Kdo je odkril žveplo. Fizikalne in kemijske lastnosti žvepla. Pogosti znaki in razlike halkogena.


OPREDELITEV

Žveplo   - šestnajsti element periodnega sistema. Oznaka - S iz latinskega "žveplo". Nahaja se v tretjem obdobju, skupina VIA. Nanaša se na nekovine. Osnovna dajatev je 16.

Žveplo je v naravi tako v prostem stanju (naravni žveplo) kot v različnih spojinah. Žveplove spojine z različnimi kovinami so zelo pogoste. Mnoge izmed njih so dragocene rude (npr. Svinčeni sijaj PbS, cinkova mešanica ZnS, bakrov briljant Cu 2 S) in služijo kot vir barvnih kovin.

Je široko razširjena v naravi, v prostem stanju ali v kombinaciji. V prostem stanju se zmeša z gipsom in plovcem na vulkanskih območjih na Islandiji, Siciliji, Mehiki in na Japonskem. Prosto žveplo se lahko oblikuje z naravnim razpadom pirita, ki se obarva v vročih žveplenih vodah, v katerih se v atmosferi oksidira vodikov sulfid.

Ko se raztopi navadno žveplo, tvori tekočino iz slame, ki se pri segrevanju zatemni in nato zavre. Ko se staljeno žveplo ohladi počasi, se njegove fizikalne lastnosti spreminjajo glede na temperaturo, tlak in režim padavin. Žveplo tako obstaja v različnih oblikah, imenovanih alotropne sorte, ki so sestavljene iz tekočin.

Od naravne vsebnosti žveplovih spojin so najpogostejši sulfati, predvsem kalcij in magnezij, končno pa so v rastlinah in živalih prisotne žveplove spojine.

Atomska in molekulska masa žvepla

Relativna molekulska masa snovi (M r)   je število, ki kaže, kolikokrat je masa dane molekule večja od 1/12 mase ogljikovega atoma, in relativna atomska masa elementa   (A r) - kolikokrat je povprečna masa atomov kemičnega elementa večja od 1/12 mase ogljikovega atoma.

Je zmerno topen v alkoholu in etru ter zmerno topen v olju. Temperatura, pri kateri so rombično in monoklinsko žveplo v ravnovesju, t.j. 94, 5 ° C, je temperatura prehoda. Žveplo je kemično podobna kisiku in je lahko v številnih kombinacijah substituirana, žveplo pa je manj elektronsko.

Na Siciliji se žveplene kamnine nabirajo na tleh in sežgejo. Nastalo tekoče žveplo se vlije v vrsto lesenih oblik, v katerih se strdi. Nato ga lahko očistimo z destilacijo. Žveplo se v glavnem uporablja pri proizvodnji spojin, kot so žveplova kislina, sulfidi, sulfati in žveplov dioksid. Žveplo se pogosto uporablja v pripravkih na osnovi sulfamida in v številnih dermatoloških mazilih. Žveplo se uporablja tudi pri izdelavi šib, vulkanizirane gume, barvil in smodnika. V fino porazdeljenem stanju in pogosto mešanici z apnom se uporablja kot fungicid za rastline.

Vrednosti atomske in molekularne mase žvepla sovpadata; so 32.059.

Allotropija in alotropne spremembe žvepla

Žveplo obstaja v obliki dveh alotropnih modifikacij - rombičnih in monoklinskih.

Pri normalnih tlakih žveplo tvori občutljive rumene kristale, ki se tali pri 112,8 ° C; gostota je 2,07 g / cm3. V vodi je netopen, vendar je dobro topen v ogljikovem disulfidu, benzenu in nekaterih drugih tekočinah. Ko se te tekočine izhlapijo, se iz raztopine sprosti žveplo v obliki rumenih kristalov rombičnega sistema, ki ima obliko oktaeder, v katerem se običajno odsekajo nekateri vogali ali robovi (slika 1). Ta sprememba žvepla se imenuje rombično.

Kalijevi in ​​amonijevi sulfati se uporabljajo kot gnojila, skupaj z različnimi inertnimi mineralnimi naboji pa žveplo predstavlja poseben cement, ki se uporablja za sidranje kovinskih predmetov, kot so ograje in verige iz kamna. Žveplova kislina je ena najpomembnejših industrijskih kemikalij, saj se ne uporablja samo za sintezo molekul, ki vsebujejo žveplo, temveč tudi za proizvodnjo številnih drugih spojin.

V času, ko vsi govorijo o mikroelementih, je žveplo pogosto pozabljeno. Pomembno je opozoriti na nekaj skupnih dejstev in dokazov o žveplu. Fumarole, ki se večinoma odlagajo v vulkanskih območjih, obarjajo žveplo kristali, so zelo dišeče, lahko vnetljive, zato je njegova uporaba v proizvodnji smodnika, žveplo demografsko kulturno, in vendar smo ugotovili, da je žveplo bistvenega pomena za življenje.

Sl. 1. Allotropne spremembe žvepla.

Če se staljeno žveplo počasi ohladi, dobimo kristale drugačne oblike in ko se delno strdi, se izsuši tekočina, ki še ni imela časa za strjevanje. V teh pogojih so stene posode od znotraj prekrite z dolgimi temno rumenimi igličastimi kristali monoklinskega sistema. Ta modifikacija žvepla se imenuje monoklinska. Ima gostoto 1,96 g / cm 3, tali se pri 119,3 o C in je stabilna le pri temperaturah nad 96 ° C.

Nekatere zelo izvirne kemične skupnosti. Žveplo je preprosta kemična, nekovinska, kisla, svetlo rumena. Po njegovi kristalizaciji ima vidik. Sijajna in prosojna mat in neprozorna. . Zelo ohlapna, ima več talilnih točk z neverjetnimi lastnostmi.

Žveplo reagira z večino drugih elementov, da tvori sulfate ali sulfide. Meša se z ogljikovodiki in zemeljskim plinom. Žveplo zaradi svoje kisle narave je idealna za proizvodnjo različnih kislin: žveplove kislinežveplova kislina, ki se pogosto uporablja v vseh industrijah.

Izotopi žvepla

Znano je, da je lahko žveplo v naravi v obliki štirih stabilnih izotopov 32S, 33S, 34S in 36S. Njihove masne številke so 32, 33, 34 in 36. Jedro izotopa žvepla 32S vsebuje šestnajst protonov in šestnajst nevtronov, izotopi 33S, 34S in 36S pa enako število protonov, sedemnajst, osemnajst in dvajset nevtronov.

Žveplo na začetku življenja. Žveplo je ključnega pomena, po drugi strani pa so njegovi derivati ​​poleg izvora življenja lahko zelo strupeni ali celo smrtni. Žveplova kislina, tudi življenje. Prisotna v vseh beljakovinah živih organizmov, zaradi žvepla v albuminu, voda našega telesa ostaja strukturirana. Brez žvepla bi bili le travnik.

V krvi je več žvepla kot železo, in če poznate zelo specifičen kemijski odnos med tema dvema elementoma, bi bilo zanimivo uporabiti žveplo v primeru anemije ali hemokromatoze. Učinek sive masaže kamna na jetra mora hitro rešiti to motnjo okoli železa.

Obstajajo umetni izotopi žvepla z masnim številom od 26 do 49, med katerimi je najbolj stabilen 35 S s razpolovnim časom 87 dni.

Žveplovi ioni

Na zunanji energetski ravni žveplovega atoma je šest elektronov, ki so valenca:

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

Zaradi kemične interakcije lahko žveplo izgubi valenčne elektrone, tj. biti njihov donor in se pretvorijo v pozitivno nabite ione ali sprejmejo elektrone drugega atoma, t.j. biti njihov akceptor in se spremeniti v negativno nabite ione:

Žveplo, regulator kože in pljuč. Zaradi svoje kisle narave žveplo, ki ga vsebuje koža, zagotavlja mejo med notranjim okoljem telesa in zunanjim okoljem, ki je lahko izpostavljeno različnim vrstam napadov. V keratinu, glavnem zaščitnem proteinu v koži, najdemo veliko žvepla.

Podobno bo žveplo "zaščitno" pred pljuči. Vendar pa ne gre za inhalacijo žvepla. Enostavna dnevna masaža prsnega koša bo olajšala mnoge kronične težave z dihanjem. Poleg tega ljudje s kroničnimi epidermalnimi ali pljučnimi motnjami ne gredo redno na zdravljenje v zdravilišču, kjer imajo zelo žveplo za čiščenje vode, da se znebijo trpljenja.

S0 -6e → S6 +;

S 0 -4e → S 4+;

S 0 -4e → S 2+;

S o + 2e → S 2-.

Molekula žvepla in atom

Molekula žvepla je monoatomska - S. Dajemo nekaj lastnosti, ki označujejo atom in molekulo žvepla:

Primeri reševanja problemov

PRIMER 1

Žveplo (iz lat. sērum   “Serum”) je mineral razreda naravnih elementov, nekovinskih. Latinsko ime je povezano z indoevropski   koren swelp je "opeklina". Kemijska formula: S.

Da bi izboljšali svoje zdravje, smo razvili ta kompaktni žvepleni kamen, ki vam omogoča, da masažo dosežete čim bližje vsem bolečinam. Po nekaj minutah masaže se zavedate pravega olajšanja, med ponovnimi masažami pa bo prišlo do resničnega izboljšanja. Če želite naročiti žvepleni kamen, kliknite tukaj.

Eno trdno telo, ne kovinsko, z limonasto rumeno barvo. Žveplo obstaja v dveh kristaliničnih oblikah. Nastalo hladno stanje z izhlapevanjem njegovih raztopin je predstavljeno v oktaedri ortorombičnega sistema, gostota je 2.06; s taljenjem staljenega žvepla kristalizira v iglicah monoklinskega sistema gostote 1.

Žveplo, za razliko od drugih naravnih elementov, ima molekularno mrežo, ki določa njeno nizko trdoto (1,5-2,5), pomanjkanje cepitve, krhkost, neenakomerno lomljenje in posledično težko brizganje; samo na površini kristalov je stekleni sijaj. Specifična teža je 2,07 g / cm 3. Ima slabo električno prevodnost, nizko toplotno prevodnost, nizko tališče (112,8 ° C) in vžig (248 ° C). Z lahkoto se vžge iz tekme in gori z modrim plamenom; to proizvaja žveplov dioksid z ostrim, zadušljivim vonjem. Barva naravnega žvepla je svetlo rumena, slamnato rumena, medena rumena, zelenkasta; Organske snovi, ki vsebujejo žveplo, pridobijo rjavo, sivo in črno barvo. Vulkanski žveplo je svetlo rumena, oranžna, zelenkasta. Večinoma ponavadi z rumenkastim odtenkom. Obstaja mineral v obliki trdnih gostih, kapljičnih, zemeljskih, praškastih mas; rastejo tudi kristali, izbokline, lupine, skorje, vključki in psevdomorfi organskih ostankov. Rombični syngony.

Mehka žveplo je rjava, pastozna in elastična trdna snov, ki jo dobimo tako, da raztaljeno žveplo nalijemo v hladno vodo pri njenem vrelišču. Žveplo je v naravnem stanju blizu starih vulkanov, kar je 0,06% litosfere. Najpogosteje je v kombinaciji s kovinami, sulfidi železa, bakra, svinca, cinka pa so pomembni minerali teh kovin. Prečiščen, se uporablja pri proizvodnji črnega prahu in izdelkov za ognjemete.

Uporablja se tudi za izdelavo žogic, utrjevanje gume in izdelavo ebonita. Žveplo se uporablja interno kot blago odvajalo in pri zunanji uporabi zaradi antiparazitskih, keratolitičnih in antiseboričnih lastnosti. Element z žveplenim ugledom?

Razpoznavne značilnosti: značilnost naravnega žvepla: nekovinski lesk in dejstvo, da se vžge iz ujemanja in gori, oddaja žveplov dioksid, ki ima oster, zadušljiv vonj. Najbolj značilna barva za naravno žveplo je svetlo rumena.

Sorta:

Vulkanit   (selenisty žvepla). Oranžno rdeča, rdeče-rjava barva. Izvor je vulkanski.

Žveplo je v standardnem stanju rumene trdne snovi, brez vonja, okusa, netopne v vodi, s slabimi mehanskimi lastnostmi, zelo slabim prevodnikom in diamagnetnim. Žveplo obstaja v molekularni obliki. Je v prahu: cvet žvepla, ki se pridobiva s sublimacijo.

Oblikovani blok: žveplo v sodu; kot tudi skupaj. Z gašenjem staljenega žvepla je možno pridobiti koloidno žveplo ali žveplovo mleko, pa tudi plastično žveplo in različne amorfne oblike žvepla. Žveplo ima široko paleto alotropnih oblik.

Monoklinska žveplo Kristalni žveplo Kristalni žveplo Selenski žveplo - vulkansko

Kemične lastnosti žvepla

Osvetli se iz ujemanja in gori z modrim plamenom, kar proizvaja plin žveplovega dioksida, ki ima oster, zadušljiv vonj. Lahko se topi (tališče 112,8 ° C). Plamenišče 248 ° C. Žveplo se raztopi v ogljikovem disulfidu.

Mesto žvepla v periodični klasifikaciji je elektronska konfiguracija. Njegova atomska številka je 16; Klasificiran je kot nekovinski. Stolpec 16 Predstavitev: Družina kisika. Žveplo se zelo enostavno odziva z mnogimi elementi periodnega sistema, tako s kovinami kot z nekovinami.

Kot kisik ima žveplo oksidacijsko stanje -2 in daje sulfide. Ker je žveplo manj elektronegativno kot kisik, ima tudi oksidacijska stanja 4, 6 z več elektronegativnimi elementi. Možna so tudi druga oksidacijska stanja: npr. 1, pa tudi 2, 2 in 3 v primeru tetrationatnega iona 3, 5, 7. Diagram zmrzovanja. Vendar se lahko šteje, da so mnoge od teh spojin nastale s kombinacijo atomov žvepla v oksidacijskih stanjih 4 ali 6 in žveplovih atomov v oksidacijskih stopnjah 0, -2 ali -1.

Izvor žvepla

Ugotovljena je domača žveplo naravnega in vulkanskega izvora. Žveplove bakterije živijo v vodnih bazenih, obogatenih z vodikovim sulfidom zaradi razgradnje organskih ostankov - na dnu močvirja, estuarijev, majhnih morskih zalivov. Ustja Črnega in Sivaškega zaliva so primeri takšnih vodnih teles. Koncentracija žvepla vulkanskega izvora je omejena na vulkanske odprtine in na praznine vulkanskih kamnin. Med vulkanskimi izbruhi se sproščajo različne žveplove spojine (H 2 S, SO 2), ki se oksidirajo pod površinskimi pogoji, kar vodi k njeni obnovitvi; poleg tega se žveplo sublimira neposredno iz hlapov.

Na primer: tiosulfatni ion, v katerem je eden od sulfatnih kisikovih atomov nadomeščen z žveplovim atomom, ima dva žveplova atoma, katerih oksidacijska števila sta različna - "4, 0" ali 6, -2, odvisno od načina štetja elektronov. Lastnost združevanja žvepla otežuje določanje količine oksidacije atomov žvepla v molekulah in nastalih ionih.

Žveplo ima veliko spojin, kjer pravilo bajta ne velja več. Žveplo, ki je večja od kisika, lahko sprejme več sosedov. Atomske lastnosti, izotopi. Obstajajo štirje naravni izotopi, vsi stabilni. Znanih je več umetnih izotopov žvepla.

Včasih se v vulkanskih procesih žveplo izlije v tekoči obliki. To se zgodi, ko se žveplo, ki je bilo prej odloženo na stene kraterjev, topi s povišano temperaturo. Žveplo se odlaga tudi iz vročih vodnih raztopin zaradi razgradnje vodikovega sulfida in žveplovih spojin, sproščenih med eno od poznejših faz vulkanske dejavnosti. Ti pojavi se zdaj opazujejo v bližini odprtin gejzirjev parka Yellowstone (ZDA) in Islandije. Najdemo ga skupaj z gipsom, anhidritom, apnencem, dolomitom, kamninami in kalijem, glino, bitumenskimi usedlinami (olje, ozocerit, asfalt) in piritom. Najdemo jo tudi na stenah kraterjev vulkanov, v razpokah lav in tufov, okoliških vulkanskih odprtinah, aktivnih in izumrlih, v bližini žveplovih mineralnih izvirov.

Videz in obilje ter dosežek. Žveplo je v svojem naravnem stanju, blizu vulkanov ali naravnih usedlin na prostem ali pod zemljo. Tudi v obliki sulfidov in sulfatov kovin: cinabarit, galen, opij, barit, sadra itd. Odstranjevanje zemeljskega plina in desulfurizacije nafte.

Izkoriščanje usedlin žvepla v naravnem stanju. Najpomembnejša uporaba žvepla je proizvodnja žveplove kisline. Žveplo je fungicid, ki se uporablja za vinogradništvo in vrtnarstvo. Vulkanizacija naravnega kavčuka vedno uporablja veliko količino žvepla.

Sateliti. Med sedimentnimi kamninami so sadra, anhidrit, kalcit, dolomit, siderit, kamena sol, silvit, karnalit, opal, kalcedon, bitumen (asfalt, olje, ozocerit). V usedlinah, ki so posledica oksidacije sulfidov, predvsem pirita. Med izdelki vulkanske sublimacije: sadra, realgar, orpiment.

Uporaba

Pogosto se uporablja v kemični industriji. Tri četrtine proizvodnje žvepla gre v žveplovo kislino. Uporablja se tudi za boj proti kmetijskim škodljivcem, poleg tega v papirni, gumarski industriji (vulkanizacija gume), pri proizvodnji smodnika, žogic, v farmacevtskih izdelkih, steklu, živilski industriji.

Ogljikov disulfid nastane z medsebojnim delovanjem žvepla z metanom. Omenili smo tudi elektrokemijske celice z žveplom-natrijem, katerih skladiščna zmogljivost je danes glavni dogodek. Osnovne žveplove spojine in nekatere njihove uporabe. Žveplova kislina: nevtralizacija, izpiranje, proizvodnja fluorovodikove kisline, proizvodnja titanovega dioksida, svinčeve baterije, jedkanje kovin, dehidracija alkoholov, parafinski papir itd.

Železov sulfat ali zeleni vitriol. Kalcijev hidrogen sulfit. Organske spojine, ki vsebujejo žveplo: tioli, tioetri in podobno; Uporabljajo se v farmacevtski in agrokemični industriji. Element je siv in živ. Žveplo je eden od nepogrešljivih elementov v življenju.

Depoziti žvepla

Na ozemlju Evrazije so vse industrijske nahajališča naravnega žvepla površinskega izvora. Nekateri od njih se nahajajo v Turkmenistanu, na Volgi, in drugi: pasmi, ki vsebujejo žveplo, se raztezajo vzdolž levega brega Volge iz Samare s trakom širine nekaj kilometrov do Kazana. Verjetno se je v lagunah v permski dobi kot posledica biokemičnih procesov pojavilo žveplo. Depoziti žvepla se nahajajo v Razdolu (regija Lviv, Karpatska regija), Javorivsk (Ukrajina) in v regiji Ural-Emba. V Uralu (regija Čeljabinsk) je nastala žveplo zaradi oksidacije pirita. Žveplo vulkanskega izvora je na voljo na Kamčatki in Kurilskih otokih. Glavne rezerve so v Iraku, ZDA (Louisiana in Utah), Mehiki, Čilu, Japonskem in Italiji (Sicilija).

Najdemo ga v dveh esencialnih aminokislinah: cisteinu in metioninu, pa tudi v homocisteinu in tavrinu. Encimi dolgujejo svojo konfiguracijo "disulfidnim" mostovom, ki vodijo v upogibanje beljakovin na sebi. Ko se kruh »dvigne«, jim je dolžan »disulfidne« mostove cistein-cistinovega para, ki je odgovoren tudi za valovanje las.

Še vedno jih najdemo v oceanih v bližini vulkanskih napak. Zgodovina odkritja elementa žvepla. Žveplo je eden od devetih znanih elementov iz antike. To je navedeno v Stari zavezi. Uporablja se za kozmetične terapevtske namene. Žveplo se omenja tudi v Homerjevi Odiseji po vrnitvi na Itako; Žveplo ima sposobnost odstraniti škodljivce!