Sulfur ialah unsur kumpulan keenam tempoh ketiga jadual berkala Mendeleev. Oleh itu, struktur atom sulfur digambarkan seperti berikut:
Struktur atom sulfur menunjukkan bahawa ia adalah bukan logam, iaitu, atom sulfur mampu menerima elektron dan memberikan elektron:
Tugasan 15.1. Cipta formula untuk sebatian sulfur yang mengandungi atom sulfur dengan keadaan pengoksidaan yang diberikan.
Bahan mudah" sulfur»- mineral rapuh yang keras kuning, tidak larut dalam air. Secara semula jadi, kedua-dua sulfur asli dan sebatiannya ditemui: sulfida, sulfat. Sulfur, sebagai bukan logam aktif, mudah bertindak balas dengan hidrogen, oksigen, dan hampir semua logam dan bukan logam:
Tugasan 15.2. Namakan sebatian yang diperoleh. Tentukan apakah sifat (agen pengoksidaan atau agen penurunan) yang ditunjukkan oleh sulfur dalam tindak balas ini.
Sebagai bukan logam biasa, bahan mudah sulfur boleh menjadi agen pengoksida dan agen penurunan:
Kadang-kadang sifat ini muncul dalam satu tindak balas:
Oleh kerana atom pengoksida dan atom penurun adalah sama, ia boleh "ditambah," iaitu, kedua-dua proses memerlukan tiga atom sulfur.
Tugasan 15.3. Sediakan pekali yang tinggal dalam persamaan ini.
Sulfur boleh bertindak balas dengan asid - agen pengoksidaan kuat:
Oleh itu, sebagai bukan logam aktif, sulfur membentuk banyak sebatian. Mari kita pertimbangkan sifat hidrogen sulfida, oksida sulfur dan derivatifnya.
Hidrogen sulfida
H 2 S - hidrogen sulfida, kuat gas beracun dengan bau telur busuk yang busuk. Adalah lebih tepat untuk mengatakan bahawa apabila putih telur reput, ia terurai, membebaskan hidrogen sulfida.
Tugasan 15.4. Berdasarkan keadaan pengoksidaan atom sulfur dalam hidrogen sulfida, ramalkan apakah sifat yang akan ditunjukkan oleh atom ini dalam tindak balas redoks.
Oleh kerana hidrogen sulfida adalah agen penurunan (atom sulfur mempunyai paling rendah keadaan pengoksidaan), ia mudah teroksida. Oksigen udara mengoksidakan hidrogen sulfida walaupun pada suhu bilik:
Kebakaran hidrogen sulfida:
Hidrogen sulfida sedikit larut dalam air, dan larutannya menunjukkan sifat sangat lemah asid (hidrogen sulfida H2S). Ia membentuk garam sulfida:
soalan. Bagaimanakah anda boleh mendapatkan hidrogen sulfida dengan sulfida?
Hidrogen sulfida dihasilkan di makmal dengan bertindak ke atas sulfida yang lebih kuat (daripada H2S) asid, contohnya:
Sulfur dioksida dan asid sulfur
JADI 2- sulfur dioksida dengan bau yang menyesakkan. beracun. Larut dalam air, membentuk asid sulfur:
Asid ini kekuatan sederhana, tetapi sangat tidak stabil, hanya wujud dalam penyelesaian. Oleh itu, apabila bertindak pada garamnya - sulf ia s- asid lain boleh menghasilkan sulfur dioksida:
Apabila larutan yang terhasil direbus, asid ini terurai sepenuhnya.
Tugasan 15.5. Tentukan tahap pengoksidaan sulfur dalam sulfur dioksida, asid sulfur, natrium sulfit.
Sejak keadaan pengoksidaan +4 kerana sulfur adalah perantaraan, semua sebatian yang disenaraikan boleh menjadi agen pengoksidaan dan pengurangan:
Contohnya:
Tugasan 15.6. Susun pekali dalam skema ini menggunakan kaedah imbangan elektronik. Nyatakan apakah sifat yang ditunjukkan oleh atom sulfur dengan keadaan pengoksidaan +4 dalam setiap tindak balas.
Sifat pengurangan sulfur dioksida digunakan dalam amalan. Jadi, apabila dipulihkan, ada yang hilang warna sebatian organik Oleh itu, sulfur oksida IV dan sulfit digunakan dalam pelunturan. Natrium sulfit, larut dalam air, melambatkan kakisan paip, kerana ia mudah menyerap oksigen daripada air, dan ia adalah oksigen yang merupakan "penyebab" kakisan:
Mengoksida dengan kehadiran mangkin, sulfur dioksida bertukar menjadi anhidrida sulfurik JADI 3:
Sulfurik anhidrida dan asid sulfurik
anhidrida sulfurik JADI 3- cecair tidak berwarna yang bertindak balas dengan kuat dengan air:
Asid sulfurik H2SO4- asid kuat yang tertumpu bentuk secara aktif menyerap lembapan dari udara (harta ini digunakan apabila mengeringkan pelbagai gas) dan dari beberapa bahan kompleks:
Unsur sulfur 16 S, seperti oksigen 8 O, berada dalam subkumpulan utama Kumpulan VI jadual berkala unsur. Walau bagaimanapun, kimia sulfur berbeza dengan ketara daripada kimia oksigen. Ini disebabkan oleh sebab-sebab berikut:
1. Tidak seperti oksigen, sulfur mempamerkan kedua-dua sifat pengoksidaan dan pengurangan.
2. Tidak seperti oksigen, yang mempunyai valensi berterusan II dan keadaan pengoksidaan dalam sebatian ialah -2, sulfur ialah unsur dengan valens berubah-ubah dan darjah berubah-ubah pengoksidaan.
Ciri-ciri unsur
16 S1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
Isotop: 32 S (95.084%); 34 S (4.16%); 33 S dan 36 S (
milik Clark kerak bumi 0.05% mengikut berat. Bentuk lokasi:
1) sulfur asli (S bebas);
2) S 2- (H 2 S dan logam sulfida);
3) S +6 (Ba dan Ca sulfat);
4) dalam komposisi protein, vitamin.
Sulfur ialah unsur p bukan logam biasa. S.O yang mampan dalam sambungan -2, +4, +6.
Sifat tersendiri ialah keupayaan untuk membentuk ikatan homoatomik yang kuat - S-S-S - yang membawa kepada kewujudan rantai linear dan kitaran.
Bahan yang paling penting mengandungi S
Sulfur percuma
Alotropi. Sifat fizikal.
Pengubahsuaian alotropik sulfur: rombik - S 8. Padat bahan kristal sama ada mono-kuning; tidak larut dalam air, sangat larut dalam karbon disulfida, aseton, benzena.
Monoklinik - S 8. Ia wujud pada suhu kira-kira 95 0 C. Ia berbeza daripada orientasi saling ortorombik bagi oktahedra dalam kekisi kristal.
plastik. Rantai zigzag yang panjang.
Mendapatkan sulfur
1. Pengekstrakan sulfur asli daripada depositnya
2. Pemprosesan gas asli yang mengandungi H 2 S (pengoksidaan dengan kekurangan O 2).
3. Di makmal, sulfur diperoleh melalui interaksi SO 2 dan H 2 S dalam larutan akueus:
SO 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 O
Sifat kimia sulfur
Pada suhu biasa, sulfur fasa pepejal agak reaktif. Walau bagaimanapun, apabila dipanaskan, dan terutamanya dalam keadaan cair, sulfur bertindak sebagai bahan yang sangat reaktif
Sulfur ialah agen pengoksida:
Untuk melengkapkan oktet pada lapisan luar, atom sulfur menerima 2 elektron yang hilang dan dalam keadaan S 2- membentuk ionik dan ikatan kovalen dengan hidrogen, logam dan beberapa bukan logam.
Tindak balas dengan logam
1) Sulfur bergabung secara langsung dengan kebanyakan Me (kecuali Pt, Au), membentuk sulfida. Dengan beberapa Me tindak balas berlaku pada suhu normal, contohnya:
S + 2Ag = Ag 2 S
Sulfur bertindak balas dengan besi dan banyak lagi Me yang lain apabila dipanaskan:
Tindak balas dengan kurang EO bukan logam
S + H 2 = H 2 S hidrogen sulfida
2S + C = CS 2 karbon disulfida
3S + 2P = P 2 S 3 fosforus (III) sulfida
Ejen penurun sulfur:
S - 4e - = S +4 ;
S - 6e - = S +6
Dalam sebatian dengan lebih banyak unsur EO, atom sulfur berada dalam keadaan bercas positif.
Tindak balas dengan lebih banyak EO bukan logam
Sulfur tidak berinteraksi secara langsung dengan nitrogen dan iodin.
Tindak balas sebatian sulfur dengan oksigen boleh dikatakan penting. Pada keadaan biasa sulfur terbakar di udara, teroksida dengan oksigen kepada sulfur dioksida:
Oksida SO3 yang lebih tinggi terbentuk melalui pengoksidaan sulfur atau SO2 dengan oksigen dengan kehadiran pemangkin:
2S + 3O 2 = 2SO 3 sulfur trioksida (sulfur oksida (VI)).
Sulfur bergabung terus dengan fluorin (pada suhu biasa) dan dengan klorin (sulfur cair):
S + 3F 2 = SF 6 sulfur heksafluorida
2S + Cl 2 = S 2 CI 2 sulfur ditiodiklorida
S 2 Cl 2 + Cl 2 = 2SCI 2 sulfur diklorida
Tindak balas dengan bahan kompleks- agen pengoksidaan yang kuat
Agen pengoksidaan kuat (HNO 3, H 2 SO 4 conc., K 2 Cr 2 O 7, dll.) mengoksidakan sulfur bebas kepada SO 2 atau H 2 SO 4:
S + 2HNO 3 (dicairkan) = H 2 SO 4 + 2NO
S + 6HNO 3 (conc.) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
S + 2H 2 SO 4 (conc.) = 3SO 2 + 2H 2 O
S + K 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + K 2 SO 4
Mari kita lihat tugasan No 14 daripada Pilihan OGE untuk tahun 2016.
Masalah dengan penyelesaian.
Tugasan No 1.
Hidrogen mempamerkan sifat pengoksidaan dalam tindak balas yang persamaannya
1. CuO + H2 = Cu + H2O
2. H2 + Cl2 = 2HCl
3. Ca + H2 = CaH2
4. 2H2 + O2 = 2H2O
Penjelasan: Mari kita tuliskan perubahan dalam keadaan pengoksidaan hidrogen dalam tindak balas ini
1. 0 → +1
2. 0 → +1
3. 0 → -1
4. 0 → +1
Hidrogen hanya menerima elektron dalam tindak balas #3. Jawapan yang betul ialah 3.
Tugasan No. 2.
Sulfur ialah agen pengoksidaan dalam tindak balas, persamaannya ialah:
1. 2SO2 + O2 = 2SO3
2. 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
3. H2S + Br2 = 2HBr + S
4. 2Al + 3S = Al2S3
Penjelasan: Mari kita tuliskan perubahan dalam keadaan pengoksidaan sulfur
1. +4 → +6
2. -2 → +4
3. -2 → 0
4. 0 → -3
Sulfur hanya menerima elektron dalam tindak balas 4.
Jawapan yang betul ialah 4.
Tugasan No. 3.
CO + CuO = Cu + CO2
Agen pengurangan ialah
1. Cu +2 dalam kuprum (II) oksida
2. C+2 dalam karbon monoksida (II)
3. O-2 dalam karbon monoksida (II)
4. O-2 dalam kuprum (II) oksida
Penjelasan: Mari kita tuliskan atom-atom unsur yang mengubah keadaan pengoksidaannya:
С(+2) -2ē → С(+4)
Сu(+2) +2ē→ Cu(0)
Ejen penurunan menderma elektron, oleh itu C(+2) ialah agen penurunan.
Jawapan yang betul ialah 2.
Tugasan No. 4.
NO2 + Mg = MgO + N2
1. 4
2. 3
3. 2
4. 1
Penjelasan: mari kita tulis baki
2N(+4) +8ē→ N2(0) agen pengoksida
Mg(0) -2ē→ Mg(+2) agen penurunan
Nitrogen dalam oksida adalah agen pengoksidaan. Sebelum formulanya akan ada pekali 2:
2NO2 + 4Mg = 4MgO + N2
Jawapan yang betul ialah 3.
Tugasan No. 5.
Dalam tindak balas kimia yang persamaannya ialah
2KI + SO3 = K2SO3 + I2
agen pengoksidaan ialah
1. I‾ dalam kalium iodida
2. О²‾ dalam sulfur oksida (VI)
3. K+1 dalam kalium iodida
4. S+6 dalam sulfur oksida (VI)
Penjelasan: mari kita tulis baki
2I(-1) -2ē→ I2(0) agen pengurangan
S(+6) +2ē→ S(+4) agen pengoksida
Agen pengoksidaan menerima elektron, jadi S(+6) dalam sulfur(IV) oksida ialah agen pengoksidaan.
Jawapan yang betul ialah 4.
Tugasan No. 6.
Sulfur ialah agen pengoksida dalam tindak balas:
1. C + 2H2SO4(conc) = CO2 + 2SO2 + 2H2O
2. 2KOH + H2S = K2S + 2H2O
3. 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
4. S + O2 = SO2
Penjelasan: Mari kita tuliskan perubahan dalam keadaan pengoksidaan sulfur dalam tindak balas yang diberikan:
1. +6 → +4
2. -2 → -2
3. +4 → +6
4. 0 → +4
Agen pengoksidaan menerima elektron dengan sulfur ini berlaku hanya dalam tindak balas pertama. Jawapan yang betul ialah 1.
Tugasan No. 7.
Klorin adalah agen penurunan dalam tindak balas
1. Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2
2. 3S + 2KClO3 = 3SO2 + 2KCl
3. 2HClO(conc) = 2HCl + O2
4. Cl2 + F2 = 2ClF
Penjelasan: Mari kita tuliskan perubahan dalam keadaan pengoksidaan klorin dalam tindak balas yang diberikan:
1. 0 +2ē→ -1
2. +5 +6ē→ -1
3. +1 +2ē→ -1
4. 0 -2ē→ +1
Ejen pengurangan memberikan elektron dalam tindak balas, klorin memberikan elektron hanya dalam tindak balas keempat. Jawapan yang betul ialah 4.
Tugasan No. 8.
Fosforus ialah agen pengoksida dalam tindak balas:
1. 4P + 5O2 = 2P2O5
2. 2P + 5Cl2 = 2PCl5
3. 2P + 3Ca = Ca3P2
4. PH3 + 2O2 = H3PO4
Penjelasan: Mari kita tuliskan perubahan dalam keadaan pengoksidaan fosforus dalam tindak balas yang diberikan:
1. 0 -5ē→ +5
2. 0 -5ē→ +5
3. 0 +3ē→ -3
4. -3 -8ē→ +5
Agen pengoksidaan menerima elektron, fosforus menerima elektron hanya dalam tindak balas ketiga.
Jawapan yang betul ialah 3.
Tugasan No. 9.
Dalam persamaan tindak balas redoks
NH3 + O2 = H2O + NO
pekali di hadapan formula pengoksidaan adalah sama dengan
1. 6
2. 5
3. 4
4. 3
Penjelasan: Mari kita tuliskan imbangan elektron-ion bagi tindak balas ini:
N(-3) -5ē→ N(+2) || 4 - agen pengurangan
O2(0) +4ē→ 2O(-2) ||5 - agen pengoksidaan
4 NH3+ 5 O2 = 6 H2O+ 4 TIDAK
Agen pengoksidaan ialah oksigen dalam bentuk bahan ringkas. Pekali di hadapan formulanya ialah 5. Jawapan yang betul ialah 2.
Tugasan No. 10.
Oksigen ialah agen pengoksida dalam tindak balas:
1. 2Cl2 + 2H2O = 4HCl + O2
2. 2KClO3 = 2KCl + 3O2
3. 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
4. SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2
Penjelasan: Mari kita tuliskan perubahan dalam keadaan pengoksidaan oksigen bagi setiap tindak balas:
1. -2 -4ē→ 0
2. -2 -4ē→ 0
3. 0 +4ē→ -2
4. -2 -4ē→ 0
Jawapan yang betul ialah 3.
Oksigen menerima elektron (sebagai agen pengoksidaan) hanya dalam tindak balas ketiga. Terdapat satu lagi cara untuk menyelesaikan tugas ini: anda perlu melihat dengan teliti pada tindak balas, tiga daripadanya adalah serupa (1, 2, 4) dalam kesemuanya, sebagai produk, terdapat oksigen dalam bentuk bahan mudah, dan di sebelah kiri tindak balas ini dan dalam bahan, oksigen "hidup tempat terakhir", iaitu, ia telah darjah negatif pengoksidaan, yang bermaksud ia mengubah keadaan pengoksidaan daripada -x kepada 0, iaitu, ia melepaskan elektron. Dan dalam tindak balas ketiga, oksigen, sebaliknya, dalam bentuk bahan mudah, berada di sebelah kiri, yang bermaksud ia kemungkinan besar akan menerima elektron.
Tugas untuk penyelesaian bebas.
1. Hidrogen ialah agen pengoksida dalam tindak balas:
1. CuO + H2 = Cu + H2O
2. 2H2 + O2 = 2H2O
3. 2K + 2H2O = 2KOH + H2
4. CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
2. Sulfur ialah agen penurunan dalam tindak balas:
1. 4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 2H2O
2. H2S + Cl2 = 2HCl + S
3. 2Al + 3S = Al2S3
4. 2KI + SO3 = K2SO3 + I2
3. Nitrogen ialah agen pengoksida dalam tindak balas:
1. 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
2. 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2
3. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
4. 2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O
4. Fosforus ialah agen pengoksida dalam tindak balas:
1. 2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O
2. 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
3. PCl5 = PCl3 + Cl2
4. 4P + 5O2 = 2P2O5
5. Ion sulfat tidak dapat dikesan dalam larutan menggunakan:
1. Barium klorida
2. Barium karbonat
3. Barium hidroksida
4. Barium nitrat
6. Ion karbonat dikesan dalam larutan menggunakan ion:
1. Hidrogen
2. Natrium
3. Litium
4. Kalium
7. Pembentukan gas apabila asid ditambah ke dalam larutan ujian adalah tanda tindak balas kualitatif:
1. Untuk ion silikat
2. Untuk ion fosfat
3. Untuk ion sulfat
4. Untuk ion karbonat
8. Warna larutan fenolftalein berubah apabila melaluinya:
1. Ammonia
2. Hidrogen sulfida
3. Hidrogen klorida
4. Karbon dioksida
9. Menggunakan larutan asid sulfurik, anda boleh mengenali penyelesaian:
1. Natrium karbonat dan kalium karbonat
2. Barium nitrat dan barium klorida
3. Kalium silikat dan kalium klorida
4. Kalium sulfit dan natrium sulfit
10. Larutan natrium fluorida dan fosfat boleh dikenal pasti menggunakan larutan:
1. Perak nitrat
2. Barium nitrat
3. Asid hidroklorik
4. Barium hidroksida
Tugas-tugas yang disediakan diambil dari koleksi untuk persediaan untuk Peperiksaan Negeri Bersepadu dalam Kimia, pengarang: Koroshchenko A.S. dan Kuptsova A.A.
Sulfur adalah unsur yang terletak dalam subkumpulan utama kumpulan VI, dalam tempoh ke-3. Nombor bersiri (isipadu) 16. Caj atom ialah +16. relatif jisim atom sama dengan 32.
Sulfur – logam aktif biasa
Ia bertindak balas dengan bahan mudah dan kompleks. DALAM tindak balas kimia sulfur boleh menjadi agen pengoksidaan dan agen penurunan. Ini bergantung pada sifat redoks bahan yang bertindak balas. Sulfur mempamerkan sifat agen pengoksidaan
saya apabila berinteraksi dengan bahan mudah– agen pengurangan (logam, hidrogen, beberapa bukan logam dengan EO yang lebih rendah). Pemulih sulfur adalah relatif kepada agen pengoksidaan yang lebih kuat (oksigen, halogen dan asid pengoksida).
S0 + 2e à S-2 (agen pengoksidaan)
|
Interaksi dengan bahan kompleks |
|
Sulfur tidak larut dalam air dan tidak juga dibasahi oleh air; |
|
Sebagai agen penurunan, sulfur berinteraksi dengan asid pengoksida (HNO3, H2SO4) apabila dipanaskan: |
|
S0 + 2H2S+6O4 = 3S+4O2 + 2H2O |
|
S0 + 6HN+5O3 = H2S+6O4 +2N+2O |
|
S0 +6HN+5O3 = H2S+6O4 +6N+4O2 + 2H2O |
|
Memaparkan sifat kedua-dua agen pengoksidaan dan agen penurunan, sulfur memasuki tindak balas pembahagian (pengoksidaan-pengurangan sendiri) dengan larutan alkali apabila dipanaskan: 3S0 + 6NaOH = 2Na2S-2 + 2NaS+4O3 + 3H2O S0 + 2e à S-2 2 S0 + 4e à S+4 1 |
Klorin
KLORIN (lat. Klorum), Cl - unsur kimia Kumpulan VII Sistem berkala Mendeleev, nombor atom 17, dan jisim isipadu 35.453; tergolong dalam keluarga halogen. Dalam keadaan biasa...
Besi dan peranannya
Besi - (lat. Ferrum), Fe (baca "ferrum"), unsur kimia, nombor atom 26, jisim atom 55.847. Asal-usul kedua-dua nama Latin dan Rusia bagi unsur itu pasti tidak ditubuhkan...
Keperluan moden dan masa depan untuk kualiti bahan api diesel. Julat, kualiti dan komposisi bahan api diesel.
Industri penapisan minyak menghasilkan bahan api diesel mengikut GOST 305-82 daripada tiga gred: L - musim panas, digunakan pada suhu ambien 0 ° C dan ke atas; 3 - musim sejuk, dengan...