Tko je otkrio sumpor. Fizikalna i kemijska svojstva sumpora. Česti znakovi i razlike halkogena.


ODREĐIVANJE

sumpor  - šesnaesti element Periodnog sustava. Oznaka - S od latinskog "sumpora". Nalazi se u trećem razdoblju, VIA grupi. Odnosi se na nemetale. Jezgra punjenja je 16.

Sumpor se nalazi u prirodi iu slobodnom stanju (prirodni sumpor) iu raznim spojevima. Spojevi sumpora s različitim metalima su vrlo česti. Mnoge od njih su vrijedne rude (primjerice, sjaj svinjetine PbS, cink blende ZnS, bakreni sjaj Cu 2 S) i služe kao izvor obojenih metala.

Široko je rasprostranjen u prirodi, u slobodnom stanju ili u kombinaciji. U slobodnom stanju miješa se s gipsom i plavcem na vulkanskim područjima na Islandu, Siciliji, Meksiku i Japanu. Slobodni sumpor može nastati prirodnim raspadanjem pirita koji se taloži vrućim sumpornim vodama, u kojima se sumporni vodik oksidira u atmosferi.

Kada se otopi uobičajeni sumpor, on formira tekućinu slame, koja pri zagrijavanju potamni i zatim vrije. Kada se rastaljeni sumpor polagano hladi, njegova fizička svojstva se mijenjaju ovisno o temperaturi, tlaku i režimu taloženja. Dakle, sumpor postoji u raznim oblicima, koji se nazivaju alotropne vrste, koje se sastoje od tekućina.

Od sumpornih spojeva u prirodi, uobičajeni su i sulfati, uglavnom kalcij i magnezij, a konačno, sumporni spojevi nalaze se u biljkama i životinjama.

Atomska i molekularna težina sumpora

Relativna molekulska masa tvari (M r)  je broj koji označava koliko puta je masa dane molekule veća od 1/12 mase atoma ugljika, i relativna atomska masa elementa  (A r) - koliko je puta prosječna masa atoma kemijskog elementa veća od 1/12 mase atoma ugljika.

Umjereno je topiv u alkoholu i eteru i umjereno topljiv u ulju. Temperatura pri kojoj su rombični i monoklinski sumpor u ravnoteži, tj. 94, 5 ° C, je temperatura prijelaza. Sumpor je kemijski sličan kisiku i može se supstituirati u mnogim kombinacijama, ali je sumpor manje elektronski.

Na Siciliji su sumporne stijene nagomilane na zemlju i spaljene. Dobiveni tekući sumpor se ulijeva u niz drvenih oblika u kojima se skrutne. Zatim se može pročistiti destilacijom. Sumpor se uglavnom koristi u proizvodnji spojeva kao što su sumporna kiselina, sulfidi, sulfati i sumporni dioksid. Sumpor se široko koristi u preparatima na bazi sulfamida iu mnogim dermatološkim mastima. Sumpor se također koristi u proizvodnji šibica, vulkanizirane gume, boja i baruta. U fino podijeljenom stanju i često pomiješan s vapnom, koristi se kao fungicid za biljke.

Vrijednosti atomske i molekularne mase sumpora podudaraju se; oni su 32.059.

Alotropija i alotropne modifikacije sumpora

Sumpor postoji u obliku dvije alotropne modifikacije - rombičke i monoklinske.

Pri normalnim tlakovima, sumpor formira lomljive žute kristale, tališta na 112,8 ° C; gustoća je 2,07 g / cm3. Ne topiva u vodi, ali je dobro topljiva u ugljikovom disulfidu, benzenu i nekim drugim tekućinama. Kada se te tekućine ispare, iz otopine se oslobađa sumpor u obliku žutih kristala rombičnog sustava, u obliku oktaedra, u kojima se obično odvajaju neki kutovi ili rubovi (slika 1). Ova modifikacija sumpora naziva se rombična.

Kalij i amonij sulfati koriste se kao gnojiva, a zajedno s različitim inertnim mineralnim nabojem, sumpor formira poseban cement koji se koristi za sidrenje metalnih predmeta, kao što su ograde i lanci od kamena. Sumporna kiselina je jedna od najvažnijih industrijskih kemikalija, budući da se ne koristi samo za sintezu molekula koje sadrže sumpor, već i za proizvodnju mnogih drugih spojeva.

U vrijeme kada svi govore o mikroelementima, sumpor se često zaboravlja. Važno je prisjetiti se nekih uobičajenih činjenica i dokaza o sumporu. Fumarole koje se uglavnom talože u vulkanskim zonama, talože kristale sumpora, vrlo su mirisne, lako zapaljive, pa se njegova upotreba u proizvodnji baruta, sumpor demografski kulturalno, a ipak nalazimo da je sumpor od najveće važnosti za život.

Sl. 1. Alotropne modifikacije sumpora.

Dobiveni su kristali različitog oblika ako se rastaljeni sumpor polako ohladi, a kada se djelomično skrutne, odvodi se tekućina koja još nije imala vremena za skrućivanje. U tim uvjetima stijenke krvnih žila iznutra su prekrivene dugačkim, tamnožutim, igličastim kristalima monoklinskog sustava. Ova modifikacija sumpora naziva se monoklinska. Gustoća je 1,96 g / cm3, tali se na 119,3 ° C i stabilna je samo na temperaturama iznad 96 ° C.

Neke vrlo izvorne kemijske zajednice. Sumpor je jednostavna kemijska, nemetalna, kisela, svijetlo žuta. Nakon kristalizacije, on ima svoj aspekt. Sjajni i prozirni mat i neprozirni. , Vrlo labavo, ima nekoliko točaka taljenja s nevjerojatnim značajkama.

Sumpor reagira s većinom drugih elemenata u obliku sulfata ili sulfida. Miješa se s ugljikovodicima ugljika i prirodnim plinom. Sumpor je zbog svoje kisele prirode idealan za proizvodnju raznih kiselina: sumporna kiselina, sumporna kiselina, široko korištena u svim industrijama.

Izotopi sumpora

Poznato je da sumpor u prirodi može biti u obliku četiri stabilna izotopa 32S, 33S, 34S i 36S. Njihovi maseni brojevi su 32, 33, 34 i 36, redom. Jezgra izotopa sumpora 32S sadrži šesnaest protona i šesnaest neutrona, a izotopi 33S, 34S i 36S sadrže isti broj protona, sedamnaest, osamnaest i dvadeset neutrona.

Sumpor na početku života. Sumpor je vitalan, s druge strane, osim podrijetla života, njegovi derivati ​​mogu biti vrlo otrovni ili čak smrtni. Sumporna kiselina, život također. Prisutna u svim proteinima živih organizama, zahvaljujući sumporu u albuminu, voda našeg tijela ostaje strukturirana. Bez sumpora, bili bismo samo livada.

U krvi je više sumpora nego željeza, a kada znate vrlo specifične kemijske veze između ova dva elementa, bilo bi zanimljivo koristiti sumpor u slučaju anemije ili hemohromatoze. Učinak masaže sivog kamena na jetru mora brzo riješiti ovaj poremećaj oko željeza.

Postoje umjetni izotopi sumpora s masenim brojevima od 26 do 49, među kojima je najstabilniji 35S s poluživotom od 87 dana.

Sumporni ioni

Na vanjskoj energetskoj razini atoma sumpora nalazi se šest elektrona koji su valentni:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.

Kao rezultat kemijske interakcije, sumpor može izgubiti svoje valentne elektrone, tj. biti njihov donor i pretvoriti se u pozitivno nabijene ione ili prihvatiti elektrone drugog atoma, tj. biti njihov akceptor i pretvoriti se u negativno nabijene ione:

Sumpor, regulator kože i pluća. Zbog svoje kisele prirode sumpor sadržan u koži osigurava granicu između unutarnjeg okoliša tijela i vanjskog okruženja, koje se može podvrgnuti različitim vrstama napada. Sumpor u izobilju nalazimo u keratinu, glavnom zaštitnom proteinu kože.

Slično, sumpor će biti "zaštitni" od pluća. Međutim, ne radi se o inhalaciji sumpora. Jednostavna dnevna masaža prsnog koša olakšat će mnoge kronične probleme s disanjem. Štoviše, osobe s kroničnim epidermalnim ili plućnim poremećajima ne idu redovito na liječenje u lječilište, gdje imaju vrlo sumpornu obradu vode kako bi se riješile svojih patnji.

S0 -6e → S6 +;

S 0 -4e → S 4+;

S0 -4e → S2 +;

S o + 2e → S 2-.

Molekula sumpora i atom

Molekula sumpora je monoatomska - S. Dajemo neka svojstva koja karakteriziraju atom i molekulu sumpora:

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Sumpor (od lat. serum  "Serum") je mineral klase prirodnih elemenata, nemetalnih. Latinski naziv je povezan s indoevropski  korijen swelp-a je "spali". Kemijska formula: S.

Da bismo poboljšali svoje zdravlje, razvili smo ovaj kompaktni sumporni kamen, koji vam omogućuje da masažu što bolje približite svim bolovima i bolovima. Nakon nekoliko minuta masaže, svjesni ste pravog olakšanja, a tijekom ponovnog masažnog tretmana doći će do stvarnog poboljšanja. Za naručivanje sumpornog kamena kliknite ovdje.

Jedno čvrsto tijelo, ne metalik, boje limuna. Sumpor postoji u dva kristalna oblika. Nastala hladnoća isparavanjem njezinih otopina prikazana je u oktaedri ortorombskog sustava, gustoća je 2. 06; topljenjem rastaljenog sumpora kristalizira u iglama monoklinskog sustava gustoće 1.

Sumpor, za razliku od ostalih prirodnih elemenata, ima molekularnu rešetku koja određuje njenu nisku tvrdoću (1,5-2,5), nedostatak cijepanja, lomljivost, nejednaku lom i rezultirajuće teške prskanje; samo na površini kristala nalazi se staklast sjaj. Specifična težina je 2,07 g / cm3. Ima slabu električnu provodljivost, nisku toplinsku provodljivost, nisku točku taljenja (112,8 ° C) i paljenje (248 ° C). Lako se zapali iz šibice i zapali plavim plamenom; to proizvodi sumporni dioksid s oštrim, gušenjem mirisa. Boja prirodnog sumpora je svijetlo žuta, slamnato žuta, med žuta, zelenkasta; Organska tvar koja sadrži sumpor dobiva smeđu, sivu i crnu boju. Vulkanski sumpor je svijetlo žute, narančaste, zelenkaste boje. Uglavnom obično sa žućkastim nijansama. Postoji mineral u obliku čvrstih gustih, kapajućih, zemljanih, praškastih masa; tu su i rastući kristali, izbočine, šupljine, korice, inkluzije i pseudomorfi organskih ostataka. Rombička sinonija.

Meki sumpor je smeđa, pašteta i elastična čvrsta tvar dobivena izlijevanjem rastaljenog sumpora u hladnu vodu na njegovoj točki vrenja. Sumpor je u prirodnom stanju blizu drevnih vulkana, što je 0,06% litosfere. Najčešće se kombinira s metalima, a sulfidi željeza, bakra, olova, cinka su važni minerali tih metala. Pročišćena, koristi se u proizvodnji crnog praha i vatrometa.

Također se koristi za izradu šibica, stvrdnjavanje gume i izradu ebonita. Sumpor se koristi interno kao blagi laksativ iu vanjskim primjenama zbog antiparazitskih, keratolitičkih i antiseboričnih svojstava. Element sa sumpornom reputacijom?

Razlikovna obilježja: svojstvo izvornog sumpora: nemetalni sjaj i činjenica da se pali iz šibice i gori, emitirajući sumporni dioksid, koji ima oštar, zagušljiv miris. Najkarakterističnija boja za prirodni sumpor je svijetlo žuta.

vrsta:

Vulcania  (selenisty sumpor). Narančasto-crvena, crveno-smeđa boja. Podrijetlo je vulkansko.

Sumpor je u standardnom stanju žute čvrste tvari, bez mirisa, okusa, netopljiv u vodi, sa slabim mehaničkim svojstvima, vrlo lošim vodičem i diamagnetskim. Sumpor postoji u molekularnom obliku. Nalazi se u stanju praha: cvijet sumpora koji se dobiva sublimacijom.

Oblikovani blok: sumpor u cijevi; kao i u ukupnom iznosu. Moguće je dobiti koloidno sumporno ili sumporno mlijeko, kao i plastični sumpor i razne amorfne oblike sumpora gašenjem rastaljenog sumpora. Sumpor ima širok raspon alotropnih oblika.

Monoklinski sumpor Kristalni sumpor Kristalni sumpor Selenski sumpor - vulkanski

Kemijska svojstva sumpora

Svijetli od šibice i gori plavim plamenom, to stvara plin sumporni dioksid koji ima oštar, zagušljiv miris. Lako se topi (talište 112,8 ° C). Plamište 248 ° C. Sumpor se otopi u ugljikovom disulfidu.

Mjesto sumpora u periodičnoj klasifikaciji je elektronička konfiguracija. Njegov atomski broj je 16; Klasificiran je kao nemetalni. Stupac 16. Prikaz: Obitelj kisika. Sumpor vrlo lako reagira s mnogim elementima periodnog sustava, kako s metalima tako i s nemetalima.

Kao i kisik, sumpor ima oksidacijsko stanje -2 i daje sulfide. Budući da je sumpor manje elektronegativan od kisika, on također ima oksidacijska stanja 4, 6 s više elektronegativnih elemenata. Moguća su i druga oksidacijska stanja: na primjer 1, ali i 2, 2 i 3 u slučaju tetrationatnog iona 3, 5, 7. Dijagram mraza. Međutim, može se smatrati da su mnogi od ovih spojeva nastali kombinacijom atoma sumpora u oksidacijskim stanjima od 4 ili 6 i sumpornih atoma u oksidacijskim fazama 0, -2 ili -1.

Podrijetlo sumpora

Nalazi se prirodni sumpor prirodnog i vulkanskog podrijetla. Bakterije sumpora žive u vodnim bazenima, obogaćenim sumporovodikom zbog razgradnje organskih ostataka - na dnu močvara, ušća, malih morskih zaljeva. Ušća Crnog mora i uvale Sivash primjeri su takvih vodenih tijela. Koncentracija sumpora vulkanskog podrijetla ograničena je na vulkanske otvore i na šupljine vulkanskih stijena. Tijekom vulkanskih erupcija oslobađaju se različiti sumporni spojevi (H 2 S, SO 2), koji se oksidiraju pod površinskim uvjetima, što dovodi do njegove obnove; osim toga, sumpor se sublimira izravno iz pare.

Na primjer: tiosulfatni ion, u kojem je jedan od sulfatnih atoma kisika zamijenjen atomom sumpora, ima dva atoma sumpora, čiji su oksidacijski brojevi različiti - "4, 0" ili 6, -2, ovisno o tome kako se broje elektroni. Svojstvo spajanja sumpora otežava određivanje količine oksidacije atoma sumpora u molekulama i oblikovanim ionima.

Sumpor ima mnogo spojeva gdje pravilo bajta više ne vrijedi. Sumpor, koji je voluminozniji od kisika, može primiti više susjeda. Atomska svojstva, izotopi. Postoje četiri prirodna izotopa, svi stabilni. Poznato je nekoliko umjetnih izotopa sumpora.

Ponekad se u vulkanskim procesima sumpor izlije u tekućem obliku. To se događa kada se sumpor, prethodno odložen na zidove kratera, topi s porastom temperature. Sumpor se također taloži iz vrućih vodenih otopina kao rezultat razgradnje sumporovodika i sumpornih spojeva oslobođenih tijekom jedne od kasnijih faza vulkanske aktivnosti. Ove pojave sada se promatraju u blizini otvora gejzira Parka Yellowstone (SAD) i Islanda. Nalazi se zajedno s gipsom, anhidritom, vapnencem, dolomitom, kamenim i kalijevim solima, glinama, bitumenskim naslagama (ulje, ozocerit, asfalt) i pirit. Nalazi se i na zidovima kratera vulkana, u pukotinama lava i tufa, u okolnim vulkanskim otvorima, aktivnim i izumrlim, u blizini sumpornih mineralnih izvora.

Izgled i obilje i postignuća. Sumpor je u svom prirodnom stanju, u blizini vulkana ili u prirodnim sedimentima na otvorenom ili pod zemljom. Ali također u obliku sulfida i sulfata metala: cinabarit, galenit, opijum, barit, gips itd. Uklanjanje desulfurizacije prirodnog plina i ulja.

Iskorištavanje naslaga sumpora u prirodnom stanju. Najvažnija upotreba sumpora je proizvodnja sumporne kiseline. Sumpor je fungicid koji se koristi za vinogradarstvo i hortikulturu. Vulkanizacija prirodnog kaučuka uvijek koristi značajnu količinu sumpora.

sateliti, Među sedimentnim stijenama su gips, anhidrit, kalcit, dolomit, siderit, kamena sol, silvit, karnalit, opal, kalcedon, bitumen (asfalt, ulje, ozocerit). U naslagama koje su rezultat oksidacije sulfida, uglavnom pirita. Među proizvodima vulkanske sublimacije: gips, realgar, orpiment.

primjena

Široko se koristi u kemijskoj industriji. Tri četvrtine proizvodnje sumpora ide u sumpornu kiselinu. Također se koristi za borbu protiv poljoprivrednih štetočina, pored toga, u papirnoj industriji, industriji gume (vulkanizacija gume), u proizvodnji baruta, šibica, u farmaceutskim proizvodima, staklu, prehrambenoj industriji.

Ugljikov disulfid nastaje interakcijom sumpora s metanom. Spomenuli smo i elektrokemijske stanice sumpor-natrij, čiji je skladišni kapacitet glavni događaj danas. Osnovni spojevi sumpora i neke njihove primjene. Sumporna kiselina: neutralizacija, ispiranje, proizvodnja fluorovodične kiseline, proizvodnja titan dioksida, olovnih baterija, jetkanje metala, dehidracija alkohola, parafinski papir, itd.

Željezni sulfat ili zeleni vitriol. Kalcijev hidrogen sulfit. Organski spojevi koji sadržavaju sumpor: tiole, tioetere i slično; Oni se široko koriste u farmaceutskoj i agrokemijskoj industriji. Element je siv i živ. Sumpor je jedan od neophodnih elemenata u životu.

Naslage sumpora

Na području Euroazije, sva industrijska nalazišta izvornog sumpora. Neke od njih nalaze se u Turkmenistanu, u regiji Volge i dr. Uz lijevu obalu Volge iz Samare rasprostranjene su vrste koje sadrže širinu od nekoliko kilometara do Kazana. Sumpor je vjerojatno nastao u lagunama u permskom razdoblju kao rezultat biokemijskih procesa. Naslage sumpora nalaze se u Razdolu (regija Lviv, Karpata), Yavorivsku (Ukrajina) iu regiji Ural-Emba. U Uralu (regija Čeljabinsk) nastaje sumpor nastao oksidacijom pirita. Sumpor vulkanskog podrijetla dostupan je na Kamčatki i Kurilskim otocima. Glavne rezerve su u Iraku, SAD-u (Louisiana i Utah), Meksiku, Čileu, Japanu i Italiji (Sicilija).

Nalazi se u dvije esencijalne aminokiseline: cistein i metionin, ali i homocistein i taurin. Enzimi duguju svoju konfiguraciju "disulfidnim" mostovima, koji dovode do samog savijanja proteina. Kada se kruh „diže“, obvezan je da „disulfidira“ mostove cistein-cistinskog para, koji su također odgovorni za valovitost kose.

Još uvijek se nalaze u oceanima u blizini vulkanskih rasjeda. Povijest otkrića elementa sumpora. Sumpor je jedan od devet poznatih elemenata iz antike. Ovo je citirano u Starom zavjetu. Koristi se u kozmetičke, terapeutske svrhe. Sumpor se također spominje u Homerovoj Odiseji nakon povratka na Itaku; Sumpor je imao sposobnost uklanjanja štetnika!