Kükürt, periyodik tablonun altıncı grubu ve üçüncü periyodunda yer alan kimyasal bir elementtir. Bu yazımızda kimyasal ve fiziksel özellikleri, üretimi, kullanımı vb. konuları detaylı olarak inceleyeceğiz. Fiziksel özellik, renk, elektriksel iletkenlik seviyesi, kükürt kaynama noktası vb. gibi özellikleri içerir. Kimyasal olan, diğer maddelerle etkileşimini tanımlar.
Fizik açısından kükürt
Bu kırılgan bir maddedir. Normal şartlar altında katı bir agregasyon halindedir. Sülfürün limon sarısı rengi vardır.
Ve çoğunlukla, tüm bileşikleri sarı renk tonlarına sahiptir. Suda çözünmez. Düşük ısı ve elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu özellikler onu tipik bir metal olmayan olarak karakterize eder. Sülfürün kimyasal bileşiminin hiç de karmaşık olmamasına rağmen, bu maddenin çeşitli varyasyonları olabilir. Her şey, hangi atomların bağlı olduğu kristal kafesin yapısına bağlıdır, ancak bunlar molekül oluşturmazlar.
Yani, ilk seçenek eşkenar dörtgen kükürt. O oluren kararlı. Bu tür kükürtün kaynama noktası dört yüz kırk beş santigrat derecedir. Ancak belirli bir maddenin gaz halinde kümelenme durumuna geçmesi için önce sıvı halden geçmesi gerekir. Yani kükürtün erimesi yüz on üç santigrat derece sıcaklıkta gerçekleşir.
İkinci seçenek monoklinik kükürttür. Koyu sarı renkli iğne şeklinde kristallerdir. Birinci tip kükürtün erimesi ve daha sonra yavaş soğuması bu tipin oluşumuna yol açar. Bu çeşitlilik hemen hemen aynı fiziksel özelliklere sahiptir. Örneğin, bu tür kükürtün kaynama noktası hala aynı dört yüz kırk beş derecedir. Ek olarak, bu maddenin plastik gibi bir çeşitliliği vardır. Neredeyse kaynama derecesine kadar ısıtılmış soğuk suya dökülerek elde edilir. Bu tip kükürtün kaynama noktası aynıdır. Ama maddenin kauçuk gibi esneme özelliği var.
Fiziksel özelliğin bahsetmek istediğim bir diğer bileşeni kükürtün tutuşma sıcaklığıdır.
Bu rakam, malzemenin türüne ve kaynağına bağlı olarak değişebilir. Örneğin, teknik kükürtün tutuşma sıcaklığı yüz doksan derecedir. Bu oldukça düşük bir rakam. Diğer durumlarda, kükürtün parlama noktası iki yüz kırk sekiz derece ve hatta iki yüz elli altı olabilir. Her şey, hangi malzemeden çıkarıldığına, hangi yoğunluğa sahip olduğuna bağlıdır. Ama sonuca varılabilirkükürtün yanma sıcaklığının diğer kimyasal elementlere göre oldukça düşük olması yanıcı bir maddedir. Ek olarak, bazen kükürt, sekiz, altı, dört veya iki atomdan oluşan moleküller halinde birleşebilir. Şimdi sülfürü fizik açısından ele alarak bir sonraki bölüme geçelim.
Kükürtün kimyasal karakterizasyonu
Bu element nispeten düşük bir atom kütlesine sahiptir, mol başına otuz iki gramdır. Kükürt elementinin özelliği, bu maddenin farklı derecelerde oksidasyona sahip olma özelliği gibi bir özelliğini içerir. Bunda, örneğin hidrojen veya oksijenden farklıdır. Kükürt elementinin kimyasal özelliği nedir sorusu düşünüldüğünde şartlara bağlı olarak hem indirgeyici hem de oksitleyici özellikler sergilediğinden bahsetmemek mümkün değil. Bu nedenle, sırayla, belirli bir maddenin çeşitli kimyasal bileşiklerle etkileşimini düşünün.
Kükürt ve basit maddeler
Basit, bileşiminde yalnızca bir kimyasal element bulunan maddelerdir. Atomları, örneğin oksijen durumunda olduğu gibi moleküller halinde birleşebilir veya metallerde olduğu gibi birleşmeyebilir. Böylece kükürt metaller, diğer metal olmayanlar ve halojenlerle reaksiyona girebilir.
Metallerle etkileşim
Bu tür bir işlem yüksek sıcaklık gerektirir. Bu koşullar altında, bir ilave reaksiyonu meydana gelir. Yani metal atomları kükürt atomlarıyla birleşerek karmaşık maddeler sülfürler oluşturur. Örneğin, ısıtırsanızbir mol kükürt ile karıştırılmış iki mol potasyum, bu metalin bir mol sülfürünü elde ederiz. Denklem şu şekilde yazılabilir: 2K + S=K2S.
Oksijenle reaksiyon
Bu kükürt yanmasıdır. Bu işlemin bir sonucu olarak oksit oluşur. İkincisi iki tip olabilir. Bu nedenle, kükürtün yanması iki aşamada gerçekleşebilir. Birincisi, bir mol kükürt ve bir mol oksijenin bir mol kükürt dioksit oluşturduğu zamandır. Bu kimyasal reaksiyonun denklemini şu şekilde yazabilirsiniz: S + O2=SO2. İkinci aşama, dioksite bir oksijen atomunun daha eklenmesidir. Bu, yüksek sıcaklıklarda iki mol kükürt dioksite bir mol oksijen eklendiğinde olur. Sonuç, iki mol kükürt trioksittir. Bu kimyasal etkileşimin denklemi şuna benzer: 2SO2 + O2=2SO3. Bu reaksiyon sonucunda sülfürik asit oluşur. Böylece, açıklanan iki işlemi gerçekleştirerek, ortaya çıkan trioksiti bir su buharı jetinden geçirmek mümkündür. Ve sülfat asidi alıyoruz. Böyle bir reaksiyonun denklemi şu şekilde yazılır: SO3 + H2O=H2 SO 4.
Halojenlerle etkileşim
Diğer metal olmayanlar gibi kükürtün kimyasal özellikleri, bu madde grubuyla reaksiyona girmesine izin verir. Flor, brom, klor, iyot gibi bileşikleri içerir. Sülfür, sonuncusu hariç, bunlardan herhangi biriyle reaksiyona girer. Bir örnek, dikkate alınan florlama işlemidir.bize periyodik tablonun bir elemanı. Bahsedilen metal olmayan bir halojen ile ısıtılarak, iki çeşit florür elde edilebilir. İlk durum: Bir mol kükürt ve üç mol flor alırsak, formülü SF6 olan bir mol florür elde ederiz. Denklem şöyle görünür: S + 3F2=SF6. Ek olarak ikinci bir seçenek daha var: Bir mol kükürt ve iki mol flor alırsak, SF4 kimyasal formülüne sahip bir mol florür elde ederiz. Denklem şu şekilde yazılır: S + 2F2=SF4. Gördüğünüz gibi, hepsi bileşenlerin karıştırıldığı oranlara bağlıdır. Aynı şekilde kükürtün klorlanması (iki farklı madde de oluşturulabilir) veya brominasyon işlemi yapmak mümkündür.
Diğer basit maddelerle etkileşim
Kükürt elementinin karakterizasyonu burada bitmiyor. Madde ayrıca hidrojen, fosfor ve karbon ile kimyasal reaksiyona girebilir. Hidrojen ile etkileşim nedeniyle sülfit asit oluşur. Metallerle reaksiyonunun bir sonucu olarak, sülfürün aynı metalle doğrudan reaksiyonu ile de elde edilen sülfürleri elde edilebilir. Hidrojen atomlarının kükürt atomlarına eklenmesi, yalnızca çok yüksek sıcaklık koşulları altında gerçekleşir. Kükürt fosfor ile reaksiyona girdiğinde fosfit oluşur. Aşağıdaki formüle sahiptir: P2S3. Bu maddeden bir mol elde etmek için iki mol fosfor almanız ve üç mol kükürt. Kükürt karbon ile etkileşime girdiğinde, metal olmayan olarak kabul edilen karbür oluşur. Kimyasal formülü şöyle görünür: CS2. Bu maddenin bir molünü elde etmek için bir mol karbon ve iki mol kükürt almanız gerekir. Yukarıda açıklanan tüm ekleme reaksiyonları, yalnızca reaktanlar yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında meydana gelir. Kükürtün basit maddelerle etkileşimini ele aldık, şimdi bir sonraki paragrafa geçelim.
Kükürt ve karmaşık bileşikler
Kompleks, molekülleri iki (veya daha fazla) farklı elementten oluşan maddelerdir. Sülfürün kimyasal özellikleri, alkaliler gibi bileşiklerin yanı sıra konsantre sülfat asidi ile reaksiyona girmesine izin verir. Bu maddelerle reaksiyonları oldukça tuhaftır. İlk olarak, söz konusu metal olmayan alkali ile karıştırıldığında ne olduğunu düşünün. Örneğin, altı mol potasyum hidroksit alıp bunlara üç mol kükürt eklerseniz, iki mol potasyum sülfit, bir mol bu metal sülfit ve üç mol su elde edersiniz. Bu tür bir reaksiyon aşağıdaki denklemle ifade edilebilir: 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 O. Aynı prensibe göre, sodyum hidroksit eklenirse etkileşim oluşur. Ardından, konsantre bir sülfat asidi çözeltisi eklendiğinde kükürtün davranışını düşünün. Birinci maddenin bir molünü ve ikinci maddenin iki molünü alırsak, aşağıdaki ürünleri elde ederiz: üç mol miktarında kükürt trioksit ve ayrıca su - iki mol. Bu kimyasal reaksiyon, yalnızca reaktanlar yüksek bir sıcaklığa ısıtıldığında gerçekleşebilir.
Söz konusu öğeyi almametal olmayan
Çeşitli maddelerden kükürt çıkarmanın birkaç temel yolu vardır. İlk yöntem, onu piritten izole etmektir. İkincisinin kimyasal formülü FeS2 şeklindedir. Bu madde oksijene erişim olmadan yüksek bir sıcaklığa ısıtıldığında, başka bir demir sülfür - FeS - ve kükürt elde edilebilir. Reaksiyon denklemi şu şekilde yazılır: FeS2=FeS + S. Endüstride sıklıkla kullanılan kükürt elde etmenin ikinci yöntemi, kükürt sülfürün bir az miktarda oksijen. Bu durumda, kabul edilen metal olmayan ve suyu alabilirsiniz. Reaksiyonu gerçekleştirmek için bileşenleri ikiye bir molar oranda almanız gerekir. Sonuç olarak, nihai ürünleri ikiye iki oranında elde ederiz. Bu kimyasal reaksiyonun denklemi şu şekilde yazılabilir: O. Ek olarak, örneğin nikel, bakır ve diğerleri gibi metallerin üretiminde çeşitli metalurjik işlemler sırasında kükürt elde edilebilir.
Endüstriyel kullanım
Düşündüğümüz ametal, kimya endüstrisinde en geniş uygulamasını bulmuştur. Yukarıda belirtildiği gibi, burada ondan sülfat asidi elde etmek için kullanılır. Ayrıca kükürt, yanıcı bir malzeme olması nedeniyle kibrit imalatında bir bileşen olarak kullanılır. Patlayıcı, barut, maytap vb. maddelerin üretiminde de vazgeçilmezdir. Ayrıca haşere kontrol ürünlerinde kükürt maddelerden biri olarak kullanılmaktadır. ATilaç, cilt hastalıkları için ilaç üretiminde bir bileşen olarak kullanılır. Ayrıca söz konusu madde çeşitli boyaların üretiminde kullanılmaktadır. Ayrıca fosfor üretiminde de kullanılır.
Kükürtün elektronik yapısı
Bildiğiniz gibi, tüm atomlar protonlar - pozitif yüklü parçacıklar - ve nötronlar, yani sıfır yüklü parçacıklar içeren bir çekirdekten oluşur. Elektronlar çekirdeğin etrafında negatif bir yük ile dönerler. Bir atomun nötr olması için yapısında aynı sayıda proton ve elektrona sahip olması gerekir. İkincisi daha varsa, bu zaten bir negatif iyondur - bir anyon. Aksine, proton sayısı elektron sayısından fazlaysa, bu pozitif bir iyon veya katyondur. Kükürt anyonu bir asit kalıntısı olarak hareket edebilir. Sülfür asit (hidrojen sülfür) ve metal sülfür gibi maddelerin moleküllerinin bir parçasıdır. Bir madde suda çözündüğünde meydana gelen elektrolitik ayrışma sırasında bir anyon oluşur. Bu durumda molekül, bir metal veya hidrojen iyonu olarak temsil edilebilen bir katyona ve ayrıca bir katyona - bir asit kalıntısının bir iyonuna veya bir hidroksil grubuna (OH-) ayrışır.
Periyodik tablodaki kükürtün sıra sayısı on altı olduğundan, bunun çekirdeğindeki proton sayısı olduğu sonucuna varabiliriz. Buna dayanarak, etrafında dönen on altı elektronun da olduğunu söyleyebiliriz. Nötron sayısı, kimyasal elementin seri numarasını molar kütleden çıkararak bulunabilir: 32- 16=16. Her elektron rastgele dönmez, belirli bir yörüngede döner. Kükürt, periyodik tablonun üçüncü periyoduna ait kimyasal bir element olduğu için çekirdeğin etrafında üç yörünge vardır. Birincisinin iki elektronu var, ikincisinin sekizi ve üçüncüsünün altısı var. Kükürt atomunun elektronik formülü şu şekilde yazılır: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Doğadaki yaygınlık
Temel olarak, ele alınan kimyasal element, çeşitli metallerin sülfürleri olan minerallerin bileşiminde bulunur. Her şeyden önce, pirit - demir tuzu; aynı zamanda kurşun, gümüş, bakır cilası, çinko blende, cinnabar - cıva sülfürdür. Ek olarak, kükürt, yapısı üç veya daha fazla kimyasal elementle temsil edilen minerallerin bir parçası olabilir.
Örneğin, kalkopirit, mirabilit, kieserit, alçıtaşı. Her birini daha ayrıntılı olarak düşünebilirsiniz. Pirit, bir ferrum sülfür veya FeS2'dir. Altın bir parlaklığa sahip açık sarı bir renge sahiptir. Bu mineral genellikle mücevher yapımında yaygın olarak kullanılan lapis lazuli'de bir kirlilik olarak bulunabilir. Bunun nedeni, bu iki mineralin genellikle ortak bir tortuya sahip olmasıdır. Bakır parlaklığı - kalkosit veya kalkozin - metale benzer mavimsi gri bir maddedir. Kurşun parlaklığı (galen) ve gümüş parlaklığı (arjantit) benzer özelliklere sahiptir: ikisi de metal gibi görünür ve gri bir renge sahiptir. Cinnabar, gri yamaları olan kahverengimsi kırmızı donuk bir mineraldir. Kalkopirit, kimyasalformülü CuFeS2, - altın sarısı olan, aynı zamanda altın blende olarak da adlandırılır. Çinko blende (sfalerit) kehribardan ateşli turuncuya kadar bir renge sahip olabilir. Mirabilite - Na2SO4x10H2O - şeffaf veya beyaz kristaller. Tıpta kullanılan Glauber tuzu olarak da adlandırılır. Kieseritin kimyasal formülü MgSO4xH2O şeklindedir. Beyaz veya renksiz bir toz olarak görünür. Alçıtaşının kimyasal formülü CaSO4x2H2O şeklindedir. Ayrıca bu kimyasal element, canlı organizmaların hücrelerinin bir parçasıdır ve önemli bir eser elementtir.
