Swaelverbindings. Die oksidasietoestande van swael in verbindings. Swaelverbindingsformules

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 05:14

Die subgroep chalkogene sluit swael in - dit is die tweede van die elemente wat 'n groot aantal ertsafsettings kan vorm. Sulfate, sulfiede, oksiede en ander swaelverbindings is baie wydverspreid, belangrik in die industrie en die natuur. Daarom sal ons in hierdie artikel kyk wat dit is, wat swael self is, die eenvoudige stof daarvan.

Swael en sy kenmerke

Hierdie element het die volgende posisie in die Periodieke Tabel.

1. Sesde groep, hoofsubgroep.
2. Derde klein periode.
3. Atoommassa - 32, 064.
4. Ordinale getal - 16, dieselfde aantal protone en elektrone, neutrone ook 16.
5. Verwys na nie-metaalelemente.
6. In formules word dit gelees as "es", die naam van die element swael, Latynse swael.

Daar is vier stabiele isotope in die natuur met massagetalle 32, 33, 34 en 36. Hierdie element is die sesde volopste in die natuur. Verwys na biogeniese elemente, aangesien dit deel is van belangrike organiesemolekules.

Elektroniese struktuur van die atoom

Swaelverbindings het hul diversiteit te danke aan die eienaardighede van die elektroniese struktuur van die atoom. Dit word uitgedruk deur die volgende konfigurasieformule: 1s²2s²2p⁶3s ² 3p⁴.

Die gegewe volgorde weerspieël slegs die stilstaande toestand van die element. Dit is egter bekend dat indien addisionele energie aan 'n atoom oorgedra word, elektrone by die 3p- en 3s-subvlakke afgetakel kan word, gevolg deur nog 'n oorgang na 3d, wat vry bly. As gevolg hiervan verander nie net die valensie van die atoom nie, maar ook alle moontlike oksidasietoestande. Hulle getal neem aansienlik toe, asook die aantal verskillende stowwe met die deelname van swael.

Oksidasietoestande van swael in verbindings

Daar is verskeie hoofvariante van hierdie aanwyser. Vir swael is dit:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

Hiervan is S⁺² die skaarsste, die res is oral versprei. Die chemiese aktiwiteit en oksidasievermoë van die hele stof hang af van die mate van oksidasie van swael in verbindings. So, byvoorbeeld, verbindings met -2 is sulfiede. In hulle is die element wat ons oorweeg 'n tipiese oksideermiddel.

Hoe hoër die waarde van die oksidasietoestand in die verbinding, hoe meer uitgesproke sal die oksidasievermoë van die stof wees. Dit is maklik om te verifieer as ons die twee hoofsure onthou wat swael vorm:

• H₂SO₃ - swaelhoudend;
• H₂SO₄ - swael.

Dit is bekend datlaasgenoemde is 'n baie meer stabiele, sterk verbinding, met 'n baie sterk oksideervermoë in hoë konsentrasie.

Eenvoudige stof

As 'n eenvoudige stof is swael geel pragtige kristalle van egalige, gereelde, langwerpige vorm. Alhoewel dit slegs een van sy vorme is, want daar is twee hoof allotropiese modifikasies van hierdie stof. Die eerste, monoklinies of rombies, is 'n geel kristallyne liggaam wat nie in water kan oplos nie, maar slegs in organiese oplosmiddels. Verskil in broosheid en 'n pragtige vorm van die struktuur wat in die vorm van 'n kroon aangebied word. Smeltpunt - ongeveer 110⁰C.

As jy nie die intermediêre oomblik mis wanneer jy so 'n wysiging verhit nie, dan kan jy 'n ander toestand betyds opspoor - plastiese swael. Dit is 'n rubberagtige bruin viskose oplossing, wat by verdere verhitting of vinnige afkoeling weer in 'n rombiese vorm verander.

As ons praat oor chemies suiwer swael verkry deur herhaalde filtrasie, dan is dit 'n helder geel klein kristalle, broos en heeltemal onoplosbaar in water. Kan ontbrand by kontak met vog en suurstof in die lug. Verskil in redelik hoë chemiese aktiwiteit.

Being in die natuur

In die natuur is daar natuurlike afsettings waaruit swaelverbindings onttrek word en swael self as 'n eenvoudige stof. Daarbenewens het sybevat:

• in minerale, ertse en gesteentes;
• in die liggaam van diere, plante en mense, aangesien dit deel is van baie organiese molekules;
• in aardgas, olie en steenkool;
• in olie skalie en natuurlike waters.

Van die rykste minerale in swael kan genoem word:

• cinnabar;
• piriet;
• sfaleriet;
• antimoniet;
• galena en ander.

Die meeste van die swael wat vandag vervaardig word, gaan na sulfaatproduksie. Nog 'n deel word gebruik vir mediese doeleindes, landbou, industriële prosesse vir die vervaardiging van stowwe.

Fisiese eienskappe

Hulle kan met verskeie punte beskryf word.

1. Onoplosbaar in water, oplosbaar in koolstofdisulfied of terpentyn.
2. Met langdurige wrywing, versamel 'n negatiewe lading.
3. Smeltingspunt is 110 ⁰C.
4. Kookpunt 190 ⁰C.
5. Wanneer dit 300 bereik, verander ⁰C in vloeibaar, maklik mobiel.
6. Suiwer stof kan spontaan vlambare eienskappe is baie goed.
7. Op sigself het dit feitlik geen reuk nie, maar waterstofswaelverbindings gee 'n skerp reuk van vrot eiers uit. Sowel as 'n paar gasvormige binêre verteenwoordigers.

Die fisiese eienskappe van die betrokke stof is sedert die oudheid aan mense bekend. Dit is vir sy brandbaarheid dat swael sy naam gekry het. In oorloë is verstikkende en giftige dampe gebruik wat tydens die verbranding van hierdie verbinding gevorm word, sooswapens teen vyande. Daarbenewens was sure wat swael bevat ook nog altyd van groot industriële belang.

Chemiese eienskappe

Tema: "Swael en sy verbindings" in die skoolchemiekursus neem nie een les nie, maar verskeie. Daar is immers baie van hulle. Dit is as gevolg van die chemiese aktiwiteit van hierdie stof. Dit kan beide oksiderende eienskappe met sterker reduseermiddels (metale, boor en ander) en reduseer eienskappe met die meeste nie-metale vertoon.

Ten spyte van sulke aktiwiteit vind slegs interaksie met fluoor onder normale toestande plaas. Alle ander benodig verhitting. Daar is verskeie kategorieë stowwe waarmee swael interaksie kan hê:

• metals;
• nie-metale;
• alkali;
• sterk oksiderende sure - swawelsuur en salpeter.

Swaelverbindings: variëteite

Hulle diversiteit sal verklaar word deur die ongelyke waarde van die oksidasietoestand van die hoofelement - swael. Dus, ons kan verskeie hooftipes stowwe op hierdie basis onderskei:

• verbindings met oksidasietoestand -2;
• +4;
• +6.

As ons klasse in ag neem, en nie die valensie-indeks nie, dan vorm hierdie element molekules soos:

• sure;
• oksiede;
• waterstofswaelverbindings;
• sout;
• binêre verbindings met nie-metale (koolstofdisulfied, chloriede);
• organiese materiaal.

Kom ons kyk nou na die belangrikstes en gee voorbeelde.

Stowwe met 'n oksidasietoestand van -2

Swaelverbindings 2 is sy konformasies met metale, sowel as met:

• koolstof;
• waterstof;
• fosfor;
• silikon;
• arseen;
• boor.

In hierdie gevalle dien dit as 'n oksideermiddel, aangesien al die gelyste elemente meer elektropositief is. Kom ons kyk na 'n paar van die meer belangrikes.

1. Koolstofdisulfied - CS₂. Deursigtige vloeistof met 'n kenmerkende aangename aroma van eter. Dit is giftig, vlambaar en plofbaar. Dit word gebruik as 'n oplosmiddel vir die meeste soorte olies, vette, nie-metale, silwernitraat, harse en rubbers. Dit is ook 'n belangrike deel in die vervaardiging van kunsmatige sy - viskose. In die industrie word dit in groot hoeveelhede gesintetiseer.
2. Waterstofsulfied of waterstofsulfied - H₂S. 'n Kleurlose gas met 'n soet smaak. Die reuk is skerp, uiters onaangenaam, herinner aan 'n vrot eier. Giftig, druk die respiratoriese sentrum af, aangesien dit koperione bind. Daarom, wanneer dit deur hulle vergiftig word, vind verstikking en dood plaas. Word wyd gebruik in medisyne, organiese sintese, swaelsuurproduksie, en as 'n energiedoeltreffende grondstof.
3. Metaalsulfiede word wyd gebruik in medisyne, in sulfaatproduksie, in die vervaardiging van verf, in die vervaardiging van fosfors en ander plekke. Die algemene formule is Ek_xS_y.

Verbindings met 'n oksidasietoestand van +4

Swaelverbindings 4 -dit is oorwegend 'n oksied en sy ooreenstemmende soute en 'n suur. Almal van hulle is redelik algemene verbindings wat 'n sekere waarde in die industrie het. Hulle kan ook as oksideermiddels optree, maar het meer dikwels verminderende eienskappe.

Die formules vir swaelverbindings met 'n oksidasietoestand van +4 is soos volg:

• oksied - swaeldioksied SO₂;
• suur - swawelagtige H₂SO₃;
• soute het die algemene formule Me_x(SO₃)_y.

Een van die mees algemene is swaeldioksied, of anhidried. Dit is 'n kleurlose stof met die reuk van 'n gebrande vuurhoutjie. Gevorm in groot trosse tydens vulkaniese uitbarstings, is dit maklik om op hierdie oomblik aan die reuk te identifiseer.

Los op in water met die vorming van maklik ontbindende suur - swawelagtig. Dit tree op soos 'n tipiese suuroksied, vorm soute, wat SO₃^2- as 'n sulfietioon insluit. Hierdie anhidried is die hoofgas wat die besoedeling van die omliggende atmosfeer beïnvloed. Dit is wat suurreën veroorsaak. In die industrie word dit in sulfaatproduksie gebruik.

Verbindings waarin swael 'n oksidasietoestand van +6 het

Dit sluit eerstens swawelsuuranhidried en swaelsuur met hul soute in:

• sulfate;
• hidrosulfate.

Aangesien die swaelatoom daarin in die hoogste graad van oksidasie is, is die eienskappe van hierdie verbindings redelik verstaanbaar. Hulle is sterk oksideerders.

Swaweloksied (VI) - swawelanhidried - is 'nvlugtige kleurlose vloeistof. 'n Kenmerkende kenmerk is 'n sterk vogabsorpsievermoë. Rook buite. Wanneer dit in water opgelos word, gee dit een van die sterkste minerale sure – swawelsuur. Sy gekonsentreerde oplossing is 'n swaar olierige effens gelerige vloeistof. As die anhidried in swaelsuur opgelos word, sal 'n spesiale verbinding genaamd oleum verkry word. Dit word industrieel gebruik in die vervaardiging van suur.

Onder soute - sulfate - verbindings soos:

• gips CaSO₄ 2H₂O;
• barite BaSO₄;
• mirabilite;
• loodsulfaat en ander.

Hulle word gebruik in konstruksie, chemiese sintese, medisyne, die vervaardiging van optiese instrumente en glase, en selfs die voedselindustrie.

Hidrosulfate word wyd gebruik in metallurgie, waar dit as 'n vloeimiddel gebruik word. En hulle help ook om baie komplekse oksiede om te skakel in oplosbare sulfaatvorme, wat in die ooreenstemmende nywerhede gebruik word.

Die studie van swael in die skoolchemiekursus

Wanneer is die beste tyd vir studente om te leer oor wat swael is, wat is die eienskappe daarvan, wat is 'n swaelverbinding? Graad 9 is die beste tydperk. Dit is nie die heel begin nie, wanneer alles nuut en onverstaanbaar is vir kinders. Dit is die middelgrond in die studie van chemiese wetenskap, wanneer die grondslae wat vroeër gelê is, sal help om die onderwerp ten volle te verstaan. Daarom is dit die tweede helfte van die gradeplegtigheidsjaar wat vir oorweging van hierdie kwessies toegeken word.klas. Terselfdertyd word die hele onderwerp in verskeie blokke verdeel, waarin daar 'n aparte les "Swaelverbindings. Graad 9" is.

Dit is as gevolg van hul oorvloed. Die kwessie van industriële produksie van swaelsuur word ook afsonderlik oorweeg. Oor die algemeen word 'n gemiddeld van 3 uur vir hierdie onderwerp toegeken.

Maar organiese swaelverbindings word slegs in die graad 10 vir studie uitgeneem, wanneer organiese kwessies in ag geneem word. Hulle word ook in biologie op hoërskool geraak. Swael is immers deel van organiese molekules soos:

• thioalcohols (thiols);
• proteïene (tersiêre struktuur waarop disulfiedbrûe vorm);
• tioaldehiede;
• tiofenole;
• thioethers;
• sulfonic sure;
• sulfoksiede en ander.

Hulle word as 'n spesiale groep organoswaelverbindings geklassifiseer. Hulle is nie net belangrik in die biologiese prosesse van lewende wesens nie, maar ook in die industrie. Sulfonsure is byvoorbeeld die basis van baie middels (aspirien, sulfanilamide of streptocide).

Daarbenewens is swael 'n konstante komponent van verbindings soos sommige:

• aminosure;
• ensieme;
• vitamiene;
• hormone.