Svovel er et kjemisk grunnstoff som er i sjette gruppe og tredje periode i det periodiske system. I denne artikkelen vil vi ta en detaljert titt på dens kjemiske og fysiske egenskaper, produksjon, bruk og så videre. Den fysiske egenskapen inkluderer slike egenskaper som farge, elektrisk ledningsevne, svovelkokepunkt osv. Den kjemiske beskriver dens interaksjon med andre stoffer.
Svovel i form av fysikk
Dette er et skjørt stoff. Under normale forhold er den i en solid aggregeringstilstand. Svovel har en sitrongul farge.
Og for det meste har alle sammensetningene gule nyanser. Løser seg ikke i vann. Den har lav termisk og elektrisk ledningsevne. Disse egenskapene karakteriserer det som et typisk ikke-metall. Til tross for at den kjemiske sammensetningen av svovel ikke er komplisert i det hele tatt, kan dette stoffet ha flere variasjoner. Alt avhenger av strukturen til krystallgitteret, ved hjelp av hvilke atomer kobles sammen, men de danner ikke molekyler.
Så, det første alternativet er rombisk svovel. Det er hun tilfeldigvisden mest stabile. Kokepunktet for denne typen svovel er fire hundre og førtifem grader Celsius. Men for at et gitt stoff skal gå over i en gassformig aggregeringstilstand, må det først passere gjennom en flytende tilstand. Så smeltingen av svovel skjer ved en temperatur som er hundre og tretten grader Celsius.
Det andre alternativet er monoklinisk svovel. Det er nåleformede krystaller med en mørk gul farge. Smelting av svovel av den første typen, og deretter dens sakte avkjøling fører til dannelsen av denne typen. Denne varianten har nesten de samme fysiske egenskapene. For eksempel er kokepunktet for svovel av denne typen fortsatt det samme fire hundre og førtifem grader. I tillegg er det en så variasjon av dette stoffet som plast. Det oppnås ved å helle i kaldt vann oppvarmet nesten til en kokende rombe. Kokepunktet for svovel av denne typen er det samme. Men stoffet har evnen til å strekke seg som gummi.
En annen komponent av den fysiske egenskapen som jeg vil snakke om, er antennelsestemperaturen til svovel.
Dette tallet kan variere avhengig av type materiale og dets opprinnelse. For eksempel er antennelsestemperaturen til teknisk svovel hundre og nitti grader. Dette er et ganske lavt tall. I andre tilfeller kan flammepunktet for svovel være to hundre og førtiåtte grader og til og med to hundre og femtiseks. Alt avhenger av hvilket materiale den ble utvunnet fra, hvilken tetthet den har. Men det kan konkluderesat forbrenningstemperaturen til svovel er ganske lav, sammenlignet med andre kjemiske elementer, er det et brennbart stoff. I tillegg kan svovel noen ganger kombineres til molekyler som består av åtte, seks, fire eller to atomer. Nå, etter å ha vurdert svovel fra et fysikksynspunkt, la oss gå videre til neste avsnitt.
Kjemisk karakterisering av svovel
Dette grunnstoffet har en relativt lav atommasse, den er trettito gram per mol. Karakteristikken til svovelelementet inkluderer en slik egenskap ved dette stoffet som evnen til å ha forskjellige grader av oksidasjon. I dette skiller det seg fra for eksempel hydrogen eller oksygen. Med tanke på spørsmålet om hva som er den kjemiske egenskapen til svovelelementet, er det umulig å ikke nevne at det, avhengig av forholdene, viser både reduserende og oksiderende egenskaper. Så, i rekkefølge, vurder interaksjonen mellom et gitt stoff og forskjellige kjemiske forbindelser.
Svovel og enkle stoffer
Enkle er stoffer som bare har ett kjemisk element i sammensetningen. Atomene kan kombineres til molekyler, som for eksempel i tilfellet med oksygen, eller de kan ikke kombineres, som tilfellet er med metaller. Så svovel kan reagere med metaller, andre ikke-metaller og halogener.
Interaksjon med metaller
Denne typen prosess krever høy temperatur. Under disse forholdene oppstår en addisjonsreaksjon. Det vil si at metallatomer kombineres med svovelatomer, og danner dermed komplekse stoffer sulfider. For eksempel hvis du varmerto mol kalium, blandet med en mol svovel, får vi en mol av sulfidet til dette metallet. Ligningen kan skrives som følger: 2K + S=K2S.
Reaksjon med oksygen
Dette brenner svovel. Som et resultat av denne prosessen dannes dets oksid. Sistnevnte kan være av to typer. Derfor kan forbrenningen av svovel skje i to trinn. Den første er når én mol svovel og én mol oksygen danner én mol svoveldioksid. Du kan skrive ligningen for denne kjemiske reaksjonen som følger: S + O2=SO2. Det andre trinnet er tilsetning av ett oksygenatom til dioksidet. Dette skjer når en mol oksygen tilsettes to mol svoveldioksid ved høye temperaturer. Resultatet er to mol svoveltrioksid. Ligningen for denne kjemiske interaksjonen ser slik ut: 2SO2 + O2=2SO3. Som et resultat av denne reaksjonen dannes svovelsyre. Så ved å utføre de to beskrevne prosessene, er det mulig å føre det resulterende trioksidet gjennom en vanndampstråle. Og vi får sulfatsyre. Ligningen for en slik reaksjon er skrevet som følger: SO3 + H2O=H2 SO 4.
Interaksjon med halogener
De kjemiske egenskapene til svovel, som andre ikke-metaller, gjør at det kan reagere med denne gruppen stoffer. Det inkluderer forbindelser som fluor, brom, klor, jod. Svovel reagerer med noen av dem, bortsett fra den siste. Et eksempel er prosessen med fluorering av den betraktedeoss et element i det periodiske system. Ved å varme opp det nevnte ikke-metallet med et halogen, kan to varianter av fluor oppnås. Det første tilfellet: hvis vi tar en mol svovel og tre mol fluor, får vi en mol fluor, hvis formel er SF6. Ligningen ser slik ut: S + 3F2=SF6. I tillegg er det et annet alternativ: hvis vi tar en mol svovel og to mol fluor, får vi en mol fluor med den kjemiske formelen SF4. Ligningen skrives som følger: S + 2F2=SF4. Som du kan se, avhenger alt av proporsjonene som komponentene er blandet i. På nøyaktig samme måte er det mulig å gjennomføre prosessen med klorering av svovel (det kan også dannes to forskjellige stoffer) eller bromering.
Interaksjon med andre enkle stoffer
Karakteriseringen av svovelelementet slutter ikke der. Stoffet kan også inngå en kjemisk reaksjon med hydrogen, fosfor og karbon. På grunn av interaksjonen med hydrogen dannes sulfidsyre. Som et resultat av dets reaksjon med metaller, kan deres sulfider oppnås, som igjen også oppnås ved direkte reaksjon av svovel med det samme metallet. Tilsetning av hydrogenatomer til svovelatomer skjer bare under forhold med svært høy temperatur. Når svovel reagerer med fosfor, dannes fosfidet. Den har følgende formel: P2S3. For å få en mol av dette stoffet, må du ta to mol fosfor og tre mol svovel. Når svovel interagerer med karbon, dannes karbidet til det betraktede ikke-metallet. Dens kjemiske formel ser slik ut: CS2. For å få en mol av dette stoffet, må du ta en mol karbon og to mol svovel. Alle addisjonsreaksjonene beskrevet ovenfor skjer bare når reaktantene varmes opp til høye temperaturer. Vi har vurdert samspillet mellom svovel og enkle stoffer, la oss nå gå videre til neste avsnitt.
Svovel og komplekse forbindelser
Komplekse er de stoffene hvis molekyler består av to (eller flere) forskjellige grunnstoffer. De kjemiske egenskapene til svovel lar det reagere med forbindelser som alkalier, så vel som konsentrert sulfatsyre. Reaksjonene med disse stoffene er ganske særegne. Tenk først på hva som skjer når det aktuelle ikke-metallet blandes med alkali. For eksempel, hvis du tar seks mol kaliumhydroksid og tilsetter tre mol svovel til dem, får du to mol kaliumsulfid, en mol av dette metallsulfitten og tre mol vann. Denne typen reaksjon kan uttrykkes med følgende ligning: 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 O. Etter samme prinsipp oppstår interaksjon hvis natriumhydroksid tilsettes. Vurder deretter oppførselen til svovel når en konsentrert løsning av sulfatsyre tilsettes den. Hvis vi tar en mol av den første og to mol av det andre stoffet, får vi følgende produkter: svoveltrioksid i mengden av tre mol, og også vann - to mol. Denne kjemiske reaksjonen kan bare finne sted når reaktantene varmes opp til høy temperatur.
Få den aktuelle varenikke-metall
Det er flere grunnleggende måter du kan utvinne svovel fra en rekke stoffer. Den første metoden er å isolere den fra pyritt. Den kjemiske formelen til sistnevnte er FeS2. Når dette stoffet varmes opp til høy temperatur uten tilgang på oksygen, kan man få et annet jernsulfid - FeS - og svovel. Reaksjonsligningen er skrevet som følger: FeS2=FeS + S. Den andre metoden for å oppnå svovel, som ofte brukes i industrien, er forbrenning av svovelsulfid under betingelse av en liten mengde oksygen. I dette tilfellet kan du få ansett ikke-metall og vann. For å utføre reaksjonen må du ta komponentene i et molforhold på to til en. Som et resultat får vi sluttproduktene i proporsjoner på to til to. Ligningen for denne kjemiske reaksjonen kan skrives som følger: O. I tillegg kan svovel oppnås under ulike metallurgiske prosesser, for eksempel ved produksjon av metaller som nikkel, kobber og andre.
Industriell bruk
Ikke-metallet vi vurderer har funnet sin bredeste anvendelse i kjemisk industri. Som nevnt ovenfor, her brukes den til å oppnå sulfatsyre fra den. I tillegg brukes svovel som en komponent for fremstilling av fyrstikker, på grunn av at det er et brennbart materiale. Det er også uunnværlig i produksjon av eksplosiver, krutt, stjernekastere osv. I tillegg brukes svovel som en av ingrediensene i skadedyrbekjempende produkter. PÅmedisin, den brukes som en komponent i fremstillingen av legemidler for hudsykdommer. Også det aktuelle stoffet brukes i produksjon av forskjellige fargestoffer. I tillegg brukes det til fremstilling av fosfor.
Electronic structure of svovel
Som du vet består alle atomer av en kjerne, som inneholder protoner – positivt ladede partikler – og nøytroner, altså partikler med null ladning. Elektroner kretser rundt kjernen med negativ ladning. For at et atom skal være nøytr alt, må det ha samme antall protoner og elektroner i strukturen. Hvis det er flere av sistnevnte, er dette allerede et negativt ion - et anion. Hvis antallet protoner tvert imot er større enn antallet elektroner, er dette et positivt ion, eller kation. Svovelanionet kan fungere som en syrerest. Det er en del av molekylene til stoffer som sulfidsyre (hydrogensulfid) og metallsulfider. Et anion dannes under elektrolytisk dissosiasjon, som oppstår når et stoff er oppløst i vann. I dette tilfellet sp altes molekylet til et kation, som kan representeres som et metall- eller hydrogenion, samt et kation - et ion av en syrerest eller en hydroksylgruppe (OH-).
Siden ordenstallet for svovel i det periodiske systemet er seksten, kan vi konkludere med at dette er antallet protoner i kjernen. Basert på dette kan vi si at det også er seksten elektroner som roterer rundt. Antall nøytroner kan bli funnet ved å subtrahere serienummeret til det kjemiske elementet fra den molare massen: 32- 16=16. Hvert elektron roterer ikke tilfeldig, men i en bestemt bane. Siden svovel er et kjemisk grunnstoff som tilhører den tredje perioden i det periodiske systemet, er det tre baner rundt kjernen. Den første har to elektroner, den andre har åtte, og den tredje har seks. Den elektroniske formelen til svovelatomet er skrevet som følger: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Utbredelse i naturen
I utgangspunktet finnes det betraktede kjemiske elementet i sammensetningen av mineraler, som er sulfider av forskjellige metaller. Først av alt er det pyritt - jerns alt; det er også bly, sølv, kobberglans, sinkblanding, kanel - kvikksølvsulfid. I tillegg kan svovel også være en del av mineraler, hvis struktur er representert av tre eller flere kjemiske elementer.
For eksempel, kalkpyritt, mirabilitet, kieseritt, gips. Du kan vurdere hver av dem mer detaljert. Pyritt er et ferrumsulfid, eller FeS2. Den har en lys gul farge med en gylden glans. Dette mineralet kan ofte finnes som en urenhet i lapis lazuli, som er mye brukt til å lage smykker. Dette skyldes at disse to mineralene ofte har en felles forekomst. Kobberglans - chalcocite, eller chalcosine - er en blågrå substans, som ligner på metall. Blyglans (galena) og sølvglans (argentitt) har lignende egenskaper: de ser begge ut som metaller og har en grå farge. Cinnabar er et brunrødt matt mineral med grå flekker. Kopiritt, kjemiskhvis formel er CuFeS2, - gyllen gul, den kalles også golden blende. Sink blende (sfaleritt) kan ha en farge fra rav til brennende oransje. Mirabilite - Na2SO4x10H2O - gjennomsiktige eller hvite krystaller. Det kalles også Glaubers s alt, brukt i medisin. Den kjemiske formelen til kieseritt er MgSO4xH2O. Det fremstår som et hvitt eller fargeløst pulver. Den kjemiske formelen til gips er CaSO4x2H2O. I tillegg er dette kjemiske elementet en del av cellene til levende organismer og er et viktig sporelement.
