Fizička i kemijska svojstva sumpora

Sumpor - prilično čest prirodekemijski element (šesnaesti u sadržaju u zemljinoj koru i šesti u prirodnim vodama). Postoje i izvorni sumpor (slobodno stanje elementa) i njezini spojevi.

Sumpor u prirodi

Među najznačajnijim prirodnim mineralima sumpora,naziv željezni piriti, spalerite, galena, cinabar, antimonit. U oceanima se uglavnom nalaze u obliku sulfata kalcija, magnezija i natrija, koji određuju krutost prirodnih voda.

Kako one dobiju sumpor?

Ekstrakcija sumpornih ruda vrši se različitim metodama. Glavni način za proizvodnju sumpora je da ga smrdite izravno u zemlju.

Predviđa se otvorena metoda ekstrakcijeKorištenje bagera, uklanjanje stijenskih slojeva koji pokrivaju sumpornu rudu. Nakon razbijanja slojeva rude, eksplozije se šalju u staklenku.

U industriji, sumpor je primljen kao nusproizvodproizvodni procesi u pećima za taljenje tijekom prerade nafte. U velikim količinama prisutan je u prirodnom plinu (u obliku sumpornog anhidrida ili sumporovodika), za vrijeme ekstrakcije koji se nanosi na zidove korištene opreme. Dobro dispergirani sumpor koji je uhvaćen iz plina koristi se u kemijskoj industriji kao sirovina za proizvodnju različitih proizvoda.

Ova tvar može se dobiti iz prirodnogsumpor dioksid plin. Za to se koristi Clausova metoda. Sastoji se od primjene "sumpornih jama" u kojima sumpor otpljepljuje. Rezultat je modificirani sumpor, široko korišten u proizvodnji asfalta.

Osnovne alotropne izmjene sumpora

Sumpor je inherentan alotropiji. Poznato je velik broj allotropnih modifikacija. Najpoznatija su rombska (kristalna), monoklinička (sporedna) i plastična sumpora. Prve dvije modifikacije su stabilne, a treće pri skrutnjavanju pretvara se u romboidni.

Fizička svojstva koja karakteriziraju sumpor

Romičke (α-S) i monoklinske (β-S) molekule sadrže 8 atoma sumpora, koji su povezani u zatvorenoj petlji s jednim kovalentnim vezama.

U normalnim uvjetima, sumpor ima romboidnu modifikaciju. To je žuta krutina kristalinična tvar s gustoćom od 2.07 g / cm³, Zagrijava se na 113 ° C. Gustoća monoklinskog sumpora je 1,96 g / cm³, talište 119,3 ° C.

Kada se topi, sumpor povećava volumen ipostaje žuta tekućina koja postaje smeđa na temperaturi od 160 ° C i pretvara se u viskoznu tamno smeđu masu kada dostigne oko 190 ° C. Pri temperaturama iznad ove vrijednosti viskoznost sumpora se smanjuje. Na oko 300 ° C, ona opet postaje fluidna tekućina. To se objašnjava činjenicom da se u procesu zagrijavanja sumpor polimerizira, uz povećanje temperature povećavajući duljinu lanca. A kad temperatura dosegne 190 ° C, opaža se uništavanje polimernih jedinica.

Pri hlađenju rastaljenog sumpora prirodno ucilindrični tegljači tvore tzv. sumporno sumporno - rimski kristal velike veličine, koji ima iskrivljen oblik u obliku oktaedra s djelomično "odsječenim" lica ili uglovima.

Ako je rastopljena tvar podvrgnuta oštrihlađenje (na primjer, pomoću hladne vode), moguće je dobiti plastični sumpor, koji je elastična guma masa smeđe ili tamno crvene boje s gustoćom od 2.046 g / cm³, Ova izmjena, za razliku od rombskog imonoklinička, je nestabilna. Postupno (u roku od nekoliko sati) mijenja boju u žutu, postaje krhka i pretvara se u romb.

Kada se zamrzava para sumpora (jako zagrijava) s tekućim dušikom, formira se ljubičasta modifikacija koja je stabilna pri temperaturama ispod minus 80 ° C.

Sumpor je praktički netopljiv u vodi. Međutim, karakterizira dobra topljivost u organskim otapalima. Loša provodi struju i toplinu.

Kruta točka sumpora je 444,6 ° C. Proces vrenja popraćen je oslobađanjem narančasto-žutog para, koji se uglavnom sastoji od molekula S₈koji disociraju na naknadno zagrijavanje, što rezultira stvaranjem ravnotežnih oblika S₆, S₄ i S₂, Nadalje, kada se zagrijava raspad velikih molekula, i na temperaturama iznad 900 stupnjeva, parovi se sastoje praktički samo od molekula S_2, disocijacija u atomima na 1500 ° C

Koja kemijska svojstva ima sumpor?

Sumpor je tipično non-metal. Kemijski aktivan. oksidacija-smanjenje svojstava sumpora prikazano je sodnos prema skupu elemenata. Kada se grije, lako se povezuje sa gotovo svim elementima, što objašnjava njezinu obveznu prisutnost u metalnim rudama. Iznimke su Pt, Au, I₂N₂ i inertnih plinova. Stupanj oksidacije koji sumpor pokazuje u spojevima je -2, +4, +6.

Svojstva sumpora i kisika uzrokuju njegovo gorenje u zraku. Rezultat ove interakcije je stvaranje sumpora (SO₂) i sumpornog (SO₃) anhidrida korišten za dobivanje sumpornih i sumpornih kiselina.

Na sobnoj temperaturi, reducirajuća svojstva sumpora se očituju samo u odnosu na fluor, u reakciji s kojom se formira sumporni heksafluorid:

• S + 3F₂ = SF₆.

Kada se zagrije (u obliku taline), ona reagira s klorom, fosforom, silicijem, ugljikom. Kao rezultat reakcija s vodikom, pored sumporovodika, ona tvori sulfane ujedinjene općom formulom H₂S_H.

Oksidativna svojstva sumpora promatrana su uinterakcija s metalima. U nekim slučajevima može se promatrati prilično nasilne reakcije. Kao rezultat interakcije s metalima nastaju sulfidi (sumporni spojevi) i polisulfidi (multi-sumporni metali).

S produženim zagrijavanjem, reagira s koncentriranim oksidirajućim kiselinama, istovremeno oksidirajući.

Dalje, uzimamo u obzir osnovna svojstva sumpornih spojeva.

Sumporni dioksid

Sumporov oksid (IV), koji se nazivaju i sumpornim dioksidomi sumpornog dioksid anhidrida, je plin (bezbojni) s jakim gušavim mirisom. Nastala je pod pritiskom na sobnoj temperaturi. SO₂ je kiseli oksid. Karakterizira je dobra topljivost u vodi. To stvara slabu, nestabilnu sumpornu kiselinu koja postoji samo u vodenoj otopini. Kao rezultat interakcije sumpornog dioksida s alkalnim sulfitima nastaju.

Razlikuje se u vrlo visokoj kemikalijiaktivnost. Najizraženija su redukcijska kemijska svojstva sumporovog oksida (IV). Takve reakcije prate povećanje stupnja oksidacije sumpora.

Oksidacijska kemijska svojstva sumpornog oksida očituju se u prisutnosti jakih redukcijskih sredstava (na primjer ugljičnog monoksida).

Sumporov trioksid

Sumporni trioksid (sumpometni anhidrid) - najviši oksidsumpora (VI). Pod normalnim uvjetima, je bezbojna hlapljiva tekućina, koju karakterizira smrdljivi miris. Teži zamrzavanju pri temperaturama ispod 16,9 stupnjeva. To čini smjesu različitih kristalnih modifikacija čvrstog sumpornog trioksida. Visoka higroskopska svojstva sumpornog oksida izazivaju "dim" u vlažnom zraku. Kao rezultat toga nastaju kapljice sumporne kiseline.

Vodikov sulfid

Sulfid vodika je binarni kemijski spoj vodika i sumpora. H₂S je otrovni bezbojni plin, karakterističančija su obilježja slatki okus i miris trulih jaja. Temelji se na minus 86 ° C i kuhaju na minus 60 °. Nestabilno termički. Pri temperaturama iznad 400 ° C, sumporovodik se raspada u S i H_2. Karakterizira je dobra topljivost u etanolu. To je slabo topivo u vodi. Kao rezultat otapanja u vodi nastaje slaba vodikovodična kiselina. Sulfid vodika je jak redukcijski agens.

Zapaljivo. Kada gori u zraku, može se promatrati plavi plamen. U visokim koncentracijama, on može reagirati s mnogim metalima.

Sumporna kiselina

Sumporna kiselina (H₂SO₄) mogu biti različite koncentracije i čistoće. U bezvodnom stanju to je bezbojna, masna tekućina bez mirisa.

Temperatura pri kojoj tvartali se na 10 ° C. Vrelište je 296 ° C. Dobro se otapa u vodi. Kada se otopi sumporna kiselina, formiraju se hidrati i oslobađa se velika količina topline. Vrelište svih vodenih otopina pri tlaku od 760 mm Hg. Čl. prelazi 100 ° C. Povećanje točke vrenja događa se s povećanjem koncentracije kiseline.

Kisela svojstva tvari se manifestiraju kada su u interakciji s bazičnim oksidima i bazama. H₂SO₄ je dvobazna kiselina, zbog čega može formirati i sulfate (medijske soli) i hidrosulfate (kisele soli), od kojih su većina topive u vodi.

Svojstva sumporne kiseline su najizraženija u redoks reakcijama. To je zbog činjenice da je H₂SO₄ sumpor ima najveće stanje oksidacije (+6). Kao primjer manifestacije oksidativnih svojstava sumporne kiseline može rezultirati reakcijom s bakrom:

• Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O + SO₂.

Sumpor: korisna svojstva

Sumpor je element traga koji je neophodan zaživi organizmi. To je sastavni dio aminokiselina (metionin i cistein), enzima i vitamina. Ovaj element je uključen u formiranje tercijarne strukture proteina. Količina kemijski vezanog sumpora sadržanih u proteinima je težinski od 0.8 do 2.4%. Sadržaj elementa u ljudskom tijelu je oko 2 grama po 1 kg težine (tj. Oko 0,2% je sumpor).

Korisna svojstva elementa u tragovima su teškaprenaglasiti. Zaštita protoplazme krvi, sumpor je aktivni pomagač u borbi protiv štetnih bakterija. Koagulacija krvi ovisi o njegovoj količini, tj. Element pomaže u održavanju dovoljne razine. Sumpor također igra važnu ulogu u održavanju normalnih vrijednosti koncentracije žuči koju proizvodi tijelo.

Često se zove "mineral ljepote" jerJednostavno je potrebno očuvati zdravlje kože, noktiju i kose. Sumpor karakterizira sposobnost zaštite tijela od različitih vrsta negativnih učinaka na okoliš. To pomaže u usporavanju procesa starenja. Sumpor čisti tijelo toksina i štiti od zračenja, što je osobito važno danas, s obzirom na trenutnu ekološku situaciju.

Nedovoljna količina elemenata u tragovima u tijelu može dovesti do lošeg uklanjanja toksina, smanjenja imuniteta i vitalnosti.

Sumpor - sudionik bakterijske fotosinteze. Ona je sastavni dio bakterioklorofila, a sumporovodik je izvor vodika.

Sumpor: svojstva i industrijska primjena

Najčešće korišten je sumpor.proizvodnja sumporne kiseline. Također, svojstva ove tvari dopuštaju da se koristi za vulkanizaciju gume, kao fungicid u poljoprivredi, pa čak i kao lijek (koloidni sumpor). Osim toga, sumpor se koristi za proizvodnju šibica i pirotehničkih kompozicija, dio je sumpornih bitumenskih smjesa za proizvodnju sumpornog asfalta.