Chi ha scoperto lo zolfo. Proprietà fisiche e chimiche dello zolfo. Segni e differenze comuni calcogenici.


DETERMINAZIONE

zolfo   - il sedicesimo elemento della tavola periodica. Designazione - S dal latino "zolfo". Situato nel terzo periodo, gruppo VIA. Si riferisce ai non metalli. La carica principale è 16.

Lo zolfo si trova in natura sia allo stato libero (zolfo nativo) che in vari composti. Composti di zolfo con vari metalli sono molto comuni. Molti di essi sono minerali preziosi (ad esempio, piombo brillante PbS, zinco blende ZnS, rame brillante Cu 2 S) e servono come fonte di metalli non ferrosi.

È ampiamente distribuito in natura, allo stato libero o in combinazione. Nel suo stato libero si mescola con gesso e pomice nelle aree vulcaniche in Islanda, Sicilia, Messico e Giappone. Lo zolfo libero può essere formato dal decadimento naturale della pirite precipitato dalle acque calde dello zolfo, in cui l'idrogeno solforato è stato ossidato nell'atmosfera.

Quando lo zolfo ordinario viene fuso, forma un liquido di paglia, che si scurisce quando riscaldato e poi bolle. Quando lo zolfo fuso si raffredda lentamente, le sue proprietà fisiche cambiano a seconda della temperatura, della pressione e del regime di precipitazione. Quindi, lo zolfo esiste in varie forme, chiamate varietà allotropiche, che consistono in liquidi.

Tra i composti solforati presenti in natura, sono comuni anche i solfati, principalmente il calcio e il magnesio. Infine, i composti dello zolfo si trovano nelle piante e negli animali.

Peso atomico e molecolare dello zolfo

Peso molecolare relativo della sostanza (M r)   è un numero che indica quante volte la massa di una data molecola è maggiore di 1/12 della massa di un atomo di carbonio, e massa atomica relativa di un elemento   (A r) - quante volte la massa media di atomi di un elemento chimico è maggiore di 1/12 della massa di un atomo di carbonio.

È moderatamente solubile in alcool ed etere e moderatamente solubile in olio. La temperatura alla quale lo zolfo rombico e monoclino è in equilibrio, vale a dire 94, 5 ° C, è la temperatura di transizione. Lo zolfo è chimicamente simile all'ossigeno e può essere sostituito in molte combinazioni, ma lo zolfo è meno elettronico.

In Sicilia, le rocce sulfuree sono ammassate sul terreno e bruciate. Lo zolfo liquido risultante viene versato in una serie di forme di legno in cui solidifica. Quindi può essere purificato per distillazione. Lo zolfo viene utilizzato principalmente nella produzione di composti come acido solforico, solfuri, solfati e biossido di zolfo. Lo zolfo è ampiamente usato nelle preparazioni a base di sulfammide e in molti unguenti dermatologici. Lo zolfo è anche usato nella fabbricazione di fiammiferi, gomma vulcanizzata, coloranti e polvere da sparo. In uno stato finemente diviso e spesso mescolato con calce, è usato come fungicida per le piante.

I valori della massa atomica e molecolare dello zolfo coincidono; sono 32.059.

Allotropia e modificazioni allotropiche dello zolfo

Lo zolfo esiste sotto forma di due modificazioni allotropiche - rombiche e monocliniche.

Alle normali pressioni, lo zolfo forma fragili cristalli gialli, fondendosi a 112,8 o C; la densità è 2,07 g / cm 3. È insolubile in acqua, ma piuttosto ben solubile nel disolfuro di carbonio, nel benzene e in alcuni altri liquidi. Quando questi liquidi evaporano, lo zolfo viene rilasciato dalla soluzione sotto forma di cristalli gialli del sistema rombico, con la forma di ottaedro, in cui di solito alcuni degli angoli o dei bordi sono tagliati (figura 1). Questa modifica dello zolfo è chiamata rombica.

I solfati di potassio e ammonio sono usati come fertilizzanti e insieme alle varie cariche minerali inerti, lo zolfo forma un cemento speciale usato per ancorare oggetti metallici, come recinzioni e catene di pietra. L'acido solforico è una delle sostanze chimiche industriali più importanti, poiché viene utilizzato non solo per la sintesi di molecole contenenti zolfo, ma anche per la produzione di molti altri composti.

In un momento in cui tutti parlano di microelementi, lo zolfo viene spesso dimenticato. È importante ricordare alcuni fatti e prove comuni dello zolfo. Le fumarole che si depositano principalmente nelle zone vulcaniche, precipitando i cristalli di zolfo, sono molto fragranti, altamente infiammabili, quindi il loro uso nella produzione di polvere da sparo, lo zolfo è culturalmente demografico, e tuttavia troviamo che lo zolfo è di fondamentale importanza per la vita.

Fig. 1. Modifiche allotropiche dello zolfo.

Cristalli di forma diversa si ottengono se lo zolfo fuso viene lentamente raffreddato e, quando si solidifica parzialmente, il liquido che non ha ancora avuto il tempo di solidificarsi viene drenato. In queste condizioni, le pareti del vaso sono coperte dall'interno da lunghi cristalli aghiformi di colore giallo scuro del sistema monoclino. Questa modifica dello zolfo è chiamata monoclino. Ha una densità di 1,96 g / cm 3, fonde a 119,3 o С ed è stabile solo a temperature superiori a 96 o C.

Alcune comunità chimiche molto originali. Lo zolfo è un semplice prodotto chimico non metallico, acido, giallo chiaro. Dopo la sua cristallizzazione, ha un aspetto. Lucido e traslucido opaco e opaco. . Molto sciolto, ha diversi punti di fusione con caratteristiche sorprendenti.

Lo zolfo reagisce con la maggior parte degli altri elementi per formare solfati o solfuri. È mescolato con idrocarburi di carbonio e gas naturale. Lo zolfo grazie alla sua natura acida è ideale per la produzione di vari acidi: acido solforico, acido solforico, ampiamente usato in tutte le industrie.

Isotopi di zolfo

È noto che la natura dello zolfo può essere sotto forma di quattro isotopi stabili 32 S, 33 S, 34 S e 36 S. I loro numeri di massa sono 32, 33, 34 e 36, rispettivamente. Il nucleo dell'isotopo di zolfo 32 S contiene sedici protoni e sedici neutroni, e gli isotopi 33 S, 34 S e 36 S contengono lo stesso numero di protoni, diciassette, diciotto e venti neutroni, rispettivamente.

Zolfo agli inizi della vita. Lo zolfo è vitale, ma, oltre all'origine della vita, i suoi derivati ​​possono essere molto tossici o addirittura mortali. Zolfo - acido, anche la vita. Presente in tutte le proteine ​​degli organismi viventi, grazie allo zolfo nell'albumina, l'acqua del nostro corpo rimane strutturata. Senza zolfo, saremmo solo un prato.

C'è più zolfo nel sangue che ferro, e quando conosci relazioni chimiche molto specifiche tra questi due elementi, sarebbe interessante usare lo zolfo in caso di anemia o emocromatosi. L'effetto di un massaggio con pietre grigie sul fegato dovrebbe risolvere rapidamente questo disturbo attorno al ferro.

Esistono isotopi artificiali di zolfo con numeri di massa da 26 a 49, tra i quali il più stabile è 35 S con un'emivita di 87 giorni.

Ioni di zolfo

Al livello di energia esterna dell'atomo di zolfo ci sono sei elettroni che sono valenza:

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

Come risultato dell'interazione chimica, lo zolfo può perdere i suoi elettroni di valenza, vale a dire. essere il loro donatore e trasformarsi in ioni con carica positiva o accettare elettroni di un altro atomo, vale a dire sii il loro accettore e si trasformi in ioni con carica negativa:

Zolfo, regolatore della pelle e dei polmoni. A causa della sua natura acida, lo zolfo contenuto nella pelle fornisce il confine tra l'ambiente interno del corpo e l'ambiente esterno, che può essere soggetto a vari tipi di attacchi. Troviamo lo zolfo in abbondanza nella cheratina, la principale proteina protettiva della pelle.

Allo stesso modo, lo zolfo sarà "protettivo" dai polmoni. Tuttavia, non si tratta di inalazione di zolfo. Un semplice massaggio quotidiano del petto allevia molti problemi respiratori cronici. Inoltre, le persone con malattie croniche dell'epidermide o polmonare non vanno regolarmente al trattamento di sanatorio-resort, dove hanno un trattamento con acqua molto solforico per liberarsi delle loro sofferenze.

S 0 -6e → S 6+;

S 0 -4e → S 4+;

S 0 -4e → S 2+;

S o + 2e → S 2-.

Molecola e atomo di zolfo

Una molecola di zolfo è monoatomica - S. Diamo alcune proprietà che caratterizzano un atomo e una molecola di zolfo:

Esempi di risoluzione dei problemi

ESEMPIO 1

Zolfo (dal lat. siero   "Siero") è un minerale della classe di elementi nativi, non metallici. Il nome latino è associato a indoeuropeo   la radice dello swelp è "burn". Formula chimica: S.

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Un corpo solido, non metallico, di colore giallo limone. Lo zolfo esiste in due forme cristalline. Il freddo risultante per evaporazione delle sue soluzioni è rappresentato nell'ottaedro del sistema ortorombico, la densità è 2. 06; sciogliendo lo zolfo fuso, si cristallizza negli aghi del sistema di densità monoclina 1.

Lo zolfo, a differenza di altri elementi nativi, ha un reticolo molecolare, che ne determina la bassa durezza (1,5-2,5), la mancanza di scissione, la fragilità, la frattura irregolare e il conseguente schizzare pesante; solo sulla superficie dei cristalli c'è una lucentezza vetrosa. Il peso specifico è 2,07 g / cm 3. Ha scarsa conduttività elettrica, bassa conduttività termica, basso punto di fusione (112,8 ° C) e accensione (248 ° C). Si accende facilmente da una partita e brucia con una fiamma blu; questo produce anidride solforosa con un odore acuto e soffocante. Il colore dello zolfo nativo è giallo chiaro, giallo paglierino, giallo miele, verdastro; Zolfo contenente materia organica, acquisisce un colore marrone, grigio, nero. Lo zolfo vulcanico è giallo brillante, arancione, verdastro. Principalmente di solito con una sfumatura giallastra. Esiste un minerale sotto forma di masse solide, gocciolanti, terrose, polverose; ci sono anche cristalli in crescita, dossi, foruncoli, croste, inclusioni e pseudomorfi di residui organici. Singonia rombica.

Lo zolfo tenero è un solido marrone, pastoso ed elastico ottenuto versando lo zolfo fuso in acqua fredda al suo punto di ebollizione. Lo zolfo è in uno stato naturale vicino agli antichi vulcani, che è lo 0,06% della litosfera. Il più spesso è unito a metalli, e i solfuri di ferro, rame, piombo, zinco sono minerali importanti di questi metalli. Purificato, viene utilizzato nella produzione di polvere nera e fuochi d'artificio.

Viene anche usato per creare fiammiferi, indurire la gomma e produrre ebanite. Lo zolfo è usato internamente come un leggero lassativo e in applicazioni esterne per le sue proprietà antiparassitarie, cheratolitiche e antiseborroiche. Un elemento con una reputazione sulfurea?

Caratteristiche distintive: caratteristica dello zolfo nativo: lucentezza non metallica e il fatto che si infiamma da una partita e brucia, emettendo anidride solforosa, che ha un odore acuto e soffocante. Il colore più caratteristico dello zolfo nativo è il giallo chiaro.

specie:

Vulcania   (zolfo di selenistia). Colore rosso-arancio, rosso-marrone. L'origine è vulcanica.

Lo zolfo è nello stato standard di un solido giallo, inodore, insapore, insolubile in acqua, con scarse proprietà meccaniche, un conduttore molto povero e diamagnetico. Lo zolfo esiste in forma molecolare. È in uno stato di polvere: un fiore di zolfo, che si ottiene per sublimazione.

Blocco modellato: zolfo nella canna; così come in aggregato. È possibile ottenere zolfo colloidale o latte solforico, nonché zolfo plastico e varie forme amorfe di zolfo mediante lo spegnimento dello zolfo fuso. Lo zolfo ha una vasta gamma di forme allotropiche.

Zolfo monoclenico Zolfo cristallino Zolfo cristallino Solfato di selenio - vulcanico

Proprietà chimiche dello zolfo

Si accende da una partita e brucia con una fiamma blu, produce un gas diossido di zolfo che ha un odore acuto e soffocante. Si scioglie facilmente (punto di fusione 112,8 ° C). Punto di infiammabilità 248 ° C. Lo zolfo si scioglie nel disolfuro di carbonio.

Il posto di zolfo nella classificazione periodica è la configurazione elettronica. Il suo numero atomico è 16; È classificato come non metallico. Rappresentazione della colonna 16: famiglia di ossigeno. Lo zolfo reagisce abbastanza facilmente con molti elementi della tavola periodica, sia con metalli che non metalli.

Come l'ossigeno, lo zolfo ha uno stato di ossidazione di -2 e dà solfuri. Poiché lo zolfo è meno elettronegativo dell'ossigeno, ha anche stati di ossidazione 4, 6 con più elementi elettronegativi. Sono possibili altri stati di ossidazione: ad esempio 1, ma anche 2, 2 e 3 nel caso dello ione tetratione 3, 5, 7. Diagramma di gelo. Tuttavia, molti di questi composti possono essere considerati formati da combinazioni di atomi di zolfo in stati di ossidazione di 4 o 6 e atomi di zolfo negli stadi di ossidazione 0, -2 o -1.

Origine dello zolfo

Si incontra lo zolfo nativo di origine naturale e vulcanica. I batteri dello zolfo vivono in bacini d'acqua, arricchiti con idrogeno solforato a causa della decomposizione di residui organici - nella parte inferiore di paludi, estuari, piccole baie marine. Gli estuari del Mar Nero e Sivash Bay sono esempi di tali corpi d'acqua. La concentrazione di zolfo di origine vulcanica è limitata agli sfiati vulcanici e ai vuoti delle rocce vulcaniche. Durante le eruzioni vulcaniche, vengono rilasciati vari composti di zolfo (H 2 S, SO 2), che vengono ossidati in condizioni superficiali, il che porta al suo restauro; inoltre, lo zolfo viene sublimato direttamente dal vapore.

Ad esempio: uno ione tiosolfato, in cui uno degli atomi di ossigeno solfato è sostituito da un atomo di zolfo, ha due atomi di zolfo, i cui numeri di ossidazione sono diversi - "4, 0" o 6, -2 a seconda di come vengono contati gli elettroni. La proprietà della concatenazione dello zolfo rende difficile determinare la quantità di ossidazione dell'atomo di zolfo nelle molecole e gli ioni formati.

Lo zolfo ha molti composti in cui la regola dei byte non si applica più. Lo zolfo, che è più voluminoso dell'ossigeno, può ospitare più vicini. Proprietà atomiche, isotopi. Ci sono quattro isotopi naturali, tutti stabili. Sono noti diversi isotopi di zolfo artificiale.

A volte nei processi vulcanici lo zolfo viene versato in forma liquida. Ciò accade quando lo zolfo, precedentemente depositato sulle pareti dei crateri, si scioglie con l'aumentare della temperatura. Lo zolfo viene anche depositato da soluzioni acquose calde come risultato della decomposizione di acido solfidrico e composti di zolfo rilasciati durante una delle fasi successive dell'attività vulcanica. Questi fenomeni sono ora osservati vicino alle prese d'aria dei geyser di Yellowstone Park (USA) e Islanda. Si trova insieme a gesso, anidrite, calcare, dolomite, sali di roccia e potassio, argille, depositi bituminosi (olio, ozocerite, asfalto) e pirite. Si trova anche sulle pareti del cratere dei vulcani, in fessure di lava e tufi, bocche di vulcano circostanti, sia attive che estinte, vicino a sorgenti minerali sulfuree.

Aspetto e abbondanza e successo. Lo zolfo è nel suo stato naturale, vicino a vulcani o in sedimenti naturali all'aperto o nel sottosuolo. Ma anche sotto forma di solfuri e solfati di metalli: cinabro, galena, oppio, barite, gesso, ecc. Rimozione del gas naturale e desolforazione dell'olio.

Sfruttamento di depositi di zolfo allo stato naturale. L'uso più importante dello zolfo è la produzione di acido solforico. Lo zolfo è un fungicida utilizzato per la viticoltura e l'orticoltura. La vulcanizzazione della gomma naturale utilizza sempre una quantità significativa di zolfo.

satelliti. Tra le rocce sedimentarie si trovano gesso, anidrite, calcite, dolomite, siderite, salgemma, silvite, carnallite, opale, calcedonio, bitume (asfalto, olio, ozocerite). Nei depositi derivanti dall'ossidazione dei solfuri, principalmente pirite. Tra i prodotti di sublimazione vulcanica: gesso, realgar, orpimento.

applicazione

Ampiamente usato nell'industria chimica. Tre quarti della produzione di zolfo vanno all'acido solforico. Viene anche usato per combattere i parassiti agricoli, inoltre, nella carta, nell'industria della gomma (vulcanizzazione della gomma), nella fabbricazione di polvere da sparo, fiammiferi, in prodotti farmaceutici, vetro, industria alimentare.

Il disolfuro di carbonio è prodotto dall'interazione di zolfo con il metano. Citiamo anche le celle elettrochimiche di zolfo e sodio, la cui capacità di stoccaggio è oggi l'evento principale. Composti basici di zolfo e alcuni dei loro usi. Acido solforico: neutralizzazione, lisciviazione, produzione di acido fluoridrico, produzione di biossido di titanio, batterie al piombo, incisione al metallo, disidratazione di alcoli, carta paraffinica, ecc.

Solfato ferroso o vetriolo verde. Idrogeno solfito di calcio Composti organici contenenti zolfo: tioli, tioeteri e simili; Sono ampiamente usati nell'industria farmaceutica e agrochimica. L'elemento è grigio e vivo. Lo zolfo è uno degli elementi indispensabili nella vita.

Depositi di zolfo

Nel territorio dell'Eurasia, tutti i depositi industriali di zolfo nativo di origine superficiale. Alcuni di loro si trovano in Turkmenistan, nella regione del Volga e altri .. Le razze contenenti zolfo sono distese lungo la riva sinistra del Volga da Samara da una striscia larga diversi chilometri fino a Kazan. Probabilmente, lo zolfo si formò nelle lagune nel periodo Permiano come risultato di processi biochimici. I depositi di zolfo si trovano a Razdol (regione di Lviv, regione dei Carpazi), a Yavorivsk (Ucraina) e nella regione di Ural-Emba. Negli Urali (regione di Chelyabinsk) c'è lo zolfo formato dall'ossidazione della pirite. Lo zolfo di origine vulcanica è disponibile in Kamchatka e nelle isole Curili. Le riserve principali sono in Iraq, Stati Uniti (Louisiana e Utah), Messico, Cile, Giappone e Italia (Sicilia).

Si trova in due amminoacidi essenziali: cisteina e metionina, ma anche in omocisteina e taurina. Gli enzimi devono la loro configurazione ai ponti "disolfuro", che portano alla piegatura delle proteine ​​su se stessi. Quando il pane "sale", è loro obbligato a "disolfare" i ponti della cisteina-cisteina, responsabile anche dell'ondulazione dei capelli.

Si trovano ancora negli oceani vicino a faglie vulcaniche. La storia della scoperta dell'elemento zolfo. Lo zolfo è uno dei nove elementi conosciuti dall'antichità. Questo è citato nell'Antico Testamento. È usato per scopi cosmetici e terapeutici. Lo zolfo è anche menzionato nell'Odissea di Omero al ritorno a Itaca; Lo zolfo aveva la capacità di rimuovere i parassiti!