Պիրիտ ծծմբի օքսիդ 4. Ծծմբի երկօքսիդ - ֆիզիկական հատկություններ, արտադրություն և կիրառություն

Ծծմբի օքսիդը (IV) ունի թթվային հատկություններ, որոնք դրսևորվում են հիմնական հատկություններ դրսևորող նյութերի հետ ռեակցիաներում։ Թթվային հատկությունները դրսևորվում են ջրի հետ փոխազդեցության ժամանակ։ Այս դեպքում ձևավորվում է ծծմբաթթվի լուծույթ.

Ծծմբի օքսիդացման աստիճանը ծծմբի երկօքսիդում (+4) որոշում է ծծմբի երկօքսիդի վերականգնող և օքսիդացնող հատկությունները.

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

հոկտ.՝ S+4 + 4e => S0

Նվազեցնող հատկությունները դրսևորվում են ուժեղ օքսիդացնող նյութերի հետ ռեակցիաներում՝ թթվածին, հալոգեններ, ազոտական թթու, կալիումի պերմանգանատ և այլն։ Օրինակ:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Ուժեղ վերականգնող նյութերի առկայության դեպքում գազը օքսիդացնող հատկություն է ցուցաբերում: Օրինակ, եթե խառնում եք ծծմբի երկօքսիդը և ջրածնի սուլֆիդը, դրանք փոխազդում են նորմալ պայմաններում.

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Ծծմբաթթուն գոյություն ունի միայն լուծույթում: Այն անկայուն է և քայքայվում է ծծմբի երկօքսիդի և ջրի: Ծծմբաթթուն ուժեղ թթու չէ: Միջին ուժի թթու է և աստիճաններով տարանջատվում է։ Ծծմբաթթվին ալկալի ավելացնելիս առաջանում են աղեր։ Ծծմբաթթուն տալիս է երկու շարք աղեր՝ միջին՝ սուլֆիտներ և թթվային՝ հիդրոսուլֆիտներ։

Ծծմբի (VI) օքսիդ

Ծծմբի եռօքսիդը ցուցաբերում է թթվային հատկություններ: Այն բուռն արձագանքում է ջրի հետ, և մեծ քանակությամբ ջերմություն է արտանետվում։ Այս ռեակցիան օգտագործվում է ամենակարևոր արտադրանքը ստանալու համար քիմիական արդյունաբերություն- ծծմբական թթու.

SO3 + H2O = H2SO4

Քանի որ ծծմբի եռօքսիդում ծծումբն ունի ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը, ծծմբի (VI) օքսիդը ցուցադրում է օքսիդացնող հատկություններ: Օրինակ՝ այն օքսիդացնում է հալոգենիդները՝ ցածր էլեկտրաբացասականությամբ ոչ մետաղներ.

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

Ծծմբաթթուն արձագանքում է երեք տեսակի՝ թթու-բազային, իոնափոխանակություն, ռեդոքս: Այն նաև ակտիվորեն փոխազդում է օրգանական նյութերի հետ։

Թթու-բազային ռեակցիաներ

Ծծմբաթթուն թթվային հատկություններ է ցուցաբերում հիմքերի և հիմնային օքսիդների հետ ռեակցիաներում։ Այս ռեակցիաները լավագույնս իրականացվում են նոսր ծծմբաթթվի հետ: Այնքանով, որքանով ծծմբական թթուերկհիմն է, կարող է առաջացնել ինչպես միջին աղեր (սուլֆատներ), այնպես էլ թթվային աղեր (հիդրոսուլֆատներ)։

Իոնների փոխանակման ռեակցիաներ

Ծծմբաթթուն բնութագրվում է իոնափոխանակման ռեակցիաներով։ Միաժամանակ փոխազդում է աղի լուծույթների հետ՝ առաջացնելով նստվածք, թույլ թթու կամ արտազատելով գազ։ Այս ռեակցիաներն ընթանում են ավելի արագ տեմպերով, երբ օգտագործում են 45% կամ նույնիսկ ավելի նոսր ծծմբաթթու: Գազի էվոլյուցիան տեղի է ունենում անկայուն թթուների աղերի հետ ռեակցիաներում, որոնք քայքայվում են՝ առաջացնելով գազեր (ածխածնային, ծծմբային, ջրածնի սուլֆիդ) կամ առաջացնելով ցնդող թթուներ, օրինակ՝ աղաթթուներ։

Redox ռեակցիաներ

Ծծմբաթթուն առավել հստակորեն արտահայտում է իր հատկությունները ռեդոքս ռեակցիաներում, քանի որ ծծումբն իր բաղադրության մեջ ունի ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը +6: Ծծմբաթթվի օքսիդացնող հատկությունները կարելի է գտնել ռեակցիայի մեջ, օրինակ՝ պղնձի հետ։

Ծծմբաթթվի մոլեկուլում կա երկու օքսիդացնող տարր՝ ծծմբի ատոմ S.O. +6 և ջրածնի իոններ H+: Պղինձը չի կարող օքսիդացվել ջրածնի միջոցով մինչև +1 օքսիդացման աստիճան, սակայն ծծումբը կարող է օքսիդանալ: Դրանով է պայմանավորված պղնձի նման ոչ ակտիվ մետաղի օքսիդացումը ծծմբաթթվով։

Ծծմբի երկօքսիդը օզոնին նման մոլեկուլային կառուցվածք ունի։ Մոլեկուլի կենտրոնում գտնվող ծծմբի ատոմը կապված է թթվածնի երկու ատոմների հետ: Ծծմբի օքսիդացման այս գազային արտադրանքը անգույն է, արձակում է սուր հոտ, փոփոխվող պայմաններում հեշտությամբ խտանում է թափանցիկ հեղուկի մեջ: Նյութը շատ լուծելի է ջրում, ունի հակասեպտիկ հատկություն։ IN մեծ քանակությամբստանալ SO 2 քիմիական արդյունաբերության մեջ, մասնավորապես, ծծմբաթթվի արտադրության ցիկլում: Գազը լայնորեն օգտագործվում է գյուղատնտեսական և սննդամթերք, սպիտակեցնող գործվածքներ տեքստիլ արդյունաբերության մեջ։

Նյութերի համակարգված և չնչին անվանումներ

Անհրաժեշտ է հասկանալ նույն միացության հետ կապված տերմինների բազմազանությունը։ Պաշտոնական անվանումըկապեր, քիմիական բաղադրությունըորն արտացոլում է SO 2 - ծծմբի երկօքսիդ բանաձևը: IUPAC-ը խորհուրդ է տալիս օգտագործել այս տերմինը և դրա անգլերեն համարժեքը՝ Sulphur dioxide: Դպրոցների և համալսարանների դասագրքերում հաճախ նշվում է մեկ այլ անուն՝ ծծմբի օքսիդ (IV): Փակագծերում հռոմեական թիվը նշանակում է S ատոմի վալենտականությունը։Այս օքսիդում թթվածինը երկվալենտ է, իսկ ծծմբի օքսիդացման թիվը +4 է։ Տեխնիկական գրականության մեջ օգտագործվում են այնպիսի հնացած տերմիններ, ինչպիսիք են ծծմբի երկօքսիդը, ծծմբային անհիդրիդը (դրա ջրազրկման արդյունքը):

SO 2-ի մոլեկուլային կառուցվածքի կազմը և առանձնահատկությունները

SO 2 մոլեկուլը ձևավորվում է մեկ ծծմբի և երկու թթվածնի ատոմներից: Կովալենտային կապերի միջև կա 120° անկյուն։ Ծծմբի ատոմում տեղի է ունենում sp2 հիբրիդացում՝ մեկ s և երկու p էլեկտրոնի ամպերը հավասարեցված են ձևով և էներգիայով: Նրանք զբաղվում են կրթական գործունեությամբ։ կովալենտային կապծծմբի և թթվածնի միջև: O–S զույգում ատոմների միջև հեռավորությունը 0,143 նմ է։ Թթվածինն ավելի էլեկտրաբացասական է, քան ծծումբը, ինչը նշանակում է, որ էլեկտրոնների կապող զույգերը շարժվում են կենտրոնից դեպի արտաքին անկյուններ։ Ամբողջ մոլեկուլը նույնպես բևեռացված է, բացասական բևեռը O ատոմներն են, դրականը՝ S ատոմը։

Ծծմբի երկօքսիդի որոշ ֆիզիկական պարամետրեր

Քառավալենտ ծծմբի օքսիդ նորմալ դրույքաչափերով միջավայրըպահպանում է ագրեգացման գազային վիճակը: Ծծմբի երկօքսիդի բանաձևը թույլ է տալիս որոշել դրա հարաբերական մոլեկուլային և մոլային զանգված Mr(SO 2) \u003d 64.066, M \u003d 64.066 գ/մոլ (կարելի է կլորացնել մինչև 64 գ/մոլ): Այս գազը գրեթե 2,3 անգամ ավելի ծանր է, քան օդը (M(օդ) = 29 գ/մոլ): Երկօքսիդն ունի այրվող ծծմբի սուր հատուկ հոտ, որը դժվար է շփոթել որևէ մեկի հետ: Տհաճ է, գրգռում է աչքերի լորձաթաղանթները, առաջացնում հազ։ Բայց ծծմբի օքսիդը (IV) այնքան թունավոր չէ, որքան ջրածնի սուլֆիդը:

ճնշման տակ ժամը սենյակային ջերմաստիճանգազային ծծմբի երկօքսիդը հեղուկացված է: ժամը ցածր ջերմաստիճաններնյութը գտնվում է պինդ վիճակում, հալվում է -72 ... -75,5 ° C ջերմաստիճանում։ Ջերմաստիճանի հետագա բարձրացմամբ հեղուկ է հայտնվում, իսկ -10,1 ° C-ում նորից գազ է առաջանում։ SO 2 մոլեկուլները ջերմային կայուն են, տարրալուծումը ատոմային ծծմբի և մոլեկուլային թթվածնի է տեղի ունենում շատ բարձր ջերմաստիճաններում (մոտ 2800 ºС):

Լուծելիություն և փոխազդեցություն ջրի հետ

Ծծմբի երկօքսիդը, երբ լուծվում է ջրի մեջ, մասամբ փոխազդում է նրա հետ՝ առաջացնելով շատ թույլ ծծմբաթթու։ Ստանալու պահին այն անմիջապես քայքայվում է անհիդրիդի և ջրի՝ SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3։ Փաստորեն, լուծույթում առկա է ոչ թե ծծմբաթթու, այլ հիդրացված SO 2 մոլեկուլներ: Գազային երկօքսիդը ավելի լավ է փոխազդում սառը ջրի հետ, նրա լուծելիությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։ Նորմալ պայմաններում այն կարող է լուծվել 1 ծավալ ջրի մեջ մինչև 40 ծավալ գազ։

Ծծմբի երկօքսիդը բնության մեջ

Հրաբխային գազերի և լավայի ժայթքումների ժամանակ ծծմբի երկօքսիդի զգալի ծավալներ են արտանետվում։ Մարդածին գործունեության շատ տեսակներ նույնպես հանգեցնում են մթնոլորտում SO 2-ի կոնցենտրացիայի ավելացմանը:

Ծծմբի երկօքսիդը օդ է մատակարարվում մետալուրգիական գործարաններից, որտեղ հանքաքարի թրծման ժամանակ արտանետվող գազերը չեն ներգրավվում: Բազմաթիվ հանածո վառելիքներ պարունակում են ծծումբ, ինչը հանգեցնում է զգալի քանակությամբ ծծմբի երկօքսիդի արտազատմանը մթնոլորտային օդըդրանցից ստացված ածուխ, նավթ, գազ, վառելանյութ այրելիս. Ծծմբի երկօքսիդը դառնում է թունավոր մարդկանց համար օդում 0,03%-ից բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում: Մարդը սկսում է շնչահեղձություն զգալ, կարող են առաջանալ բրոնխիտ և թոքաբորբ հիշեցնող երեւույթներ։ Մթնոլորտում ծծմբի երկօքսիդի շատ բարձր կոնցենտրացիան կարող է հանգեցնել ծանր թունավորման կամ մահվան:

Ծծմբի երկօքսիդ - արտադրություն լաբորատորիայում և արդյունաբերության մեջ

Լաբորատոր մեթոդներ.

Երբ ծծումբը այրվում է կոլբայի մեջ թթվածնով կամ օդով, երկօքսիդը ստացվում է բանաձևի համաձայն՝ S + O 2 \u003d SO 2:
Դուք կարող եք գործել ծծմբաթթվի աղերի վրա ավելի ուժեղ անօրգանական թթուներով, ավելի լավ է վերցնել հիդրոքլորը, բայց կարող եք նոսրացնել ծծումբը.

Na 2 SO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 SO 3;
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 (տարբերություն) \u003d Na 2 SO 4 + H 2 SO 3;
H 2 SO 3 \u003d H 2 O + SO 2:

3. Երբ պղինձը փոխազդում է խտացված ծծմբաթթվի հետ, արտազատվում է ոչ թե ջրածին, այլ ծծմբի երկօքսիդ.

2H 2 SO 4 (կոնկրետ) + Cu \u003d CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2:

Ժամանակակից ուղիներ արդյունաբերական արտադրությունծծմբի երկօքսիդ:

Բնական ծծմբի օքսիդացում հատուկ վառարաններում այրման ժամանակ՝ S + O 2 = SO 2:
Տապակած երկաթի պիրիտ (պիրիտ):

Ծծմբի երկօքսիդի հիմնական քիմիական հատկությունները

Ծծմբի երկօքսիդը քիմիապես ակտիվ միացություն է։ Redox պրոցեսներում այս նյութը հաճախ հանդես է գալիս որպես նվազեցնող նյութ: Օրինակ, երբ մոլեկուլային բրոմը փոխազդում է ծծմբի երկօքսիդի հետ, ռեակցիայի արտադրանքը ծծմբաթթուն և ջրածնի բրոմիդն է: SO 2-ի օքսիդացնող հատկությունները դրսևորվում են, եթե այս գազը անցնի ջրածնի սուլֆիդային ջրով: Արդյունքում ծծումբն արտազատվում է, տեղի է ունենում ինքնաօքսիդացում-ինքնավերականգնում. SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S + 2H 2 O:

Ծծմբի երկօքսիդը ցուցաբերում է թթվային հատկություններ: Այն համապատասխանում է ամենաթույլ և անկայուն թթուներից մեկին՝ ծծմբային։ Այս միացությունը գոյություն չունի իր մաքուր տեսքով, դուք կարող եք հայտնաբերել ծծմբի երկօքսիդի լուծույթի թթվային հատկությունները ցուցիչների միջոցով (լակմուսը դառնում է վարդագույն): Ծծմբաթթուն տալիս է միջին աղեր՝ սուլֆիտներ և թթվային՝ հիդրոսուլֆիտներ։ Դրանց թվում են կայուն միացություններ։

Ծծմբի երկօքսիդում վեցավալենտ վիճակի օքսիդացման գործընթացը ծծմբային անհիդրիդում կատալիտիկ է։ Ստացված նյութն ակտիվորեն լուծվում է ջրում, փոխազդում է H 2 O մոլեկուլների հետ, ռեակցիան էկզոտերմ է, առաջանում է ծծմբաթթու, ավելի ճիշտ՝ դրա հիդրատացված ձևը։

Թթու գազի գործնական օգտագործումը

Ծծմբաթթվի արդյունաբերական արտադրության հիմնական մեթոդը, որը պահանջում է տարր երկօքսիդ, ունի չորս փուլ.

Ծծմբի երկօքսիդի ստացում հատուկ վառարաններում ծծմբի այրման միջոցով.
Ստացված ծծմբի երկօքսիդի մաքրում բոլոր տեսակի կեղտերից:
Հետագա օքսիդացում դեպի վեցավալենտ ծծումբ՝ կատալիզատորի առկայության դեպքում:
Ծծմբի եռօքսիդի կլանումը ջրի միջոցով:

Նախկինում գրեթե ամբողջ ծծմբի երկօքսիդը, որն անհրաժեշտ էր արդյունաբերական մասշտաբով ծծմբաթթվի արտադրության համար, ստացվում էր պիրիտի բոման միջոցով՝ որպես պողպատի արտադրության կողմնակի արտադրանք: Մետաղագործական հումքի վերամշակման նոր տեսակներն ավելի քիչ են օգտագործում հանքաքարի այրումը։ Հետևաբար, ծծմբաթթվի արտադրության հիմնական մեկնարկային նյութը վերջին տարիներըդարձել է բնական ծծումբ։ Այս հումքի համաշխարհային զգալի պաշարները, դրա առկայությունը հնարավորություն են տալիս կազմակերպել լայնածավալ վերամշակում։

Ծծմբի երկօքսիդը լայնորեն կիրառվում է ոչ միայն քիմիական արդյունաբերության, այլեւ տնտեսության այլ ոլորտներում։ Տեքստիլ գործարաններն օգտագործում են այս նյութը և դրա քիմիական փոխազդեցության արտադրանքը՝ մետաքսի և բրդյա գործվածքները սպիտակեցնելու համար։ Սա առանց քլորի սպիտակեցման տեսակներից մեկն է, որի մեջ մանրաթելերը չեն քայքայվում։

Գերազանց ախտահանիչ հատկություն ունի ծծմբի երկօքսիդը, որն օգտագործվում է սնկերի և բակտերիաների դեմ պայքարում։ Ծծմբի երկօքսիդն օգտագործվում է գյուղատնտեսական պահեստները, գինու տակառները և նկուղները թմրելու համար: Օգտագործված է SO 2 դյույմ Սննդի Արդյունաբերությունորպես կոնսերվանտ և հակաբակտերիալ միջոց: Ավելացնել այն օշարակների մեջ, թրջել թարմ մրգերը։ Սուլֆիտացում
շաքարի ճակնդեղի հյութը գունաթափում և ախտահանում է հումքը։ Պահածոյացված բանջարեղենի խյուսիսկ հյութերը պարունակում են նաև ծծմբի երկօքսիդ՝ որպես հակաօքսիդանտ և կոնսերվանտ:

Ծծմբի +4 օքսիդացման վիճակը բավականին կայուն է և դրսևորվում է SHal 4 տետրահալիդներով, SOHal 2 օքսոդիհալիդներով, SO 2 երկօքսիդով և դրանց համապատասխան անիոններով։ Ծծմբաթթվի և ծծմբաթթվի հատկություններին կծանոթանանք։

1.11.1. Ծծմբի օքսիդ (IV) so2 մոլեկուլի կառուցվածքը

SO 2 մոլեկուլի կառուցվածքը նման է օզոնի մոլեկուլի կառուցվածքին։ Ծծմբի ատոմը sp 2 հիբրիդացման վիճակում է, ուղեծրերի ձևը կանոնավոր եռանկյունի է, մոլեկուլի ձևը՝ անկյունային։ Ծծմբի ատոմն ունի չկիսված էլեկտրոնային զույգ։ S-O կապի երկարությունը 0,143 նմ է, կապի անկյունը՝ 119,5°։

Կառուցվածքը համապատասխանում է հետևյալ ռեզոնանսային կառուցվածքներին.

Ի տարբերություն օզոնի, S–O կապի բազմակիությունը 2 է, այսինքն՝ առաջին ռեզոնանսային կառուցվածքը կատարում է հիմնական ներդրումը։ Մոլեկուլը բնութագրվում է բարձր ջերմային կայունությամբ։

Ֆիզիկական հատկություններ

Նորմալ պայմաններում ծծմբի երկօքսիդը կամ ծծմբի երկօքսիդն է անգույն գազսուր խեղդող հոտով, հալման ջերմաստիճանը՝ -75 °C, եռման ջերմաստիճանը -10 °C։ Լավ լուծենք ջրի մեջ, 20 °C-ում 1 ծավալ ջրի մեջ լուծվում է 40 ծավալ ծծմբի երկօքսիդ։ Թունավոր գազ.

Ծծմբի օքսիդի քիմիական հատկությունները (IV)

Ծծմբի երկօքսիդը բարձր ռեակտիվ է: Ծծմբի երկօքսիդը թթվային օքսիդ է: Այն բավականին լուծելի է ջրում՝ հիդրատների ձևավորմամբ։ Այն նաև մասամբ փոխազդում է ջրի հետ՝ ձևավորելով թույլ ծծմբաթթու, որը առանձին չի մեկուսացված.

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3 \u003d H + + HSO 3 - \u003d 2H + + SO 3 2-.

Դիսոցացիայի արդյունքում առաջանում են պրոտոններ, ուստի լուծույթն ունի թթվային միջավայր։

Երբ ծծմբի երկօքսիդ գազը անցնում է նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթով, առաջանում է նատրիումի սուլֆիտ։ Նատրիումի սուլֆիտը փոխազդում է ավելցուկային ծծմբի երկօքսիդի հետ՝ ձևավորելով նատրիումի հիդրոսուլֆիտ.

2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O;

Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d 2NaHSO 3.

Ծծմբի երկօքսիդը բնութագրվում է ռեդոքսային երկակիությամբ, օրինակ՝ այն, ցույց տալով նվազեցնող հատկություն, գունաթափում է բրոմային ջուրը.

SO 2 + Br 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HBr

և կալիումի պերմանգանատի լուծույթ.

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O \u003d 2KНSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4:

օքսիդացված թթվածնով ծծմբային անհիդրիդ.

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3:

Այն ցուցադրում է օքսիդացնող հատկություններ, երբ փոխազդում է ուժեղ վերականգնող նյութերի հետ, օրինակ.

SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (500 ° C ջերմաստիճանում, Al 2 O 3-ի առկայության դեպքում);

SO 2 + 2H 2 \u003d S + 2H 2 O:

Ծծմբի օքսիդի արտադրություն (IV)

Օդում ծծմբի այրումը

S + O 2 \u003d SO 2:

Սուլֆիդային օքսիդացում

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2:

Ուժեղ թթուների ազդեցությունը մետաղների սուլֆիտների վրա

Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 \u003d 2NaHSO 4 + H 2 O + SO 2:

1.11.2. Ծծմբաթթու և դրա աղերը

Երբ ծծմբի երկօքսիդը լուծվում է ջրի մեջ, ձևավորվում է թույլ ծծմբաթթու, լուծված SO 2-ի հիմնական մասը գտնվում է SO 2 H 2 O-ի հիդրացված ձևի տեսքով, սառչելուց հետո նույնպես բյուրեղային հիդրատ է արտազատվում, միայն մի փոքր մաս: ծծմբաթթվի մոլեկուլները տարանջատվում են սուլֆիտի և հիդրոսուլֆիտի իոնների: Ազատ վիճակում թթուն մեկուսացված չէ։

Լինելով երկհիմն՝ այն կազմում է երկու տեսակի աղեր՝ միջին՝ սուլֆիտներ և թթվային՝ հիդրոսուլֆիտներ։ Ջրի մեջ լուծվում են միայն ալկալիական մետաղների սուլֆիտները և ալկալիական և հողալկալիական մետաղների հիդրոսուլֆիտները:

4.doc

Ծծումբ. Ջրածնի սուլֆիդ, սուլֆիդներ, հիդրոսուլֆիդներ: Ծծմբի (IV) և (VI) օքսիդներ. Ծծմբային և ծծմբաթթուներ և դրանց աղեր: Ծծմբաթթվի եթերներ. Նատրիումի թիոսուլֆատ

4.1. Ծծումբ

Ծծումբն այն սակավաթիվ քիմիական տարրերից է, որը մարդիկ օգտագործում են մի քանի հազարամյակների ընթացքում: Այն լայնորեն տարածված է բնության մեջ և հանդիպում է ինչպես ազատ վիճակում (բնական ծծումբ), այնպես էլ միացություններում։ Ծծումբ պարունակող հանքանյութերը կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ սուլֆիդներ (պիրիտներ, փայլեր, խառնուրդներ) և սուլֆատներ։ Բնիկ ծծումբը մեծ քանակությամբ հանդիպում է Իտալիայում (Սիցիլիա կղզի) և ԱՄՆ-ում։ ԱՊՀ-ում բնական ծծմբի հանքավայրեր կան Վոլգայի մարզում, նահանգներում Կենտրոնական Ասիա, Ղրիմում և այլ շրջաններում։

Առաջին խմբի միներալները ներառում են կապարի փայլ PbS, պղնձի փայլ Cu 2 S, արծաթափայլ՝ Ag 2 S, ցինկի խառնուրդ՝ ZnS, կադմիումի խառնուրդ՝ CdS, պիրիտ կամ երկաթի պիրիտ՝ FeS 2, խալկոպիրիտ՝ CuFeS 2, դարչինաբար՝ HgS։ .

Երկրորդ խմբի միներալներից են գիպսը CaSO 4 2H 2 O, mirabilite (Գլաուբերի աղ) - Na 2 SO 4 10H 2 O, ki-serite - MgSO 4 H 2 O:

Ծծումբը հանդիպում է կենդանիների և բույսերի օրգանիզմներում, քանի որ այն սպիտակուցի մոլեկուլների մի մասն է: Օրգանական ծծմբի միացությունները հայտնաբերված են նավթի մեջ:

Անդորրագիր

1. Ծծումբից ստանալիս բնական միացություններ, օրինակ, ծծմբի պիրիտներից այն տաքացվում է մինչև բարձր ջերմաստիճան։ Ծծմբի պիրիտը քայքայվում է երկաթի (II) սուլֆիդի և ծծմբի ձևավորմամբ.

2. Ծծումբ կարելի է ստանալ թթվածնի պակասով ջրածնի սուլֆիդը օքսիդացնելով ըստ ռեակցիայի.

2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

3. Ներկայումս սովորական է ծծումբ ստանալ ծծմբի երկօքսիդի SO 2-ի ածխածնի վերարտադրմամբ՝ ծծմբի հանքաքարերից մետաղների հալման ժամանակ կողմնակի արտադրանք.

SO 2 + C \u003d CO 2 + S

4. Մետաղագործական և կոքսային վառարանների արտանետվող գազերը պարունակում են ծծմբի երկօքսիդի և ջրածնի սուլֆիդի խառնուրդ: Այս խառնուրդը բարձր ջերմաստիճանում անցնում է կատալիզատորի վրայով.

H 2 S + SO 2 \u003d 2H 2 O + 3S

^ Ֆիզիկական հատկություններ

Ծծումբը փխրուն պինդ է կիտրոնի դեղին. Այն գործնականում չի լուծվում ջրում, բայց շատ լուծելի է ածխածնի դիսուլֆիդ CS 2 անիլինում և որոշ այլ լուծիչներում:

Ջերմության վատ հաղորդիչ և էլեկտրաէներգիա. Ծծումբը ձևավորում է մի քանի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներ.

1 . ^ Ռոմբիկ ծծումբ (ամենակայունը), բյուրեղներն ունեն ութանիստների ձև։

Ծծումբը տաքացնելիս փոխվում է նրա գույնը և մածուցիկությունը. սկզբում ձևավորվում է բաց դեղնավուն, իսկ հետո ջերմաստիճանի բարձրացման հետ այն մթնում և դառնում է այնքան մածուցիկ, որ չի հոսում փորձանոթից, հետագա տաքացման դեպքում մածուցիկությունը նվազում է։ կրկին, իսկ 444,6 °C-ում ծծումբը եռում է։

2. ^ Մոնոկլինիկ ծծումբ - ձևափոխում մուգ դեղին ասեղաձև բյուրեղների տեսքով, որոնք ստացվում են հալած ծծմբի դանդաղ սառեցմամբ:

3. Պլաստիկ ծծումբառաջանում է, երբ մեջը եռացրած ծծումբը լցվում է սառը ջուր. Հեշտությամբ ձգվում է ռետինի պես (տես նկ. 19):

Բնական ծծումբը բաղկացած է չորս կայուն իզոտոպների խառնուրդից՝ 32 16 S, 33 16 S, 34 16 S, 36 16 S:

^ Քիմիական հատկություններ

Ծծմբի ատոմը՝ ունենալով անավարտ արտաքին էներգիայի մակարդակը, կարող է ավելացնել երկու էլեկտրոն և ցույց տալ աստիճան

Օքսիդացում -2. Ծծումբն այս աստիճանի օքսիդացում է ցուցադրում մետաղների և ջրածնի հետ միացություններում (Na 2 S, H 2 S): Ավելի էլեկտրաբացասական տարրի ատոմին էլեկտրոններ տալիս կամ քաշելիս ծծմբի օքսիդացման վիճակը կարող է լինել +2, +4, +6։

Սառը ժամանակ ծծումբը համեմատաբար իներտ է, բայց ջերմաստիճանի բարձրացման հետ նրա ռեակտիվությունը մեծանում է: 1. Մետաղների հետ ծծումբը օքսիդացնող հատկություն է ցուցաբերում։ Այս ռեակցիաների ընթացքում առաջանում են սուլֆիդներ (չի փոխազդում ոսկու, պլատինի և իրիդիումի հետ)՝ Fe + S = FeS

2. Նորմալ պայմաններում ծծումբը չի փոխազդում ջրածնի հետ, իսկ 150-200 ° C ջերմաստիճանում առաջանում է շրջելի ռեակցիա.

3. Մետաղների և ջրածնի հետ ռեակցիաների ժամանակ ծծումբն իրեն բնորոշ է օքսիդացնող նյութի նման, իսկ ուժեղ օքսիդացնող նյութերի առկայության դեպքում՝ նվազեցնող հատկություն։

S + 3F 2 \u003d SF 6 (չի արձագանքում յոդի հետ)

4. Ծծմբի այրումը թթվածնում ընթանում է 280°C-ում, իսկ օդում՝ 360°C-ում։ Սա ձևավորում է SO 2 և SO 3 խառնուրդ.

S + O 2 \u003d SO 2 2S + 3O 2 \u003d 2SO 3

5. Առանց օդային հասանելիության տաքացնելիս ծծումբն ուղղակիորեն միանում է ֆոսֆորի, ածխածնի հետ՝ ցուցադրելով օքսիդացնող հատկություններ.

2P + 3S \u003d P 2 S 3 2S + C \u003d CS 2

6. հետ շփվելիս բարդ նյութերծծումբն իրեն հիմնականում պահում է որպես վերականգնող նյութ.

7. Ծծումբն ընդունակ է անհամաչափ ռեակցիաների։ Այսպիսով, երբ ծծմբի փոշին եփում են ալկալիներով, առաջանում են սուլֆիտներ և սուլֆիդներ.

Դիմում

Ծծումբը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերության և գյուղատնտեսության մեջ։ Նրա արտադրության մոտ կեսն օգտագործվում է ծծմբաթթվի արտադրության համար։ Ծծումբն օգտագործվում է կաուչուկը վուլկանացնելու համար, որը ռետինը վերածում է ռետինի։

Ծծմբի գույնի (նուրբ փոշի) տեսքով ծծումբն օգտագործվում է այգու և բամբակի հիվանդությունների դեմ պայքարելու համար։ Օգտագործվում է վառոդ, լուցկի, լուսաշող կոմպոզիցիաներ ստանալու համար։ Բժշկության մեջ ծծմբային քսուքներ են պատրաստում մաշկային հիվանդությունների բուժման համար։

4.2. Ջրածնի սուլֆիդ, սուլֆիդներ, հիդրոսուլֆիդներ

Ջրածնի սուլֆիդը ջրի նման է: Դրա էլեկտրոնային բանաձեւը

Դա ցույց է տալիս կրթության մեջ H-S-H կապերներգրավված երկու p-էլեկտրոններ արտաքին մակարդակծծմբի ատոմ. H 2 S մոլեկուլն ունի անկյունային ձև, ուստի այն բևեռային է:

^ Բնության մեջ լինելը

Ջրածնի սուլֆիդը բնականաբար հանդիպում է հրաբխային գազերում և որոշ հանքային աղբյուրների ջրերում, ինչպիսիք են Պյատիգորսկը, Մացեստան: Այն առաջանում է տարբեր կենդանական և բուսական մնացորդների ծծմբ պարունակող օրգանական նյութերի քայքայման ժամանակ։ Սա բացատրում է բնութագիրը վատ հոտ Կեղտաջրեր, ջրանցքներ և աղբանոցներ։

Անդորրագիր

1. Ջրածնի սուլֆիդ կարելի է ստանալ՝ տաքացնելիս ծծումբն ուղղակիորեն ջրածնի հետ միացնելով.

2. Բայց սովորաբար այն ստացվում է երկաթի (III) սուլֆիդի վրա նոսր աղաթթվի կամ ծծմբաթթվի ազդեցությամբ.

2HCl+FeS=FeCl 2 +H 2 S 2H + +FeS=Fe 2+ +H 2 S Այս ռեակցիան հաճախ իրականացվում է Kipp ապարատում։

^ Ֆիզիկական հատկություններ

Նորմալ պայմաններում ջրածնի սուլֆիդը անգույն գազ է՝ փտած ձվերի բնորոշ հոտով։ Շատ թունավոր է, երբ ներշնչվում է, այն կապվում է հեմոգլոբինի հետ՝ առաջացնելով կաթված, ինչը հազվադեպ չէ։

Կոն հանգեցնում է մահվան: Ավելի քիչ վտանգավոր է ցածր կոնցենտրացիաներում: Դուք պետք է աշխատեք նրա հետ գոլորշու գլխարկներկամ հերմետիկ փակ սարքերով։ H 2 S-ի թույլատրելի պարունակությունը in արդյունաբերական տարածքներկազմում է 0,01 մգ 1 լիտր օդի համար։

Ջրածնի սուլֆիդը համեմատաբար լավ է լուծվում ջրում (20°C ջերմաստիճանում 1 ծավալ ջրի մեջ լուծվում է 2,5 ծավալ ջրածնի սուլֆիդ)։

Ջրի մեջ ծծմբաջրածնի լուծույթը կոչվում է ջրածնի սուլֆիդային ջուր կամ հիդրոսուլֆիդային թթու (այն ցուցադրում է թույլ թթվի հատկություններ):

^ Քիմիական հատկություններ

1, Ուժեղ ջեռուցմամբ ջրածնի սուլֆիդը գրեթե ամբողջությամբ քայքայվում է ծծմբի և ջրածնի ձևավորմամբ:

2. Գազային ջրածնի սուլֆիդը օդում այրվում է կապույտ բոցով` առաջացնելով ծծմբի օքսիդ (IV) և ջուր.

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2SO 2 + 2H 2 O

Թթվածնի պակասով առաջանում են ծծումբ և ջուր՝ 2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

3. Ջրածնի սուլֆիդը բավականին ուժեղ վերականգնող նյութ է: Նրա այս կարևոր քիմիական հատկությունը կարելի է բացատրել հետևյալ կերպ. H 2 S լուծույթում համեմատաբար հեշտ է էլեկտրոններ նվիրաբերել օդի թթվածնի մոլեկուլներին.

Միևնույն ժամանակ, օդի թթվածինը օքսիդացնում է ջրածնի սուլֆիդը ծծմբի, ինչը ջրածնի սուլֆիդային ջուրը դարձնում է պղտոր.

2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O

Սա բացատրում է նաև այն փաստը, որ օրգանական նյութերի քայքայման ժամանակ ջրածնի սուլֆիդը բնության մեջ շատ մեծ քանակությամբ չի կուտակվում. մթնոլորտի թթվածինը այն օքսիդացնում է ազատ ծծմբի:

4, Ջրածնի սուլֆիդը ակտիվորեն փոխազդում է հալոգեն լուծույթների հետ, օրինակ.

H 2 S+I 2 =2HI+S Ծծումբն անջատվում է, և յոդի լուծույթը գունաթափվում։

5. Տարբեր օքսիդացնող նյութեր ակտիվորեն արձագանքում են ջրածնի սուլֆիդի հետ. գործողության տակ ազոտական թթուառաջանում է ազատ ծծումբ։

6. Ջրածնի սուլֆիդի լուծույթն ունենում է թթվային ռեակցիա՝ պայմանավորված դիսոցացիաներով.

H 2 SH + +HS - HS - H + +S -2

Սովորաբար գերակշռում է առաջին փուլը։ Այն շատ թույլ թթու է, ավելի թույլ, քան ածխածինը, որը սովորաբար տեղահանում է H 2 S-ը սուլֆիդներից:

Սուլֆիդներ և հիդրոսուլֆիդներ

Ծծմբաթթուն, որպես երկհիմն, առաջացնում է երկու շարք աղեր.

Միջին - սուլֆիդներ (Na 2 S);

Թթվային - հիդրոսուլֆիդներ (NaHS):

Այս աղերը կարելի է ստանալ՝ - հիդրօքսիդների փոխազդեցությամբ ջրածնի սուլֆիդի հետ՝ 2NaOH + H 2 S = Na 2 S + 2H 2 O.

Մետաղների հետ ծծմբի անմիջական փոխազդեցությամբ.

Աղերի փոխանակման ռեակցիան H2S-ով կամ աղերի միջև.

Pb(NO 3) 2 + Na 2 S \u003d PbS + 2NaNO 3

CuSO 4 +H 2 S=CuS+H 2 SO 4 Cu 2+ +H 2 S=CuS+2H +

Գրեթե բոլոր հիդրոսուլֆիդները շատ լուծելի են ջրում:

Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների սուլֆիդները նույնպես հեշտությամբ լուծվում են ջրում, անգույն:

Ծանր մետաղների սուլֆիդները գործնականում չեն լուծվում կամ փոքր-ինչ լուծվում են ջրի մեջ (FeS, MnS, ZnS); դրանցից մի քանիսը չեն լուծվում նոսր թթուներում (CuS, PbS, HgS):

Որպես թույլ թթվի աղեր, սուլֆիդները ջրային լուծույթներում խիստ հիդրոլիզացված են։ Օրինակ՝ սուլֆիդները ալկալիական մետաղներջրի մեջ լուծվելիս նրանք ունենում են ալկալային ռեակցիա.

Na 2 S+HOHNaHS+NaOH

Բոլոր սուլֆիդները, ինչպես ինքնին ջրածնի սուլֆիդը, էներգետիկ վերականգնող նյութեր են.

3PbS -2 + 8HN +5 O 3 (ռազբ.) \u003d 3PbS +6 O 4 + 4H 2 O + 8N +2 O

Որոշ սուլֆիդներ ունեն բնորոշ գույն՝ CuS և PbS՝ սև, CdS՝ դեղին, ZnS՝ սպիտակ, MnS՝ վարդագույն, SnS՝ շագանակագույն, Al 2 S 3՝ նարնջագույն։ Կատիոնների որակական վերլուծությունը հիմնված է սուլֆիդների տարբեր լուծելիության և դրանցից շատերի տարբեր գույների վրա։

^ 4.3. Ծծմբի (IV) օքսիդ և ծծմբաթթու

Ծծմբի օքսիդ (IV), կամ ծծմբի երկօքսիդ, նորմալ պայմաններում, անգույն գազ՝ սուր խեղդող հոտով։ Երբ սառչում է մինչև -10°C, այն հեղուկանում է անգույն հեղուկի:

Անդորրագիր

1. Լաբորատոր պայմաններում ծծմբաթթվի աղերից ստացվում է ծծմբի օքսիդ (IV)՝ դրանց վրա ուժեղ թթուների ազդեցությամբ.

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + S0 2  + H 2 O 2NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2SO 2  + 2H 2 O 2HSO - 3 + \u003d 2SO 2 +2H 2 O

2. Նաև ծծմբի երկօքսիդը ձևավորվում է խտացված ծծմբաթթվի փոխազդեցությունից ցածր ակտիվ մետաղների հետ տաքացնելիս.

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2  + 2H 2 O

Cu + 4Н + + 2SO 2- 4 \u003d Cu 2+ + SO 2- 4 + SO 2  + 2H 2 O

3. Ծծմբի օքսիդը (IV) առաջանում է նաև օդում կամ թթվածնում ծծմբի այրման ժամանակ.

4. Արդյունաբերական պայմաններում SO 2-ը ստացվում է պիրիտի FeS 2 կամ գունավոր մետաղների ծծմբային հանքաքարերի (ցինկի խառնուրդ ZnS, կապարի փայլ PbS և այլն) թրծելով.

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

SO 2 մոլեկուլի կառուցվածքային բանաձևը.

SO 2 մոլեկուլում կապերի առաջացմանը մասնակցում են ծծմբի չորս էլեկտրոն և թթվածնի երկու ատոմներից չորս էլեկտրոն։ Կապող էլեկտրոնային զույգերի և ծծմբի ոչ ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի փոխադարձ վանումը մոլեկուլին տալիս է անկյունային ձև։

Քիմիական հատկություններ

1. Ծծմբի օքսիդը (IV) ցուցադրում է թթվային օքսիդների բոլոր հատկությունները.

Փոխազդեցություն ջրի հետ

Փոխազդեցություն ալկալիների հետ,

Փոխազդեցությունը հիմնական օքսիդների հետ:

2. Ծծմբի օքսիդը (IV) բնութագրվում է վերականգնող հատկություններով.

S +4 O 2 +O 0 2 2S +6 O -2 3 (կատալիզատորի առկայությամբ, երբ տաքացվում է)

Բայց ուժեղ վերականգնող նյութերի առկայության դեպքում SO 2-ն իրեն օքսիդացնող նյութի նման է պահում.

Ծծմբի օքսիդի (IV) ռեդոքսային երկակիությունը բացատրվում է նրանով, որ ծծումբն իր մեջ ունի +4 օքսիդացման աստիճան, և, հետևաբար, այն կարող է, տալով 2 էլեկտրոն, օքսիդանալ մինչև S +6, իսկ ստանալով 4 էլեկտրոն՝ վերածվել S °. Այս կամ այլ հատկությունների դրսևորումը կախված է արձագանքող բաղադրիչի բնույթից:

Ծծմբի օքսիդը (IV) շատ լուծելի է ջրում (40 ծավալ SO 2 լուծվում է 1 ծավալով 20 ° C ջերմաստիճանում): Այս դեպքում ծծմբաթթուն գոյություն ունի միայն ջրային լուծույթում.

SO 2 + H 2 OH 2 SO 3

Ռեակցիան շրջելի է։ Ջրային լուծույթում ծծմբի օքսիդը (IV) և ծծմբաթթուն են քիմիական հավասարակշռություն, որը կարելի է տեղափոխել։ H 2 SO 3-ը միացնելիս (թթվի չեզոքացում

Դուք) ռեակցիան ընթանում է ծծմբաթթվի ձևավորման ուղղությամբ. SO 2-ը հեռացնելիս (ազոտի լուծույթով փչելիս կամ տաքացնելիս) ռեակցիան ընթանում է դեպի սկզբնական նյութեր: Ծծմբաթթվի լուծույթում միշտ կա ծծմբի օքսիդ (IV), որը նրան տալիս է սուր հոտ։

Ծծմբաթթուն ունի թթուների բոլոր հատկությունները։ Լուծման մեջ այն բաժանվում է քայլերով.

H 2 SO 3 H + + HSO - 3 HSO - 3 H + + SO 2- 3

Ջերմային անկայուն, անկայուն: Ծծմբաթթուն, որպես երկհիմնական թթու, ձևավորում է երկու տեսակի աղ.

Միջին - սուլֆիտներ (Na 2 SO 3);

Թթվային - հիդրոսուլֆիտներ (NaHSO 3):

Սուլֆիտները ձևավորվում են, երբ թթուն ամբողջությամբ չեզոքացվում է ալկալիով.

H 2 SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 3 + 2H 2 O

Հիդրոսուլֆիտները ձեռք են բերվում ալկալիների պակասով.

H 2 SO 3 + NaOH \u003d NaHSO 3 + H 2 O

Ծծմբաթթուն և դրա աղերը ունեն և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող հատկություն, որը որոշվում է ռեակցիայի գործընկերոջ բնույթով:

1. Այսպիսով, թթվածնի ազդեցության տակ սուլֆիտները օքսիդացվում են սուլֆատների.

2Na 2 S +4 O 3 + O 0 2 \u003d 2Na 2 S +6 O -2 4

Ծծմբաթթվի օքսիդացումը բրոմով և կալիումի պերմանգանատով ավելի հեշտ է ընթանում.

5H 2 S +4 O 3 +2KMn +7 O 4 \u003d 2H 2 S +6 O 4 +2Mn +2 S +6 O 4 + K 2 S +6 O 4 + 3H 2 O

2. Ավելի էներգետիկ վերականգնող նյութերի առկայության դեպքում սուլֆիտները ցուցաբերում են օքսիդացնող հատկություններ.

Ծծմբաթթվի աղերը լուծում են ալկալային մետաղների գրեթե բոլոր հիդրոսուլֆիտները և սուլֆիտները։

3. Քանի որ H 2 SO 3-ը թույլ թթու է, թթուների ազդեցությունը սուլֆիտների և հիդրոսուլֆիտների վրա արձակում է SO 2: Այս մեթոդը սովորաբար օգտագործվում է SO 2 ստանալու ժամանակ լաբորատոր պայմաններում.

NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + SO 2  + H 2 O

4. Ջրում լուծվող սուլֆիտները հեշտությամբ հիդրոլիզվում են, ինչի արդյունքում լուծույթում մեծանում է OH - - իոնների կոնցենտրացիան.

Na 2 SO 3 + NOHNaHSO 3 + NaOH

Դիմում

Ծծմբի օքսիդը (IV) և ծծմբաթթուն գունաթափում են շատ ներկանյութեր՝ դրանց հետ առաջացնելով անգույն միացություններ։ Վերջինս տաքացման կամ լույսի ներքո կարող է կրկին քայքայվել, ինչի արդյունքում վերականգնվում է գույնը։ Հետևաբար, SO 2 և H 2 SO 3 սպիտակեցնող ազդեցությունը տարբերվում է քլորի սպիտակեցնող ազդեցությունից: Սովորաբար ծծմբի (IV) rxide-ը սպիտակեցնում է բուրդը, մետաքսը և ծղոտը:

Ծծմբի օքսիդը (IV) սպանում է բազմաթիվ միկրոօրգանիզմների: Հետևաբար, բորբոս սնկերը ոչնչացնելու համար նրանք ֆումիգացնում են խոնավ նկուղները, նկուղները, գինու տակառները և այլն: Այն նաև օգտագործվում է մրգերի և հատապտուղների տեղափոխման և պահպանման համար: Մեծ քանակությամբ ծծմբի օքսիդ IV) օգտագործվում է ծծմբաթթվի արտադրության համար։

Կարևոր հավելվածգտնում է կալցիումի հիդրոսուլֆիտի CaHSO 3 (սուլֆիտային լիկյոր) լուծույթ, որն օգտագործվում է փայտի և թղթի զանգվածի մշակման համար:

^ 4.4. Ծծմբի (VI) օքսիդ. Ծծմբական թթու

Ծծմբի օքսիդը (VI) (տես աղյուսակ. 20) անգույն հեղուկ է, որը 16,8 ° C ջերմաստիճանում պնդանում է պինդ բյուրեղային զանգվածի մեջ։ Այն շատ ուժեղ կլանում է խոնավությունը՝ առաջացնելով ծծմբաթթու՝ SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Աղյուսակ 20. Ծծմբի օքսիդների հատկությունները

Ծծմբի օքսիդների (VI) լուծարումը ջրում ուղեկցվում է զգալի քանակությամբ ջերմության արտազատմամբ։

Ծծմբի օքսիդը (VI) շատ լուծելի է խտացված ծծմբաթթվի մեջ: Անջուր թթուում SO3-ի լուծույթը կոչվում է օլեում: Օլեումները կարող են պարունակել մինչև 70% SO3:

Անդորրագիր

1. Ծծմբի օքսիդը (VI) արտադրվում է ծծմբի երկօքսիդի օքսիդացումով մթնոլորտային թթվածնով կատալիզատորների առկայությամբ 450 ° C ջերմաստիճանում (տես. Ծծմբաթթվի ստացում):

2SO 2 +O 2 \u003d 2SO 3

2. SO 2-ը SO 3-ին օքսիդացնելու մեկ այլ եղանակ է ազոտի օքսիդը (IV) օգտագործել որպես օքսիդացնող նյութ.

Ստացված ազոտի օքսիդը (II) մթնոլորտի թթվածնի հետ փոխազդելիս հեշտությամբ և արագ վերածվում է ազոտի օքսիդի (IV)՝ 2NO + O 2 \u003d 2NO 2

Որը կրկին կարող է օգտագործվել SO 2-ի օքսիդացման համար: Հետևաբար, NO 2-ը գործում է որպես թթվածնի կրիչ: SO 2-ը SO 3-ին օքսիդացնելու այս մեթոդը կոչվում է ազոտային: SO 3 մոլեկուլն ունի եռանկյան ձև, որի կենտրոնում

Ծծմբի ատոմը գտնվում է.

Այս կառուցվածքը պայմանավորված է կապող էլեկտրոնային զույգերի փոխադարձ վանմամբ։ Ծծմբի ատոմն ապահովել է վեց արտաքին էլեկտրոն դրանց առաջացման համար։

Քիմիական հատկություններ

1. SO 3-ը բնորոշ թթվային օքսիդ է:

2. Ծծմբի օքսիդը (VI) ունի ուժեղ օքսիդացնող նյութի հատկություններ։

Դիմում

Ծծմբի օքսիդը (VI) օգտագործվում է ծծմբաթթու արտադրելու համար։ Ամենաբարձր արժեքըԱյն ունի շփման մեթոդստացող

Ծծմբաթթու. Այս մեթոդով դուք կարող եք ստանալ ցանկացած կոնցենտրացիայի H 2 SO 4, ինչպես նաև օլեում: Գործընթացը բաղկացած է երեք փուլից. SO 2 ստացում; SO 2-ի SO 3-ի օքսիդացում; ստանալով H 2 SO 4:

SO 2-ը ստացվում է հատուկ վառարաններում պիրիտի FeS 2 կրակելով՝ 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

Կրակումը արագացնելու համար պիրիտը նախապես մանրացվում է, և ծծմբի ավելի ամբողջական այրման համար ներմուծվում է շատ ավելի շատ օդ (թթվածին), քան պահանջվում է ռեակցիայի համար: Վառարանից դուրս եկող գազը բաղկացած է ծծմբի օքսիդից (IV), թթվածնից, ազոտից, մկնդեղի միացություններից (պիրիտների կեղտից) և ջրային գոլորշուց։ Այն կոչվում է բովող գազ։

Տապակած գազը մանրակրկիտ մաքրվում է, քանի որ մկնդեղի միացությունների նույնիսկ փոքր պարունակությունը, ինչպես նաև փոշին և խոնավությունը թունավորում են կատալիզատորը: Գազը մաքրվում է մկնդեղի միացություններից և փոշուց՝ այն անցնելով հատուկ էլեկտրաֆիլտրերի և լվացքի աշտարակի միջով; խոնավությունը կլանում է չորացման աշտարակի խտացված ծծմբաթթուն: Թթվածին պարունակող մաքրված գազը տաքացվում է ջերմափոխանակիչում մինչև 450°C և մտնում է կոնտակտային ապարատ: Կոնտակտային ապարատի ներսում կան վանդակավոր դարակներ՝ լցված կատալիզատորով:

Նախկինում որպես կատալիզատոր օգտագործվում էր նուրբ բաժանված մետաղական պլատինը։ Այնուհետև այն փոխարինվեց վանադիումի միացություններով՝ վանադիումի (V) օքսիդ V 2 O 5 կամ վանադիլ սուլֆատ VOSO 4, որոնք ավելի էժան են, քան պլատինը և ավելի դանդաղ են թունավորում:

SO 2-ի SO 3-ի օքսիդացման ռեակցիան շրջելի է.

2SO 2 + O 2 2SO 3

Տապակվող գազում թթվածնի պարունակության ավելացումը մեծացնում է ծծմբի օքսիդի (VI) ելքը. 450°C ջերմաստիճանում այն սովորաբար հասնում է 95% կամ ավելի:

Ստացված ծծմբի օքսիդը (VI) այնուհետև հակառակ հոսանքով սնվում է կլանման աշտարակ, որտեղ այն ներծծվում է խտացված ծծմբաթթվով: Երբ այն հագեցնում է, սկզբում առաջանում է անջուր ծծմբաթթու, իսկ հետո՝ օլեում։ Այնուհետև օլեումը նոսրացվում է մինչև 98% ծծմբաթթու և մատակարարվում սպառողներին:

Ծծմբաթթվի կառուցվածքային բանաձևը.

^ Ֆիզիկական հատկություններ

Ծծմբաթթուն ծանր անգույն յուղոտ հեղուկ է, որը բյուրեղանում է + 10,4 ° C ջերմաստիճանում, գրեթե երկու անգամ: ( \u003d 1,83 գ / սմ 3) ավելի ծանր է, քան ջուրը, առանց հոտի, անցնդող: Չափազանց գիգրոսկոպիկ. Այն կլանում է խոնավությունը մեծ քանակությամբ ջերմության արձակմամբ, այնպես որ դուք չեք կարող ջուր ավելացնել խտացված ծծմբաթթվին. թթուն կցողվի: Ժամանակների համար -

Ծծմբաթթվի հավելումները պետք է փոքր չափաբաժիններով ավելացնել ջրի մեջ:

Անջուր ծծմբաթթուն լուծում է մինչև 70% ծծմբի օքսիդ (VI): Երբ տաքանում է, այն պառակտվում է SO 3-ից մինչև H 2 SO 4 98,3% զանգվածային բաժնով լուծույթ առաջանալը: Անջուր H 2 SO 4 գրեթե չի անցկացնում էլեկտրական հոսանք:

^ Քիմիական հատկություններ

1. Ցանկացած հարաբերակցությամբ խառնվում է ջրի հետ և ձևավորում տարբեր բաղադրության հիդրատներ.

H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2H 2 O, H 2 SO 4 3H 2 O, H 2 SO 4 4H 2 O, H 2 SO 4 6.5H 2 O

2. Խտացված ծծմբաթթուն ածխաջրացնում է օրգանական նյութերը՝ շաքարավազը, թուղթը, փայտը, մանրաթելը՝ դրանցից վերցնելով ջրային տարրեր.

C 12 H 22 O 11 + H 2 SO 4 \u003d 12C + H 2 SO 4 11H 2 O

Ստացված ածուխը մասամբ փոխազդում է թթվի հետ.

Գազերի չորացումը հիմնված է ծծմբաթթվի կողմից ջրի կլանման վրա։

Ինչպես է ուժեղ ոչ ցնդող թթու H 2 SO 4-ը այլ թթուները տեղահանում չոր աղերից.

NaNO 3 + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + HNO 3

Այնուամենայնիվ, եթե աղի լուծույթներին ավելացնեք H 2 SO 4, ապա թթուների տեղաշարժը տեղի չի ունենում:

H 2 SO 4 - ուժեղ երկհիմն թթու `H 2 SO 4 H + + HSO - 4 HSO - 4 H + + SO 2- 4

Այն ունի ոչ ցնդող ուժեղ թթուների բոլոր հատկությունները։

Նոսրած ծծմբաթթուն բնութագրվում է ոչ օքսիդացնող թթուների բոլոր հատկություններով։ Այն փոխազդում է մետաղների հետ, որոնք գտնվում են մետաղների մինչև ջրածնի լարման էլեկտրաքիմիական շարքում.

Մետաղների հետ փոխազդեցությունը պայմանավորված է ջրածնի իոնների կրճատմամբ։

6. Խտացված ծծմբաթթուն ուժեղ օքսիդացնող նյութ է: Երբ տաքանում է, այն օքսիդացնում է մետաղների մեծ մասը, այդ թվում՝ ջրածնից հետո էլեկտրաքիմիական լարումների շարքում գտնվողները, այն չի արձագանքում միայն պլատինի և ոսկու հետ։ Կախված մետաղի ակտիվությունից՝ S -2 , S° և S +4 կարող են օգտագործվել որպես նվազեցման արտադրանք։

Սառը ժամանակ խտացված ծծմբաթթուն չի փոխազդում այնպիսի ուժեղ մետաղների հետ, ինչպիսիք են ալյումինը, երկաթը, քրոմը: Դա պայմանավորված է մետաղների պասիվացմամբ։ Այս հատկությունը լայնորեն կիրառվում է այն երկաթե տարայի մեջ տեղափոխելիս։

Այնուամենայնիվ, երբ տաքացվում է.

Այսպիսով, խտացված ծծմբաթթուն փոխազդում է մետաղների հետ՝ նվազեցնելով թթու առաջացնող նյութի ատոմները։

SO 2-4 սուլֆատ իոնի նկատմամբ որակական ռեակցիան սպիտակ բյուրեղային նստվածքի առաջացումն է BaSO 4, որը չի լուծվում ջրում և թթուներում.

SO 2- 4 + Ba +2 BaSO 4 

Դիմում

Ծծմբաթթուն է ամենակարևոր ապրանքըհիմնական քիմիական արդյունաբերությունը, որը զբաղվում է ոչ

օրգանական թթուներ, ալկալիներ, աղեր, հանքային պարարտանյութերև քլորին։

Կիրառումների բազմազանությամբ թթուների մեջ առաջին տեղն է զբաղեցնում ծծմբաթթուն։ Ամենամեծ թիվըայն օգտագործվում է ֆոսֆորային և ազոտական պարարտանյութեր ստանալու համար։ Լինելով ոչ ցնդող՝ ծծմբաթթուն օգտագործվում է այլ թթուներ ստանալու համար՝ աղաթթու, ֆտորաջրածին, ֆոսֆորային և քացախաթթու։

Շատ բան ուղղվում է նավթամթերքների՝ բենզինի, կերոսինի, քսայուղերի մաքրմանը. վնասակար կեղտեր. Մեքենաշինության մեջ ծծմբաթթուն օգտագործվում է մետաղի մակերեսը օքսիդներից մաքրելու համար նախքան ծածկույթը (նիկելապատում, քրոմապատում և այլն): Ծծմբաթթուն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի, արհեստական մանրաթելերի, ներկերի, պլաստմասսաների և շատ այլ նյութերի արտադրության մեջ։ Օգտագործվում է մարտկոցներ լցնելու համար։

Կարևոր են ծծմբաթթվի աղերը։

^ Նատրիումի սուլֆատ Na 2 SO 4-ը ջրային լուծույթներից բյուրեղանում է Na 2 SO 4 10H 2 O հիդրատի տեսքով, որը կոչվում է Գլաուբերի աղ։ Բժշկության մեջ օգտագործվում է որպես լուծողական։ Անջուր նատրիումի սուլֆատն օգտագործվում է սոդայի և ապակու արտադրության մեջ։

^ Ամոնիումի սուլֆատ(NH 4) 2 SO 4 - ազոտական պարարտանյութ:

կալիումի սուլֆատ K 2 SO 4 - պոտաշ պարարտանյութ:

կալցիումի սուլֆատ CaSO 4-ը բնության մեջ հանդիպում է CaSO 4 2H 2 O գիպսային հանքանյութի տեսքով: Երբ տաքացվում է մինչև 150 ° C, այն կորցնում է ջրի մի մասը և վերածվում 2CaSO 4 H 2 O բաղադրության հիդրատի, որը կոչվում է այրված գիպս կամ ալաբաստր. Ալաբաստրը ջրի հետ խառնելով խմոր զանգվածի մեջ, որոշ ժամանակ անց նորից պնդանում է՝ վերածվելով CaSO 4 2H 2 O։ Շինարարության մեջ լայն կիրառություն ունի գիպսը (գիպսը)։

^ Մագնեզիումի սուլֆատ MgSO 4-ը հայտնաբերված է ծովի ջրում՝ առաջացնելով դրա դառը համը: Բյուրեղային հիդրատը, որը կոչվում է դառը աղ, օգտագործվում է որպես լուծողական:

վիտրիոլ- Fe, Cu, Zn, Ni, Co մետաղների բյուրեղային սուլֆատների տեխնիկական անվանումը (ջրազրկված աղերը վիտրիոլ չեն): կապույտ վիտրիոլ CuSO 4 5H 2 O - թունավոր նյութ կապույտ գույնի. Բույսերը ցողում են նոսրացված լուծույթով և սերմերը հագցնում են ցանքից առաջ։ թանաքաքար FeSO 4 7H 2 O բաց կանաչ նյութ է: Օգտագործվում է բույսերի վնասատուների դեմ պայքարի, թանաքների, հանքային ներկերի պատրաստման և այլնի համար։ Ցինկի վիտրիոլ ZnSO 4 7H 2 O-ն օգտագործվում է հանքային ներկերի արտադրության, չինց տպագրության և բժշկության մեջ:

^ 4.5. Ծծմբաթթվի եթերներ. Նատրիումի թիոսուլֆատ

Ծծմբաթթվի եթերները ներառում են դիալկիլ սուլֆատներ (RO 2)SO 2: Սրանք բարձր եռացող հեղուկներ են; ստորինները լուծելի են ջրի մեջ; ալկալիների առկայության դեպքում առաջացնում են սպիրտ և ծծմբաթթվի աղեր։ Ստորին դիալկիլ սուլֆատները ալկիլացնող նյութեր են:

դիէթիլ սուլֆատ(C 2 H 5) 2 SO 4: Հալման ջերմաստիճանը՝ -26°C, եռմանը՝ 210°C, լուծվող սպիրտներում, չլուծվող ջրում։ Ստացվում է էթանոլի հետ ծծմբաթթվի փոխազդեցությամբ։ Օրգանական սինթեզում էթիլացնող նյութ է։ Ներթափանցում է մաշկի միջով։

դիմեթիլ սուլֆատ(CH 3) 2 SO 4. Հալման կետը՝ -26,8°C, եռմանը՝ 188,5°C։ Լուծենք սպիրտների մեջ, վատ է՝ ջրի մեջ։ Փոխազդում է ամոնիակի հետ լուծիչի բացակայության դեպքում (պայթուցիկ); սուլֆոնացնում է որոշ անուշաբույր միացություններ, ինչպիսիք են ֆենոլի եթերները: Ստացվում է 60% օլեումի և մեթանոլի փոխազդեցությունից 150°C ջերմաստիճանում։Մեթիլացնող նյութ է օրգանական սինթեզում։ Քաղցկեղածին, ազդում է աչքերի, մաշկի, շնչառական օրգանների վրա։

^ Նատրիումի թիոսուլֆատ Na 2 S 2 O 3

Թիոսուլֆուրաթթվի աղ, որի մեջ ծծմբի երկու ատոմներն ունեն տարբեր օքսիդացման աստիճաններ՝ +6 և -2։ Բյուրեղային նյութ՝ շատ լուծելի ջրում։ Այն արտադրվում է Na 2 S 2 O 3 5H 2 O բյուրեղային հիդրատի տեսքով, որը սովորաբար կոչվում է հիպոսուլֆիտ: Եռման ժամանակ նատրիումի սուլֆիտի և ծծմբի փոխազդեցությամբ ստացվում է.

Na 2 SO 3 + S \u003d Na 2 S 2 O 3

Ինչպես թիոսուլֆուրաթթուն, այն ուժեղ վերականգնող նյութ է: Այն հեշտությամբ օքսիդանում է քլորի միջոցով և վերածվում ծծմբաթթվի.

Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O \u003d 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl

Նատրիումի թիոսուլֆատի օգտագործումը քլորի կլանման համար (առաջին գազի դիմակներում) հիմնված էր այս ռեակցիայի վրա։

Նատրիումի թիոսուլֆատը փոքր-ինչ այլ կերպ օքսիդացվում է թույլ օքսիդացնող նյութերի միջոցով: Այս դեպքում ձևավորվում են տետրատիոնաթթվի աղեր, օրինակ.

2Na 2 S 2 O 3 + I 2 \u003d Na 2 S 4 O 6 + 2NaI

Նատրիումի թիոսուլֆատը NaHSO 3-ի, ծծմբային ներկերի արտադրության, ծծմբից արդյունաբերական գազերի մաքրման կողմնակի արտադրանք է: Օգտագործվում է գործվածքները սպիտակեցնելուց հետո քլորի հետքերը հեռացնելու, հանքաքարից արծաթ հանելու համար; ֆիքսող միջոց է լուսանկարչության մեջ, ռեագենտ՝ յոդոմետրիայում, մկնդեղի, սնդիկի միացություններով թունավորման հակաթույն և հակաբորբոքային միջոց։

Ծծմբի (IV) օքսիդ և ծծմբաթթու

Անդորրագիր

1. Լաբորատոր պայմաններում ծծմբաթթվի աղերից ստացվում է ծծմբի օքսիդ (IV)՝ դրանց վրա ուժեղ թթուների ազդեցությամբ.

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + S0 2 + H 2 O 2NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O 2HSO - 3 + 2H + \u03d 2SO 2 + 2H2O

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Cu + 4Н + + 2SO 2- 4 \u003d Cu 2+ + SO 2- 4 + SO 2 + 2H 2 O

3. Ծծմբի օքսիդը (IV) առաջանում է նաև օդում կամ թթվածնում ծծմբի այրման ժամանակ.

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

SO 2 մոլեկուլի կառուցվածքային բանաձևը.

SO 2 մոլեկուլում կապերի առաջացմանը մասնակցում են չորս ծծմբի էլեկտրոններ և չորս էլեկտրոններ թթվածնի երկու ատոմներից։ Կապող էլեկտրոնային զույգերի և ծծմբի չկիսված էլեկտրոնային զույգի փոխադարձ վանումը մոլեկուլին տալիս է անկյունային ձև։

Քիմիական հատկություններ

1. Ծծմբի օքսիդը (IV) ցուցադրում է թթվային օքսիդների բոլոր հատկությունները.

Փոխազդեցություն ջրի հետ

Փոխազդեցություն ալկալիների հետ,

Փոխազդեցությունը հիմնական օքսիդների հետ:

2. Ծծմբի օքսիդը (IV) բնութագրվում է վերականգնող հատկություններով.

S +4 O 2 + O 0 2 "2S +6 O -2 3 (կատալիզատորի առկայության դեպքում, երբ տաքացվում է)

Բայց ուժեղ վերականգնող նյութերի առկայության դեպքում SO 2-ն իրեն օքսիդացնող նյութի նման է պահում.

SO 2 + H 2 O «H 2 SO 3

Ռեակցիան շրջելի է։ Ջրային լուծույթում ծծմբի օքսիդը (IV) և ծծմբաթթուն գտնվում են քիմիական հավասարակշռության մեջ, որոնք կարող են տեղաշարժվել: H 2 SO 3-ը միացնելիս (թթվի չեզոքացում

թ) ռեակցիան ընթանում է դեպի ծծմբաթթվի ձևավորում. SO 2-ը հեռացնելիս (ազոտի լուծույթով փչելիս կամ տաքացնելիս) ռեակցիան ընթանում է դեպի սկզբնական նյութեր: Ծծմբաթթվի լուծույթը միշտ պարունակում է ծծմբի օքսիդ (IV), որը նրան տալիս է սուր հոտ։

Ծծմբաթթուն ունի թթուների բոլոր հատկությունները։ Լուծման մեջ քայլ առ քայլ տարանջատվում է.

H 2 SO 3 "H + + HSO - 3 HSO - 3" H + + SO 2- 3

Ջերմային անկայուն, անկայուն: Ծծմբաթթուն, որպես երկհիմնական թթու, ձևավորում է երկու տեսակի աղ.

Միջին - սուլֆիտներ (Na 2 SO 3);

Թթվային - հիդրոսուլֆիտներ (NaHSO 3):

Սուլֆիտները ձևավորվում են, երբ թթուն ամբողջությամբ չեզոքացվում է ալկալիով.

H 2 SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 3 + 2H 2 O

Հիդրոսուլֆիտները ձեռք են բերվում ալկալիների պակասով.

H 2 SO 3 + NaOH \u003d NaHSO 3 + H 2 O

1. Այսպիսով, թթվածնի ազդեցության տակ սուլֆիտները օքսիդացվում են սուլֆատների.

2Na 2 S +4 O 3 + O 0 2 \u003d 2Na 2 S +6 O -2 4

Ծծմբաթթվի օքսիդացումը բրոմով և կալիումի պերմանգանատով ավելի հեշտ է ընթանում.

5H 2 S +4 O 3 +2KMn +7 O 4 \u003d 2H 2 S +6 O 4 +2Mn +2 S +6 O 4 + K 2 S +6 O 4 + 3H 2 O

Ծծմբաթթվի աղերը լուծում են ալկալային մետաղների գրեթե բոլոր հիդրոսուլֆիտները և սուլֆիտները:

3. Քանի որ H 2 SO 3-ը թույլ թթու է, թթուների ազդեցությունը սուլֆիտների և հիդրոսուլֆիտների վրա արձակում է SO 2: Այս մեթոդը սովորաբար օգտագործվում է լաբորատորիայում SO 2 ստանալու ժամանակ.

NaHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O

Na 2 SO 3 + NON «NaHSO 3 + NaOH

Դիմում

Կարևոր կիրառություն է կալցիումի հիդրոսուլֆիտի CaHSO 3 լուծույթը (սուլֆիտային լիկյոր), որն օգտագործվում է փայտի և թղթի զանգվածի մշակման համար: