Күкүрт – мезгилдик системанын алтынчы тобунда жана үчүнчү периодунда турган химиялык элемент. Бул макалада биз анын химиялык жана физикалык касиеттерин, өндүрүшүн, колдонулушун ж.б. Физикалык мүнөздөмөгө түс, электр өткөрүмдүүлүк деңгээли, күкүрттүн кайноо температурасы ж.б. сыяктуу өзгөчөлүктөр кирет. Химиялык мүнөздөмөсү анын башка заттар менен өз ара аракеттенүүсүн сүрөттөйт.
Физика жагынан күкүрт
Бул морт зат. Кадимки шарттарда ал агрегациянын бекем абалында. Күкүрттүн лимон сары түсү бар.
Жана көпчүлүк учурда анын бардык кошулмаларында сары түстөр бар. Сууда эрибейт. Ал төмөн жылуулук жана электр өткөрүмдүүлүккө ээ. Бул өзгөчөлүктөр аны типтүү металл эмес катары мүнөздөйт. Күкүрттүн химиялык курамы такыр эле татаал эмес экендигине карабастан, бул зат бир нече вариацияларга ээ болушу мүмкүн. Мунун баары кристалл торчосунун түзүлүшүнөн көз каранды, анын жардамы менен атомдор туташат, бирок алар молекулаларды түзбөйт.
Демек, биринчи вариант – ромбтук күкүрт. Ал болуп калатэң туруктуу. Күкүрттүн бул түрүнүн кайноо температурасы Цельсий боюнча төрт жүз кырк беш градус. Бирок берилген зат агрегациянын газ абалына өтүшү үчүн алгач суюк абалдан өтүшү керек. Ошентип, күкүрттүн эриши Цельсий боюнча жүз он үч градус температурада болот.
Экинчи вариант - моноклиникалык күкүрт. Бул кочкул сары түстөгү ийне түрүндөгү кристаллдар. Биринчи типтеги күкүрттүн эриши, андан кийин жай муздашы бул түрдүн пайда болушуна алып келет. Бул сорт дээрлик бирдей физикалык мүнөздөмөлөргө ээ. Мисалы, бул түрдөгү күкүрттүн кайноо температурасы дагы эле төрт жүз кырк беш градус. Мындан тышкары, бул заттын пластик сыяктуу бир түрү бар. Ал дээрлик кайнаган ромбка чейин ысытылган муздак сууга куюлгандан алынат. Бул түрдөгү күкүрттүн кайноо температурасы бирдей. Бирок заттын резинадай чоюлуу жөндөмү бар.
Мен айткым келген физикалык мүнөздөмөнүн дагы бир компоненти бул күкүрттүн тутануу температурасы.
Бул көрсөткүч материалдын түрүнө жана анын келип чыгышына жараша өзгөрүшү мүмкүн. Мисалы, техникалык күкүрттүн тутануу температурасы жүз токсон градус. Бул кыйла төмөн көрсөткүч. Башка учурларда, күкүрттүн күйүү чекити эки жүз кырк сегиз градус, ал тургай, эки жүз элүү алты болушу мүмкүн. Мунун баары ал кандай материалдан алынганына, кандай тыгыздыкка ээ экендигине жараша болот. Бирок тыянак чыгарууга болоткүкүрттүн күйүү температурасы башка химиялык элементтерге салыштырмалуу бир топ төмөн экенин, ал күйүүчү зат болуп саналат. Мындан тышкары, кээде күкүрт сегиз, алты, төрт же эки атомдордон турган молекулаларга биригип алат. Эми, күкүрттү физиканын көз карашы менен карап, кийинки бөлүмгө өтөбүз.
Күкүрттүн химиялык мүнөздөмөсү
Бул элементтин атомдук массасы салыштырмалуу аз, ал бир моль үчүн отуз эки граммды түзөт. Күкүрт элементинин мүнөздөмөсү бул заттын кычкылдануунун ар кандай даражасына ээ болуу жөндөмүн камтыйт. Бул, мисалы, суутек же кычкылтек айырмаланат. Күкүрт элементинин химиялык мүнөздөмөсү кандай деген суроону карап, шартка жараша ал калыбына келтирүүчү да, кычкылдандыруучу да касиеттерди көрсөтөөрүн айтпай коюуга болбойт. Ошентип, ирети менен берилген заттын ар кандай химиялык кошулмалар менен өз ара аракеттенүүсүн карап көрөлү.
Күкүрт жана жөнөкөй заттар
Жөнөкөй - курамында бир гана химиялык элемент бар заттар. Анын атомдору, мисалы, кычкылтек сыяктуу молекулаларга биригип калышы мүмкүн же металлдардагыдай биригип кетпеши мүмкүн. Демек, күкүрт металлдар, башка металл эместер жана галогендер менен реакцияга кирет.
Металлдар менен өз ара аракеттенүү
Мындай процесс жогорку температураны талап кылат. Бул шарттарда кошумча реакция пайда болот. Башкача айтканда, металл атомдору күкүрт атомдору менен биригип, татаал заттар сульфиддерди пайда кылат. Мисалы, эгер сиз ысытсаңызэки моль калий, бир моль күкүрт менен аралаштырылган, биз бул металлдын сульфидинин бир молун алабыз. Теңдемени төмөнкүчө жазса болот: 2K + S=K2S.
Кычкылтек менен реакция
Бул күкүрт күйгүзүү. Бул процесстин натыйжасында анын оксиди пайда болот. Акыркы эки түрү болушу мүмкүн. Демек, күкүрттүн күйүшү эки этапта болушу мүмкүн. Биринчиси, бир моль күкүрт жана бир моль кычкылтек бир моль күкүрт кычкыл газын түзгөндө. Бул химиялык реакциянын теңдемесин төмөнкүчө жазсаңыз болот: S + O2=SO2. Экинчи этап - диоксидге дагы бир кычкылтек атомунун кошулушу. Бул жогорку температурада эки моль күкүрт кычкыл газына бир моль кычкылтек кошулганда болот. Натыйжада эки моль күкүрт триоксиди пайда болот. Бул химиялык өз ара аракеттенүүнүн теңдемеси төмөнкүдөй болот: 2SO2 + O2=2SO3. Бул реакциянын натыйжасында күкүрт кислотасы пайда болот. Ошентип, сүрөттөлгөн эки процессти ишке ашыруу менен, суу буусунун агымы аркылуу пайда болгон триоксидди өткөрүүгө болот. Ал эми сульфат кислотасын алабыз. Мындай реакциянын теңдемеси төмөнкүчө жазылган: SO3 + H2O=H2 SO 4.
Галогендер менен өз ара аракеттенүү
Күкүрттүн химиялык касиеттери, башка бейметалдар сыяктуу эле, бул заттар тобу менен реакцияга кирүүгө мүмкүндүк берет. Анын курамына фтор, бром, хлор, йод сыяктуу бирикмелер кирет. Күкүрт акыркысынан башкасы менен реакцияга кирет. Мисал катары каралып жаткан фторлоо процессин алсак болотбизге мезгилдик системанын элементи. Белгиленген бейметалды галоген менен ысытуу аркылуу фториддин эки вариантын алууга болот. Биринчи учур: эгерде биз бир моль күкүрт менен үч моль фтор алсак, формуласы SF6 болгон бир моль фторид алабыз. Теңдеме мындай көрүнөт: S + 3F2=SF6. Мындан тышкары, экинчи вариант бар: бир моль күкүрт менен эки моль фтор алсак, SF4 химиялык формуласы менен бир моль фторид алабыз. Теңдеме төмөнкүчө жазылган: S + 2F2=SF4. Көрүнүп тургандай, баары компоненттери аралашып турган пропорцияларга көз каранды. Дал ушундай эле жол менен күкүрттү хлордоо (эки түрдүү зат да пайда болушу мүмкүн) же бромдоо процессин жүргүзүүгө болот.
Башка жөнөкөй заттар менен өз ара аракеттенүүсү
Күкүрт элементинин мүнөздөмөсү муну менен эле бүтпөйт. Зат суутек, фосфор жана көмүртек менен химиялык реакцияга да кире алат. Суутек менен өз ара аракеттенүүдө сульфид кислотасы пайда болот. Металлдар менен реакциясынын натыйжасында алардын сульфиддерин алууга болот, алар да өз кезегинде күкүрттүн ошол эле металл менен түз реакциясынан алынат. Суутек атомдорунун күкүрт атомдоруна кошулушу өтө жогорку температура шартында гана болот. Күкүрт фосфор менен аракеттенгенде анын фосфиди пайда болот. Анын төмөнкү формуласы бар: P2S3. Бул заттын бир молун алуу үчүн эки моль фосфорду жана үч моль күкүрт. Күкүрт көмүртек менен өз ара аракеттенгенде каралып жаткан металл эместин карбиди пайда болот. Анын химиялык формуласы мындай көрүнөт: CS2. Бул заттын бир молун алуу үчүн бир моль көмүртек жана эки моль күкүрт алуу керек. Жогоруда айтылган бардык кошуу реакциялары реагенттер жогорку температурага чейин ысытылганда гана болот. Биз күкүрттүн жөнөкөй заттар менен өз ара аракеттенүүсүн карап чыктык, эми кийинки абзацка өтөбүз.
Күкүрт жана комплекстүү бирикмелер
Татаал – молекулалары эки (же андан көп) түрдүү элементтерден турган заттар. Күкүрттүн химиялык касиеттери анын щелоч сыяктуу бирикмелер, ошондой эле концентраттуу сульфат кислотасы менен реакцияга киришине мүмкүндүк берет. Анын бул заттар менен болгон реакциялары өзгөчө. Биринчиден, каралып жаткан металл эмес щелоч менен аралашканда эмне болорун карап көрөлү. Мисалы, алты моль калий гидроксидин алып, аларга үч моль күкүрт кошсоңуз, анда эки моль калий сульфиди, бир моль металл сульфити жана үч моль суу болот. Мындай реакцияны төмөнкү теңдеме менен туюнтса болот: 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 О. Ошол эле принцип боюнча, өз ара натрий гидроксиди кошулса пайда болот. Андан кийин, ага сульфат кислотасынын концентрацияланган эритмеси кошулганда күкүрттүн жүрүм-турумун карап көрөлү. Эгерде биринчи заттын бир молин жана экинчи заттын эки молин алсак, анда төмөнкүдөй продуктыларды алабыз: үч моль өлчөмүндө күкүрт үч кычкылы, ошондой эле суу - эки моль. Бул химиялык реакция реагенттер жогорку температурага чейин ысытылганда гана ишке ашат.
Каратылган нерсе алынуудаметалл эмес
Ар түрдүү заттардан күкүрттү алуунун бир нече негизги жолдору бар. Биринчи ыкма - аны пириттен бөлүп алуу. Акыркысынын химиялык формуласы FeS2. Бул зат кычкылтек жеткиликсиз жогорку температурага чейин ысытылганда, дагы бир темир сульфиди - FeS - жана күкүрт алууга болот. Реакция теңдемеси төмөнкүчө жазылат: FeS2=FeS + S. Өнөр жайда көп колдонулуучу күкүрттү алуунун экинчи ыкмасы – күкүрт сульфидин бир шартта күйүү. аз өлчөмдө кычкылтек. Бул учурда, сиз каралып жаткан металл эмес жана сууну ала аласыз. Реакцияны жүргүзүү үчүн компоненттерди экиден бирге молярдык катышта алуу керек. Натыйжада экиден экиге чейинки пропорцияда акыркы продукцияны алабыз. Бул химиялык реакциянын теңдемесин төмөнкүчө жазса болот: О. Мындан тышкары, күкүрт ар кандай металлургиялык процесстерде, мисалы, никель, жез жана башкалар сыяктуу металлдарды өндүрүүдө алынышы мүмкүн.
Өнөр жайда колдонуу
Биз карап жаткан металл эмес химиялык өнөр жайда эң кеңири колдонулушун тапты. Жогоруда айтылгандай, бул жерде андан сульфат кислотасын алуу үчүн колдонулат. Мындан тышкары, күкүрт күйүүчү материал болгондуктан ширеңке өндүрүү үчүн компонент катары колдонулат. Ошондой эле жардыргыч заттарды, порошокторду, от жаргычтарды ж.б. өндүрүүдө өтө зарыл. Мындан тышкары, күкүрт зыянкечтерге каршы күрөшүүчү каражаттардын бири катары колдонулат. ATдары, ал тери оорулары үчүн дары өндүрүүдө бир компоненти катары колдонулат. Ошондой эле, сөз болуп жаткан зат түрдүү боёкторду өндүрүүдө колдонулат. Мындан тышкары, ал phosphors өндүрүүдө колдонулат.
Күкүрттүн электрондук түзүлүшү
Белгилүү болгондой, бардык атомдор ядродон турат, анын курамында протондор - оң заряддуу бөлүкчөлөр - жана нейтрондор, башкача айтканда заряды нөлдүк бөлүкчөлөр бар. Электрондор терс заряддуу ядронун айланасында айланат. Атомдун нейтралдуу болушу үчүн анын түзүлүшүндө протон жана электрондордун саны бирдей болушу керек. Эгерде акыркысы көбүрөөк болсо, бул терс ион - анион. Эгерде, тескерисинче, протондордун саны электрондордун санынан көп болсо, бул оң ион же катион. Күкүрт анион кислотасынын калдыгы катары иштей алат. Ал сульфид кислотасы (күкүрттүү суутек) жана металл сульфиддери сыяктуу заттардын молекулаларынын курамына кирет. Электролиттик диссоциациялоодо анион пайда болот, ал зат сууда эригенде пайда болот. Бул учурда молекула катионго ажырайт, ал металл же суутек иону, ошондой эле катион - кислота калдыктарынын иону же гидроксил тобу (OH-) катары көрсөтүлүшү мүмкүн.
Мезгилдик системадагы күкүрттүн иреттик саны он алты болгондуктан, бул анын ядросундагы протондордун саны деген тыянак чыгарууга болот. Буга таянып, айланасында айлануучу он алты электрон да бар деп айта алабыз. Нейтрондордун санын молярдык массадан химиялык элементтин сериялык номерин кемитүү менен табууга болот: 32- 16=16. Ар бир электрон туш келди эмес, белгилүү бир орбитада айланат. Күкүрт мезгилдик системанын үчүнчү мезгилине кирген химиялык элемент болгондуктан, ядронун айланасында үч орбита бар. Биринчисинде эки электрон, экинчисинде сегиз, үчүнчүсүндө алты электрон бар. Күкүрт атомунун электрондук формуласы төмөнкүчө жазылган: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Табиятта таралышы
Негизинен каралып жаткан химиялык элемент ар кандай металлдардын сульфиддери болгон минералдардын составында кездешет. Биринчиден, бул пирит - темир тузу; ал ошондой эле коргошун, күмүш, жез жалтырак, цинк аралашмасы, киноварь - сымап сульфиди. Мындан тышкары, күкүрт түзүлүшү үч же андан көп химиялык элементтерден турган минералдардын бир бөлүгү болушу мүмкүн.
Мисалы, халькопирит, мирабилит, кизерит, гипс. Алардын ар бирин кененирээк карап чыга аласыз. Пирит - темир сульфиди, же FeS2. Ал алтын жалтылдаган ачык сары түскө ээ. Бул минералды көбүнчө зергерчилик үчүн кеңири колдонулган лапис лазулинин курамында кир катары табууга болот. Себеби бул эки пайдалуу кен көп учурда жалпы кенге ээ. Жез жаркыраган - халькоцит, же халькозин - металлга окшош көк-боз зат. Коргошун жалтыратуу (галена) жана күмүш жалтырак (аргентит) окшош касиеттерге ээ: экөө тең металлга окшош жана боз түстө. Киннабар – күрөң-кызыл түстүү, боз тактары бар минерал. Халькопирит, химиялыканын формуласы CuFeS2, - алтын сары, ал алтын аралашты деп да аталат. Цинк аралашмасы (сфалерит) янтарьдан оттуу кызгылт сарыга чейин түскө ээ болушу мүмкүн. Мирабилит - Na2SO4x10H2O - тунук же ак кристаллдар. Ал медицинада колдонулган Глаубер тузу деп да аталат. Кизериттин химиялык формуласы MgSO4xH2O. Ал ак же түссүз порошок түрүндө көрүнөт. Гипстин химиялык формуласы CaSO4x2H2O. Мындан тышкары, бул химиялык элемент тирүү организмдердин клеткаларынын бир бөлүгү болуп саналат жана маанилүү микроэлемент болуп саналат.
