Swael is 'n chemiese element wat in die sesde groep en derde periode van die periodieke tabel is. In hierdie artikel sal ons in detail kyk na die chemiese en fisiese eienskappe daarvan, produksie, gebruik, ensovoorts. Die fisiese eienskap sluit kenmerke in soos kleur, elektriese geleidingsvlak, swaelkookpunt, ens. Die chemiese een beskryf sy interaksie met ander stowwe.
Swael in terme van fisika
Dit is 'n brose stof. Onder normale toestande is dit in 'n vaste toestand van aggregasie. Swael het 'n suurlemoengeel kleur.
En vir die grootste deel het al sy verbindings geel tinte. Los nie in water op nie. Dit het 'n lae termiese en elektriese geleidingsvermoë. Hierdie kenmerke kenmerk dit as 'n tipiese nie-metaal. Ten spyte van die feit dat die chemiese samestelling van swael glad nie ingewikkeld is nie, kan hierdie stof verskeie variasies hê. Dit hang alles af van die struktuur van die kristalrooster, met behulp waarvan atome verbind word, maar hulle vorm nie molekules nie.
Dus, die eerste opsie is rombiese swael. Sy is toevalligdie mees stabiele. Die kookpunt van hierdie tipe swael is vierhonderd vyf en veertig grade Celsius. Maar om 'n gegewe stof in 'n gasvormige toestand van aggregasie te laat oorgaan, moet dit eers deur 'n vloeibare toestand gaan. Dus, die smelt van swael vind plaas by 'n temperatuur wat honderd en dertien grade Celsius is.
Die tweede opsie is monokliniese swael. Dit is 'n naaldvormige kristalle met 'n donkergeel kleur. Die smelt van swael van die eerste tipe, en dan die stadige afkoeling daarvan, lei tot die vorming van hierdie tipe. Hierdie variëteit het byna dieselfde fisiese eienskappe. Byvoorbeeld, die kookpunt van swael van hierdie tipe is steeds dieselfde vierhonderd vyf en veertig grade. Daarbenewens is daar so 'n verskeidenheid van hierdie stof soos plastiek. Dit word verkry deur dit in koue water te gooi wat amper tot kookpunt verhit is, ruit. Die kookpunt van swael van hierdie tipe is dieselfde. Maar die stof het die vermoë om soos rubber te rek.
Nog 'n komponent van die fisiese eienskap waaroor ek graag wil praat, is die ontbrandingstemperatuur van swael.
Hierdie syfer kan verskil na gelang van die tipe materiaal en die oorsprong daarvan. Byvoorbeeld, die ontstekingstemperatuur van tegniese swael is honderd en negentig grade. Dit is 'n redelik lae syfer. In ander gevalle kan die vlampunt van swael tweehonderd-agt-en-veertig grade en selfs tweehonderd-ses-en-vyftig wees. Dit hang alles af van watter materiaal dit ontgin is, watter digtheid dit het. Maar dit kan afgelei worddat die verbrandingstemperatuur van swael redelik laag is, in vergelyking met ander chemiese elemente, is dit 'n vlambare stof. Daarbenewens kan swael soms kombineer in molekules wat uit agt, ses, vier of twee atome bestaan. Nou, nadat ons swael vanuit die oogpunt van fisika oorweeg het, kom ons gaan aan na die volgende afdeling.
Chemiese karakterisering van swael
Hierdie element het 'n relatief lae atoommassa, dit is twee-en-dertig gram per mol. Die kenmerk van die swaelelement sluit so 'n kenmerk van hierdie stof in as die vermoë om verskillende grade van oksidasie te hê. Hierin verskil dit van byvoorbeeld waterstof of suurstof. Met inagneming van die vraag wat die chemiese kenmerk van die swaelelement is, is dit onmoontlik om nie te noem dat dit, afhangende van die toestande, beide verminderende en oksiderende eienskappe vertoon. So, in volgorde, oorweeg die interaksie van 'n gegewe stof met verskeie chemiese verbindings.
Swael en eenvoudige stowwe
Eenvoudig is stowwe wat net een chemiese element in hul samestelling het. Die atome daarvan kan in molekules kombineer, soos byvoorbeeld in die geval van suurstof, of hulle mag nie kombineer nie, soos die geval is met metale. Dus, swael kan reageer met metale, ander nie-metale en halogene.
Interaksie met metale
Hierdie soort proses vereis 'n hoë temperatuur. Onder hierdie toestande vind 'n addisiereaksie plaas. Dit wil sê, metaalatome kombineer met swaelatome en vorm dus komplekse stowwe sulfiede. Byvoorbeeld, as jy verhittwee mol kalium, gemeng met een mol swael, kry ons een mol van die sulfied van hierdie metaal. Die vergelyking kan soos volg geskryf word: 2K + S=K2S.
Reaksie met suurstof
Dit is swaelbrand. As gevolg van hierdie proses word die oksied daarvan gevorm. Laasgenoemde kan van twee tipes wees. Daarom kan die verbranding van swael in twee fases plaasvind. Die eerste is wanneer een mol swawel en een mol suurstof een mol swaweldioksied vorm. Jy kan die vergelyking van hierdie chemiese reaksie soos volg skryf: S + O2=SO2. Die tweede fase is die byvoeging van nog een suurstofatoom by die dioksied. Dit gebeur wanneer een mol suurstof by hoë temperature by twee mol swaweldioksied gevoeg word. Die resultaat is twee mol swaweltrioksied. Die vergelyking vir hierdie chemiese interaksie lyk soos volg: 2SO2 + O2=2SO3. As gevolg van hierdie reaksie word swaelsuur gevorm. Dus, deur die twee beskryfde prosesse uit te voer, is dit moontlik om die resulterende trioksied deur 'n straal waterdamp te laat beweeg. En ons kry sulfaatsuur. Die vergelyking vir so 'n reaksie word soos volg geskryf: SO3 + H2O=H2 SO 4.
Interaksie met halogene
Die chemiese eienskappe van swael, soos ander nie-metale, laat dit toe om met hierdie groep stowwe te reageer. Dit sluit verbindings soos fluoor, broom, chloor, jodium in. Swael reageer met enige van hulle, behalwe vir die laaste een. 'n Voorbeeld is die proses van fluorering van die oorweegseons 'n element van die periodieke tabel. Deur die genoemde nie-metaal met 'n halogeen te verhit, kan twee variasies van fluoried verkry word. Die eerste geval: as ons een mol swael en drie mol fluoor neem, kry ons een mol fluoried, waarvan die formule SF6 is. Die vergelyking lyk soos volg: S + 3F2=SF6. Daarbenewens is daar 'n tweede opsie: as ons een mol swael en twee mol fluoor neem, kry ons een mol fluoried met die chemiese formule SF4. Die vergelyking word soos volg geskryf: S + 2F2=SF4. Soos u kan sien, hang dit alles af van die verhoudings waarin die komponente gemeng word. Op presies dieselfde manier is dit moontlik om die proses van chlorering van swael (twee verskillende stowwe kan ook gevorm word) of bromering uit te voer.
Interaksie met ander eenvoudige stowwe
Die karakterisering van die swaelelement eindig nie daar nie. Die stof kan ook in 'n chemiese reaksie met waterstof, fosfor en koolstof ingaan. As gevolg van die interaksie met waterstof word sulfiedsuur gevorm. As gevolg van die reaksie daarvan met metale, kan hul sulfiede verkry word, wat op hul beurt ook verkry word deur die direkte reaksie van swael met dieselfde metaal. Die byvoeging van waterstofatome by swaelatome vind slegs plaas onder toestande van baie hoë temperatuur. Wanneer swael met fosfor reageer, word sy fosfied gevorm. Dit het die volgende formule: P2S3. Om een mol van hierdie stof te kry, moet jy twee mol fosfor en drie mol swael. Wanneer swael met koolstof in wisselwerking tree, word die karbied van die beskoude nie-metaal gevorm. Sy chemiese formule lyk soos volg: CS2. Om een mol van hierdie stof te kry, moet jy een mol koolstof en twee mol swael neem. Al die addisiereaksies wat hierbo beskryf word, vind slegs plaas wanneer die reaktante tot hoë temperature verhit word. Ons het die interaksie van swael met eenvoudige stowwe oorweeg, kom ons gaan nou aan na die volgende paragraaf.
Swael en komplekse verbindings
Kompleks is daardie stowwe waarvan die molekules uit twee (of meer) verskillende elemente bestaan. Die chemiese eienskappe van swael laat dit toe om te reageer met verbindings soos alkalieë, sowel as gekonsentreerde sulfaatsuur. Die reaksies daarvan met hierdie stowwe is nogal eienaardig. Oorweeg eers wat gebeur wanneer die betrokke nie-metaal met alkali gemeng word. As jy byvoorbeeld ses mol kaliumhidroksied neem en drie mol swael daarby voeg, kry jy twee mol kaliumsulfied, een mol van hierdie metaalsulfiet en drie mol water. Hierdie soort reaksie kan deur die volgende vergelyking uitgedruk word: 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 O. Volgens dieselfde beginsel vind interaksie plaas as natriumhidroksied bygevoeg word. Oorweeg dan die gedrag van swael wanneer 'n gekonsentreerde oplossing van sulfaatsuur daarby gevoeg word. As ons een mol van die eerste en twee mol van die tweede stof neem, kry ons die volgende produkte: swaeltrioksied in die hoeveelheid van drie mol, en ook water - twee mol. Hierdie chemiese reaksie kan slegs plaasvind wanneer die reaktante tot 'n hoë temperatuur verhit word.
Kry die betrokke itemnie-metaal
Daar is verskeie basiese maniere waarop jy swael uit 'n verskeidenheid stowwe kan onttrek. Die eerste metode is om dit van piriet te isoleer. Die chemiese formule van laasgenoemde is FeS2. Wanneer hierdie stof tot 'n hoë temperatuur verhit word sonder toegang tot suurstof, kan 'n ander ystersulfied - FeS - en swael verkry word. Die reaksievergelyking word soos volg geskryf: FeS2=FeS + S. Die tweede metode om swael te verkry, wat dikwels in die industrie gebruik word, is die verbranding van swaelsulfied onder die toestand van 'n klein hoeveelheid suurstof. In hierdie geval kan jy die oorweegse nie-metaal en water kry. Om die reaksie uit te voer, moet jy die komponente in 'n molêre verhouding van twee tot een neem. As gevolg hiervan kry ons die finale produkte in verhoudings van twee tot twee. Die vergelyking vir hierdie chemiese reaksie kan soos volg geskryf word: O. Boonop kan swael tydens verskeie metallurgiese prosesse verkry word, byvoorbeeld in die vervaardiging van metale soos nikkel, koper en ander.
Industriële gebruik
Die nie-metaal wat ons oorweeg, het sy wydste toepassing in die chemiese industrie gevind. Soos hierbo genoem, word dit hier gebruik om sulfaatsuur daaruit te verkry. Daarbenewens word swael as 'n komponent vir die vervaardiging van vuurhoutjies gebruik, as gevolg van die feit dat dit 'n vlambare materiaal is. Dit is ook onontbeerlik in die vervaardiging van plofstof, buskruit, vonkelaars, ens. Boonop word swael as een van die bestanddele in plaagbeheerprodukte gebruik. BYmedisyne, dit word gebruik as 'n komponent in die vervaardiging van medisyne vir velsiektes. Die betrokke stof word ook gebruik in die vervaardiging van verskeie kleurstowwe. Daarbenewens word dit gebruik in die vervaardiging van fosfors.
Elektroniese struktuur van swael
Soos jy weet, bestaan alle atome uit 'n kern, wat protone - positief gelaaide deeltjies - en neutrone bevat, dit wil sê deeltjies met geen lading. Elektrone wentel om die kern met 'n negatiewe lading. Vir 'n atoom om neutraal te wees, moet dit dieselfde aantal protone en elektrone in sy struktuur hê. As daar meer van laasgenoemde is, is dit reeds 'n negatiewe ioon - 'n anioon. As, inteendeel, die aantal protone groter is as die aantal elektrone, is dit 'n positiewe ioon, of katioon. Die swaelanioon kan as 'n suurresidu optree. Dit is deel van die molekules van stowwe soos sulfiedsuur (waterstofsulfied) en metaalsulfiede. 'n Anioon word gevorm tydens elektrolitiese dissosiasie, wat plaasvind wanneer 'n stof in water opgelos word. In hierdie geval ontbind die molekule in 'n katioon, wat as 'n metaal- of waterstofioon voorgestel kan word, sowel as 'n katioon - 'n ioon van 'n suurresidu of 'n hidroksielgroep (OH-).
Aangesien die ranggetal van swael in die periodieke tabel sestien is, kan ons aflei dat dit die aantal protone in sy kern is. Op grond hiervan kan ons sê dat daar ook sestien elektrone is wat ronddraai. Die aantal neutrone kan gevind word deur die reeksnommer van die chemiese element van die molêre massa af te trek: 32- 16=16. Elke elektron draai nie lukraak nie, maar in 'n sekere wentelbaan. Aangesien swael 'n chemiese element is wat tot die derde periode van die periodieke tabel behoort, is daar drie bane om die kern. Die eerste een het twee elektrone, die tweede het agt en die derde het ses. Die elektroniese formule van die swaelatoom word soos volg geskryf: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Voorkoms in die natuur
Basies word die beskoude chemiese element gevind in die samestelling van minerale, wat sulfiede van verskeie metale is. Eerstens is dit piriet - ystersout; dit is ook lood, silwer, koperglans, sinkmengsel, kaneel - kwiksulfied. Daarbenewens kan swael ook deel wees van minerale, waarvan die struktuur deur drie of meer chemiese elemente voorgestel word.
Byvoorbeeld, chalcopyriet, mirabilite, kieseriet, gips. U kan elkeen van hulle in meer besonderhede oorweeg. Piriet is 'n ferrumsulfied, of FeS2. Dit het 'n ligte geel kleur met 'n goue glans. Hierdie mineraal kan dikwels gevind word as 'n onsuiwerheid in lapis lazuli, wat wyd gebruik word om juweliersware te maak. Dit is te wyte aan die feit dat hierdie twee minerale dikwels 'n gemeenskaplike afsetting het. Koperglans - chalcosiet, of chalcosine - is 'n blougrys stof, soortgelyk aan metaal. Loodglans (galena) en silwerglans (argentiet) het soortgelyke eienskappe: hulle lyk albei soos metale en het 'n grys kleur. Cinnabar is 'n bruinrooi dowwe mineraal met grys kolle. Kalkopiriet, chemiesewie se formule CuFeS2 is, - goudgeel, dit word ook goue blende genoem. Sinkmengsel (sfaleriet) kan 'n kleur hê van amber tot vurige oranje. Mirabilite - Na2SO4x10H2O - deursigtige of wit kristalle. Dit word ook Glaubersout genoem, wat in medisyne gebruik word. Die chemiese formule van kieseriet is MgSO4xH2O. Dit verskyn as 'n wit of kleurlose poeier. Die chemiese formule van gips is CaSO4x2H2O. Boonop is hierdie chemiese element deel van die selle van lewende organismes en is dit 'n belangrike spoorelement.
