Svovel (lat. Svovel) er et ikke-metallisk grunnstoff. Det kjemiske symbolet er S, serienummeret i det periodiske systemet er 16. Valensen til svovel ble etablert allerede før studiet av strukturen til atomet. Dens verdi ble bestemt på grunnlag av egenskapen for å erstatte, tiltrekke eller feste et visst antall andre atomer eller grupper. Senere fant forskerne ut hvilken rolle negativt ladede partikler (elektroner) spiller i dannelsen av en kjemisk binding.
Svovelens valens: hvilke egenskaper ved atomer påvirker verdien?
Når det gjelder prevalens på jorden, er et kjemisk grunnstoff på 16. plass. Det forekommer som knallgule krystaller eller pulver i bergarter, nær aktive og utdødde vulkaner. De mest kjente naturlige forbindelsene er sulfider og sulfater.
Funksjoner ved elementet og stoffet:
- Sterk ikke-metall.
- Når det gjelder elektronegativitet (EO), eller evnen til å tiltrekke elektroner, er svovel nest etter fluor, oksygen, nitrogen, klor og brom.
- Samvirker med metaller og ikke-metaller, enkle og komplekse stoffer.
Forskjeller i egenskaper avhenger av strukturen og tilstanden til atomet, forskjellen i verdiene til EO. La oss finne ut hva valens svovel kan ha i forbindelser. Deres kjemiske oppførsel avhenger av strukturen til energiskjellene, antall og arrangement av ytre elektroner i atomet.
Hvorfor varierer valensen?
Stabile er de naturlige isotoper av svovel med massetall 32 (mest vanlig), 33, 34 og 36. Et atom av hver av disse nuklidene inneholder 16 positivt ladede protoner. I verdensrommet nær kjernen beveger 16 elektroner seg med stor hastighet. De er uendelig små, negativt ladet. Mindre tiltrukket av kjernen (mer fri) 6 ytre partikler. Flere eller alle deltar i dannelsen av ulike typer kjemiske bindinger. I følge moderne konsepter bestemmes svovelens valens av antall opprettede vanlige (bindende) elektronpar. Vanligvis, i tegninger og diagrammer, er de eksterne partiklene som deltar i denne prosessen avbildet som prikker rundt det kjemiske tegnet.
Hvordan avhenger valens av strukturen til et atom?
Ved hjelp av et energidiagram kan du vise strukturen til nivåer og undernivåer (s, p, d), som svovelvalensformelen avhenger av. To forskjellig rettede piler symboliserer sammenkoblede, en - uparede elektroner. Det ytre rommet til svovelatomet er dannet av orbitaler av 6 partikler, og 8 er nødvendige for stabilitet i henhold til oktettregelen. Konfigurasjonen av valensskallet gjenspeiles av formelen 3s23p4. Elektroner av det uferdige lagethar en stor tilførsel av energi, noe som forårsaker en ustabil tilstand for hele atomet. For å oppnå stabilitet krever svovelatomet ytterligere to negative arter. De kan oppnås ved å danne kovalente bindinger med andre grunnstoffer eller ved å absorbere to frie elektroner. I dette tilfellet viser svovel valens II (–). Den samme verdien kan oppnås ved å bruke formelen: 8 - 6=2, hvor 6 er tallet på gruppen der elementet er plassert.
Hvor finnes forbindelser hvor valensen til svovel er II (–)?
Et grunnstoff tiltrekker eller fjerner elektroner fullstendig fra atomer med lavere elektronegativitetsverdi på Polling-skalaen. Valens II (-) er manifestert i sulfider av metaller og ikke-metaller. En omfattende gruppe slike forbindelser finnes i sammensetningen av bergarter og mineraler av stor praktisk betydning. Disse inkluderer pyritt (FeS), sfaleritt (ZnS), galena (PbS) og andre stoffer. Jernsulfidkrystaller har en vakker gulbrun farge og glans. Mineralet pyritt omtales ofte som «narre gull». For å få metaller fra malm, blir de brent eller redusert. Hydrogensulfid H2S har samme elektroniske struktur som vann. Opprinnelse til H2S:
- frigjøres når proteiner råtner (for eksempel et kyllingegg);
- utbrudd med vulkanske gasser;
- akkumuleres i naturlig vann, olje;
- skiller seg ut i tomrom i jordskorpen.
Hvorfor er formelen for fireverdig svoveloksid SO2?
Formelen for dioksid viser at ett svovelatom i et molekyl er bundet til to oksygenatomer, som hver trenger 2 elektroner til en oktett. Den resulterende bindingen er kovalent polar i naturen (EO for oksygen er større). Valensen til svovel i denne forbindelsen er IV (+), fordi de 4 elektronene i svovelatomet er forskjøvet mot to oksygenatomer. Formelen kan skrives som følger: S2O4, men i henhold til reglene skal den reduseres med 2. Dioksid, når det oppløses i vann, danner ioner av svak svovelsyre. Dens s alter - sulfitter - er sterke reduksjonsmidler. SO2-gass tjener som et mellomprodukt i produksjonen av svovelsyre.
I hvilke stoffer viser svovel sin høyeste valens?
Oxide SO3 eller S2O6 er en fargeløs væske som stivner ved temperaturer under 17°C. I SO3-forbindelsen er valensen til oksygen II (–), og svovel er VI (+). Det høyere oksidet løses opp i vann og danner en sterk dibasisk svovelsyre. For en stor rolle i produksjonsprosessene ble stoffet k alt "den kjemiske industriens brød." En viktig rolle i økonomien og medisinen tilhører sure s alter - sulfater. Kalsiumhydrat (gips), natrium (Glaubers s alt), magnesium (epsoms alt eller bitters alt) brukes.
1, 2, 3, 4, 6 eksterne elektroner kan delta i dannelsen av forskjellige typer kjemiske bindinger. La oss nevne de mulige valensene til svovel, gitt at det er sjeldne og ustabile forbindelser: I (-), II (-), II (+), III (+), IV (+), VI (+). Elementet får en andre positiv valens iSO monoksid. De vanligste verdiene II (–), IV (+), VI (+) vises med svovel som en del av en gruppe stoffer av industriell, landbruksmessig og medisinsk betydning. Dets forbindelser brukes til fremstilling av fyrverkeri.
Fangst av eksosgasser er fortsatt et stort problem, inkludert svoveloksider IV (+), VI (+) og hydrogensulfid, som er skadelige for mennesker og miljø. Det er utviklet teknologier for å behandle dette gassformige avfallet og oppnå svovelsyre og sulfater fra dem. For dette formålet bygges det kjemiske virksomheter ved siden av metallurgiske anlegg eller i samme område. Som et resultat reduseres volumet av forurensning, det er mindre "svovelsyreregn".
