Физичке и хемијске особине сумпора

Сумпор је прилично распрострањен хемијски елемент у природи (шеснаести по садржају у земаљској кори и шести у природним водама). Постоје и природни сумпор (слободно стање елемента) и његова једињења.

Сумпор у природи

Међу најважнијим природним минералима сумпора су гвожђе пирит, сфхалерит, галена, цинабар, антимонит. У океанима углавном се налази у облику сулфата калцијума, магнезијума и натријума, који одређују ригидност природних вода.

Како добијају сумпор?

Екстракција сумпорних руда врши се различитим методама. Главни начин за производњу сумпора је да се смири директно у земљу.

Отворени метод рударства подразумијева кориштење багера, уклањајући камене слојеве који покривају сумпорну руду. Након рушења руде, експлозије се шаљу у топионицу.

У индустрији, сумпор се производи као нуспроизвод процеса у топионичким пећима, у преради нафте. У великим количинама присутан је у природном гасу (у облику сулфурног анхидрида или водоник-сулфида), при чијој екстракцији се депонује на зидовима употребљене опреме. Фино-дисперзијски сумпор, који је ухваћен из гаса, користи се у хемијској индустрији као сировина за производњу различитих производа.

Ова супстанца може се добити од природног сумпор-диоксида. За то се користи метода Цлаус. Састоји се од примене "сумпорних јама" у којима се деградира сумпор. Резултат је модификовани сумпор, који се широко користи у производњи асфалта.

Основне алотропне модификације сумпора

Сумпор је инхерентан алотропији. Познати су велики број алотропских модификација. Најпознатији су ромбични (кристални), моноклинични (ацикуларни) и пластични сумпор. Прве две модификације су стабилне, а треће са солидификацијама претвара у ромбичку.

Физичке особине које карактеришу сумпор

Молекули орторхомбских (α-С) и моноклиничних (β-С) модификација садрже 8 атома сумпора, који су повезани у затвореном циклусу помоћу једне ковалентне везе.

У нормалним условима, сумпор има ромбичку модификацију. То је жута чврста кристална супстанца са густином од 2,07 г / цм3. Таласи се на 113 ° Ц. Густина моноклиничног сумпора је 1,96 г / цм3, његова тачка топљења је 119,3 ° Ц

Током топљења, сумпор се повећава у запремини и постаје жута течност која пуца на температури од 160 ° Ц и претвара у вискозну тамно смеђу масе када достигне око 190 ° Ц. На температурама које премашују ову вредност смањује се вискозност сумпора. На око 300 ° Ц, поново се претвара у течност течно стање. То је зато што се у процесу грејања полимеризује сумпор, повећавајући дужину ланца са повећањем температуре. А када температура премаши 190 ° Ц, полимерне јединице се уништавају.

Када се талас сумпора охлади природно, тзв. Сиво-рхомбски кристали великих величина су формирани у цилиндричним лонцима, који имају искривљен облик у облику октахедра са делимично "прекинутим" лицем или угловима.

Ако се растопљена супстанца угаси (на пример, хладном водом), могуће је добити пластични сумпор, који је еластична гумена маса смеђе или тамно црвене боје са густином од 2,046 г / цм3. Ова модификација, за разлику од ромбичне и моноклинике, је нестабилна. Постепено (у року од неколико сати), она мења боју до жуте боје, постаје крхка и претвара у ромбичну.

Кад се паре сумпора (снажно загреване) замрзну течним азотом, формира се љубичаста модификација, која је стабилна на температурама испод минус 80 ° Ц.

У воденом окружењу, сумпор је практично нерастворан. Међутим, она се карактерише добром растворљивошћу у органским растварачима. Лоше понашање струје и топлоте.

Тачка кључања сумпора је 444,6 ° Ц. Процес кључања праћен је ослобађањем наранџасто-жутих испарења која се састоје претежно од С8 молекула, који се дисоциирају након накнадног загревања, што резултира стварањем равновесних облика С6, С4 и С2. Даље, након загријавања, велики молекули се распадају, а на температурама изнад 900 степени, парови се састоје углавном од само С2 молекула _{који се} дисоцирају у атоме на 1500 ° Ц.

Које су хемијске особине сумпора?

Сумпор је типичан не-метал. Хемијски је активан. Оксидационо - редукциона својства сумпора се манифестују у односу на скуп елемената. Када се загреје, лако се повезује са практично свим елементима, што објашњава његово обавезно присуство у металним рудама. Изузеци су Пт, Ау, И ₂ , Н ₂ и инертни гасови. Степен оксидације, који приказује сумпор у једињењима, -2, +4, +6.

Особине сумпора и кисеоника изазивају његово сагоревање у ваздуху. Резултат ове интеракције је формирање сумпор диоксида (СО ₂ ) и сумпорних (СО ₃ ) анхидрида који се користе за производњу сумпорних и сумпорних киселина.

На собној температури, редукционе особине сумпора се манифестују само у односу на флуор, у реакцији са којом се формира сумпорни хексафлуорид :

• С + 3Ф ₂ = СФ ₆ .

Када се загрева (у облику талента), сарађује са хлором, фосфором, силицијумом, угљеником. Као резултат реакција са водоником, поред водоник-сулфида, он формира сулфате комбиноване према општој формули Х ₂ С _Кс.

Оксидирајуће особине сумпора примећују се у интеракцији са металима. У неким случајевима могу се посматрати прилично насилне реакције. Као резултат интеракције са металима, формирају се сулфиди (сумпорна једињења) и полисулфиди (вишесулфурни метали).

Уз дуготрајно загревање, реагује са концентрираним киселим оксидационим агенсима, док оксидира.

Затим, узимамо у обзир главна својства сумпорних једињења.

Сумпор диоксид

Сумпор (ИВ) оксид, такође назван сумпор-диоксид и сулфурни анхидрид, је гас (безбојан) са оштрим удисањем мириса. Има својство утапања под притиском на собној температури. СО ₂ је кисели оксид. Карактерише га добра растворљивост у води. Ово ствара слабу, нестабилну сулфурну киселину, која постоји само у воденом раствору. Као резултат интеракције сулфурног анхидрида са алкалијама, формирају се сулфити.

Има прилично високу хемијску активност. Најизраженији су редукциона хемијска својства сумпора (ИВ) оксида. Овакве реакције праћене су повећањем степена оксидације сумпора.

Оксидативне хемијске особине сумпорног оксида се манифестују у присуству јаких редукционих средстава (на пример, угљен моноксид).

Сумпор триоксид

Сумпорни триоксид (сумпорни анхидрид) је највиши сумпорни оксид (ВИ). У нормалним условима, то је безбојна, испарљива течност, коју карактерише задушујући мирис. Има својство замрзавања на температурама испод 16.9 степени. Формирана је мешавина различитих кристалних модификација чврстог сумпор-триоксида. Висока хигроскопна својства сумпор-оксида доводе до тога да "пуше" у влажном ваздуху. Као резултат, формирају се капљице сумпорне киселине.

Водоник сулфид

Водоник-сулфид је бинарно хемијско једињење водоника и сумпора. Х ₂ С је отровни безбојни гас, карактеристичне карактеристике су слатки укус и мирис гнита јаја. Топи се на минус 86 ° С, врео на минус 60 ° С. Термички нестабилан. Код температурних вредности изнад 400 ° Ц, водоник-сулфид се распада на С и Х _{2 .} Карактерише га добра растворљивост у етанолу. Лош се раствара у води. Као резултат растварања у води, формира се слаби водоник сулфид. Водоник сулфид је снажно редукционо средство.

Запаљиво. Када гори у ваздуху, можете видети плави пламен. У високим концентрацијама може реаговати са великим бројем метала.

Сумпорна киселина

Сумпорна киселина (Х2СО4) може бити различите концентрације и чистоће. У безводном стању је безбојна уљана течност која нема мирис.

Температура при којој се супстанца топи је 10 ° Ц. Тачка кључања је 296 ° Ц. Добро се раствара у води. Када се формирају хидрати сумпорних киселина, док се ослобађа велика количина топлоте. Тачка кључања свих водених раствора при притиску од 760 мм Хг. Чл. Прекорачује 100 ° С. Тачка кључања повећава се с повећањем концентрације киселине.

Киселине особине супстанце се манифестују када се интерагују са основним оксидима и базама. Х ₂ СО ₄ је дибазна киселина, због чега може формирати и сулфате (средње соли) и хидроген сулфате (киселе соли), већина њих је растворљиво у води.

Најизраженија својства сумпорне киселине појављују се у реакцијама оксидације и редукције. Ово се објашњава чињеницом да у саставу Х ₂ СО ₄ сумпор има виши степен оксидације (+6). Као пример манифестације оксидационих својстава сумпорне киселине, можемо рећи реакцију бакром:

• Цу + 2Х2С04 = ЦуСО4 + 2Х2О + СО2.

Сумпор: корисна својства

Сумпор је микроелемент неопходан за живе организме. Састоји се од аминокиселина (метионина и цистеина), ензима и витамина. Овај елемент учествује у формирању терцијарне структуре протеина. Количина хемијски везаног сумпора садржаног у протеини је 0,8 до 2,4% по тежини. Садржај елемента у људском телу износи око 2 грама по 1 кг тежине (односно око 0,2% је сумпора).

Корисна својства микроелемента не могу се прецијенити. Заштита протоплазме крви, сумпор је активни асистент тела у борби против штетних бактерија. Количина коагулабилности крви зависи од његове количине, односно елемента помаже у одржавању довољног нивоа. Такође, сумпор игра важну улогу у одржавању нормалних концентрација жучи коју производи тело.

Често се назива "минералом за љепоту", јер је једноставно неопходно очувати здравље коже, ноктију и косе. Сумпор има способност да заштити тело од различитих врста негативних утицаја на животну средину. Ово помаже у успоравању процеса старења. Сумпор чисти тело токсина и штити од зрачења, што је посебно важно сада, с обзиром на тренутну околишну ситуацију.

Недовољна количина елемента у траговима у телу може довести до лошег излучивања жлијезда, смањеног имунитета и виталности.

Сумпор је учесник бактеријске фотосинтезе. То је саставни део бактериохлорофила, а водоник сулфид је извор водоника.

Сумпор: својства и примена у индустрији

Најчешће коришћени сумпор се користи за производњу сумпорне киселине. Такође, својства ове супстанце допуштају да се користи за вулканизацију гуме, као фунгицида у пољопривреди, па чак и за лек (колоидни сумпор). Осим тога, сумпор се користи за производњу меча и пиротехничких спојева, део је сумпор-битуменских композиција за производњу сумпорног асфалта.