурада 1 литр суда шамамен 40 көлем SO2 ериді.
Бұл күкірт оксиді суда ери отырып, күкірт қышқылын түзеді, өйткені бұл оның ангидриді: SO2 + H2O ↔ H2SO3.
Ол негіздермен әрекеттеседі және 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O және SO2 + CaO → CaSO3.
Күкірт диоксиді тотықтырғыштың да, тотықсыздандырғыштың да қасиеттерімен сипатталады. Ол катализатор қатысында атмосфералық оттегінің әсерінен күкірт ангидридіне дейін тотығады: SO2 + O2 → 2SO3. Күкіртті сутегі сияқты күшті тотықсыздандырғыштармен ол тотықтырғыштың рөлін атқарады: H2S + SO2 → S + H2O.
Күкірт диоксиді өнеркәсіпте негізінен күкірт қышқылын алу үшін қолданылады. Күкірт диоксиді күкіртті немесе темір колчеданын жағу арқылы түзіледі: 11O2 + 4FeS2 → 2Fe2O3 + 8SO2.
Күкірт ангидриді
Күкірт оксиді VI, немесе күкірт триоксиді (SO3) аралық өнім болып табылады және тәуелсіз маңызы жоқ. Сыртқы түрі бойынша бұл түссіз сұйықтық. Ол 45 С температурада қайнайды, ал 17 С төмен ақ кристалды массаға айналады. Бұл күкірт (күкірт атомының тотығу дәрежесі + 6) өте гигроскопиялық. Сумен күкірт қышқылын түзеді: SO3 + H2O ↔ H2SO4. Суда еріген кезде ол көп мөлшерде жылу бөледі және оксидті көп мөлшерде біртіндеп емес, бірден қосса, жарылыс болуы мүмкін. Күкірт үш тотығы концентрлі күкірт қышқылында жақсы ериді және олеум түзеді. Олеумдағы SO3 мөлшері 60%-ға жетеді. Бұл күкірт қосылысы барлық қасиеттерге ие
Жоғары және төменгі күкірт оксидтері
Күкірт - SO3 + x формуласы бар химиялық қосылыстар тобы, мұнда x 0 немесе 1 болуы мүмкін. SO4 мономерлік оксидінің құрамында пероксо тобы (O-O) бар және SO3 оксиді сияқты күкірттің +6 тотығу дәрежесімен сипатталады. . Бұл күкірт оксиді SO3 реакциясынан немесе озонмен араласқан SO3 фотолизінен төмен температурада (78 К төмен) алынуы мүмкін.
Төменгі күкірт оксидтері химиялық қосылыстардың тобы болып табылады, олар мыналарды қамтиды:
- SO (күкірт оксиді және оның димері S2O2);
- күкірт оксидтері SnO (күкірт атомдары түзетін сақиналардан тұратын циклді қосылыстар, ал n 5-тен 10-ға дейін болуы мүмкін);
- S7O2;
- полимерлі күкірт оксидтері.
Төменгі күкірт оксидтеріне қызығушылық артты. Бұл олардың құрлықтағы және жерүсті атмосферадағы мазмұнын зерттеу қажеттілігіне байланысты.
Жүктелуде...
