תכונות כימיות של גופרית. מאפייני גופרית לנקודת הרתיחה

גופרית היא מרכיב, אשר נמצא הקבוצה השישית של הטבלה המחזורית והתקופה השלישית. במאמר זה, נדון כימי מאפיינים פיסיים, לאיסוף, לשימוש וכן הלאה. המאפיין הפיזי כולל תכונות כגון צבע, מידה של מוליכות חשמליות, גופרית ו- T טמפרטורה הרותחת. ש כימי זהה מתאר את האינטראקציה שלה עם חומרים אחרים.

מנקודת מבט של גופרית פיסיקה

זה עניין עדין. בתנאים רגילים, הוא במצב מוצק. גופרית יש צבע צהוב לימון. וזה על פי רוב כל ותרכובותיו יש גוונים צהובים. המים אינם מתמוססים. יש לו מוליכות תרמית נמוכה חשמל. תכונות אלה מאפיינות אותו כלא-מתכת טיפוסית. למרות העובדה כי ההרכב הכימי של גופרית לא מסובך, החומר יכול להיות כמה וריאציות. הכל תלוי במבנה הגבישי, אשר מחוברים באמצעות אטומים, מולקולות, הם אינם מהווים.

לכן, האפשרות הראשונה - גופרית מעוינת. זה הוא יציב ביותר. סוג זה של טמפרטורת רתיחת גופרית של ארבעה מאה ארבעים וחמש מעלות, צלזיוס. אולם, על מנת החומר עבר למצב הגזים, יש צורך קודם כל לעבור את הנוזל. לפיכך, ההמסה של הגופרית מתרחשת בטמפרטורה שבה היא מאה שלוש עשר מעלות צלסיוס.

התגלמות שנית - גופרית monoclinic. זהו גבישים דמויי מחט עם צבע צהוב כהה. התכה של הסוג של הגופרית הראשון, ולאחר מכן הקירור האיטי שלה מובילה להיווצרות של סוג זה. מין זה יש כמעט אותם מאפיינים פיזיים. לדוגמה, נקודת הרתיחה של גופרית מסוג זה - כל מאותם ארבע מאות ארבעים וחמש מעלות,. בנוסף, יש כזה מגוון של חומרים כגון פלסטיק. זה מתקבל על ידי שפיכה לתוך מים קרים, מחומם כדי מעויינות רתיחה קרובות. נקודת הרתיחה של גופרית של הטופס היא זהה. אבל החומר יש את המאפיין למתוח כמו גומי.

מרכיב נוסף של המאפיינים הפיזיים של אשר ברצוני לומר - טמפרטורת ההצתה גופרית. נתון זה עשוי להשתנות בהתאם לסוג חומר מקורו. לדוגמא, טמפרטורת הצתת גופרית טכנית הייתה מאה תשעים מעלות. זהו נתון נמוך למדי. במקרים אחרים, שנקודת ההבזקה של הגופרית יכולה להיות מאתיים לשמונה מעלות צלזיוס, ואת אפילו מאתיים חמישים ושש. הכל תלוי אם זה היה ממוקש, בעלת צפיפות של חומר. אבל אפשר להסיק כי טמפרטורת בעירת גופרית נמוכה מספיק, לעומת יסודות כימיים אחרים, זה דליק. יתר על כן, גופרית עלולה לפעמים להיות משולבת מולקולות מורכבות משמונה, שש, ארבע או שני אטומים. עכשיו נחשב הגופרית מנקודת מבט של פיסיקה, להמשיך הלאה לסעיף הבא.

אפיון כימי של גופרית

האלמנט יש משקל אטומי נמוך יחסית, זה שווה שלושים ושניים גרם לכל שומה. תכונות גופרית אלמנט כולל תכונה של החומר כיכולת יש דרגות חמצון שונות. זה שונה, למשל, מימן או חמצן. בהתחשב השאלה לגבי מה המאפיינים הכימיים של גופרית האלמנט, אי אפשר שלא לדבר על כך שהוא, בהתאם לתנאי, מראה כיצד מאפייני התאוששות חמצון. לכן, על מנת לבחון את האינטראקציה של החומר עם תרכובות כימיות שונות.

חומרי גופרית ופשוט

פשוט הם אלה מורכבים רק אלמנט אחד. האטומים שלה עשויים להיות משולבים בתוך מולקולה, כגון, למשל, במקרה של חמצן, או לא עשוי להיות קשור, כפי שקורה עם מתכת. לפיכך, הגופרית עשויה להגיב עם מתכות, מתכות-הלא אחרים הלוגנים.

אינטראקציה עם מתכות

כדי ליישם סוג זה של תהליך דורש טמפרטורה גבוהה. בתנאים כאלה, יש תגובה בנוסף. כלומר, אטומי המתכת משולבים עם אטומי הגופרית עד ליצירת מרקם מורכב עם סולפידים. לדוגמא, אם שתי שומות של חום אשלגן, לערבב אותם עם אחד שומה של גופרית לקבל שומה אחד גופרתי המתכת. המשוואה יכול להיות כתוב כדלקמן: 2K + S = K ₂ S.

תגובה עם חמצן

זה בוער גופרית. בשל תחמוצת שלה נוצר בתהליך הזה. האחרון יכול להיות משני סוגים. לכן, שריפת הגופרית יכולה להתקיים בשני שלבים. מוצא - כאשר שומה אחת גופרית שומה אחד של חמצן לכל שומה של גופרית דו-חמצנית יצר. שיא משוואת תגובה כימית זו כדלקמן: S + O ₂ = SO _2. שלב שני - שהצטרף דו אחר עם אטומי חמצן. זו מתרחשת אם נוספו שתי שומות של דו תחמוצת הגופרית לכל השומה של חמצן בתנאי טמפרטורה גבוהה. התוצאה היא trioxide גופרית שתי שומות. המשוואה של אינטראקציה כימית זו היא כדלקמן: 2SO ₂ + O ₂ = 2SO _3. כתוצאה לתגובה כזו מייצרת חומצה גופרתית. לפיכך, לאחר שביצע את תהליך דו-תיאר trioxide ניתן לדלג שהושג באמצעות זרם הקיטור. ואנחנו להשיג חומצת סולפט. המשוואה של תגובה כזו נרשמה כדלקמן: SO ₃ + H ₂ O = H ₂ SO _4.

אינטראקציה עם הלוגנים

תכונות כימיות של גופרית, כמו גם אי-מתכות אחרות, לאפשר לו להגיב לקבוצה זו של חומרים. הוא כולל תרכובות כגון fluoro, bromo, כלורו, iodo. גופרית מגיבה עם כל אחד מהם, למעט האחרון. כדוגמה, אנחנו שוקלים את תהליך fluorination של אלמנט הטבלה המחזורית. עם ההתחממות של הלא-מתכת אמרה הלוגן פלואוריד יכול להשיג שתי וריאציות. במקרה הראשון: אם אחד לוקח חפרפרת אחת גופרית ושלושה שומות של פלואור לכל השומה של פלואוריד להשיג נוסחה אשר הוא SF _6. המשוואה היא כדלהלן: S + 3F ₂ = SF _6. יתר על כן, קיימת אפשרות שנייה: אם אחד לוקח שומה אחד של גופרית ושתי שומות של פלואור לכל שומה לקבל פלואוריד עם הנוסחא הכימית SF _4. המשוואה כתובה כדלקמן: S + 2F ₂ = SF _4. כפי שאתה יכול לראות, זה הכל תלוי את הפרופורציות שבהן הרכיבים מעורבבים. באותו אופן אתה יכול להחזיק את תהליך הכלרה גופרית (ניתן ליצור גם שני חומרים שונים) או bromination.

אינטראקציה עם חומרים פשוטים אחרים

באותו אלמנט גופרית מאפיין זה מסתיים. החומר עשוי גם להגיב כימית עם מֵימָנִי, זרחן חמצני. בשל האינטראקציה עם חומצה נוצרה מימן גופרתי. כתוצאת התגובה שלה עם המתכות יכולה להשיג סולפידים שלהם, אשר בתורו, גם הכינו ישירות על ידי מגיב גופרית עם אותה המתכת. אטומי הצטרפות אטומה של מימן גופרתי מתרחשים רק בטמפרטורה גבוהה מאוד. בשנת התגובה של גופרית עם זרחן נוצר זָרַחַת זה. יש לו את הנוסחא: P ₂ S _3. כדי לקבל שומה אחת של החומר, יש צורך לקחת שתיים שלוש שומות של גופרית שומות זרחן. כאשר גופרית הוא הגיב עם קרבידים צורות פחמן נחשבים מתכתי. הנוסחה הכימית שלה הוא כדלהלן: CS _2. כדי להשיג חפרפרת אחת של החומר, יש צורך לקחת אחד שומה של פחמן ושתי שומות של גופרית. כל התגובה בנוסף מתואר לעיל להתרחש רק בתנאים של חימום המגיב לטמפרטורות גבוהות. בוחנים את האינטראקציה של גופרית עם חומרים פשוטים, עכשיו לעבור לפריט הבא.

תרכובות גופרית ומורכבות

קומפלקס הם אלה חומרים אשר מולקולות מורכבות משני (או יותר) אלמנטים שונים. כימית מאפיינים של גופרית לאפשר לו להגיב עם תרכובות כגון אלקלי מרוכז חומצה גופרתית. זה די מוזר תגובות לחומרים אלה. ראשית, רואים מה קורה כאשר מערבבים עם אלקלי תחת מתכתיים שיקול. לדוגמא, אם ניקח שש שומות של אשלגן והוספתי לכך שלוש שומות של גופרית, גופרתי להשיג שתי שומות של אשלגן לכל שומה של סולפיט מתכת ושלוש שומות של מים. ניתן לבטא על ידי סוג זה של תגובה על ידי המשוואה הבאה: 6KON + 3S = 2K ₂ S + K2SO ₃ + 3H ₂ O. האינטראקציה העיקרון זהה מתרחשת על ידי הוספת סודיום הידרוקסיד. לאחר מכן, לשקול את התנהגותם של גופרית ידי שהוכנסו בנוסף של פתרון חומצה גופרתית מרוכזת. אם ניקח חפרפרת אחת משומות שתי הראשון והשני של חומר, נקבל את המוצרים הבאים: trioxide גופרית בסכום של שלוש שומות, ומים - שתי שומות. תגובה כימית זו יכולה להתממש רק על ידי חימום המגיב לטמפרטורה גבוהה.

קבלה נחשבת מתכתי

ישנן מספר דרכים שבאמצעותם ניתן לקבל ממגוון רחב של תרכובות גופרית. השיטה הראשונה - הקצאת פיריט שלה. הנוסחה הכימית האחרון - פס _2. לאחר חימום החומר לטמפרטורה גבוהה ללא גישה של חמצן לכך ניתן לקבל ברזל גופריתי אחרות - פס - וגופרית. משוואת התגובה נכתבה כדלקמן: פס ₂ = פס + S. השיטה השנייה של גופרית לייצור, אשר לעתים קרובות משמשת בתעשייה, - גופרית גופרתית בעירה, ספק כמות קטנה של חמצן. במקרה זה, התמורה עשויה להיות מוכנים אל מתכת ומים. עבור התגובה, אתה צריך לקחת את רכיבי יחס טוחן של שתיים מול אחד. כתוצאה מכך, המוצר הסופי בפרופורציות של שתיים עד שתיים. המשוואה של התגובה הכימית ניתן לכתוב כדלקמן: 2H ₂ S + O ₂ = 2S + 2H ₂ O. בנוסף, הגופרית ניתן להכין על ידי תהליכי מתכות שונים, למשל, בייצור של מתכות כגון ניקל, נחושת ועוד.

שימוש בתעשייה

היישום הרחב ביותר שלה אנו שוקלים מצאו-מתכתיים בתעשייה הכימית. כפי שצוין לעיל, כאן הוא משמש כדי לחלץ את סולפט וחומצה. יתר על כן, גופרית משמשת כמרכיב לייצור גפרורים, כי החומר הוא דליק. וזה הכרחי על הייצור של חומרי נפץ, אבק שריפה, אורות בנגל, ואחרים. בנוסף, גופרית משמשת כאחד המרכיבים של דברה. ברפואה, הוא משמש כמרכיב בייצור תרופות למחלות עור. כמו כן, החומר המדובר משמש בייצור של צבעים שונים. בנוסף, הוא משמש בייצור של phosphors.

מבנה אלקטרוני של גופרית

כידוע, כל האטומים מורכבים ליבה המכיל פרוטונים - חלקיקים בעלי מטען חשמלי חיובי - ונויטרונים, כלומר, חלקיקים בעלי מטען אפס ... האלקטרונים סובבים סביב הגרעין, אשר מטען שלילי. כדי להיות אטום נייטרלי במבנה שלה צריך להיות זהה למספר הפרוטונים והאלקטרונים. אם האחרון כבר, מדובר יון שלילי - אניון. אם להיפך - מספר הפרוטונים גדול האלקטרונים - יון או קטיון חיובי. אניון גופרית יכול לשמש שאריות חומצה. זהו חלק מן החומרים המולקולריים כגון חומצה גופרתית (מימן גופרתי), ו סולפידים מתכת. האניון שנוצר במהלך ניתוק אלקטרוליטי, אשר מתרחש כאשר המסת החומר במים. כאשר מולקולה זו שובר לתוך קטיון אשר יכול להיות מיוצג בצורה של יוני המתכת או מימן, ו קטיון - יון שאריות חומצה או קבוצת הידרוקסיל (OH-). מאז המספר הסידורי של גופרית בטבלה המחזורית - שש עשר, ניתן להסיק כי בבסיס הוא בדיוק המספר הזה של פרוטונים. על בסיס זה, אנו יכולים לומר כי האלקטרונים מקיפים שש עשרה מדי. מספר הנויטרונים ניתן למצוא על ידי הפחתת מסת הטוחנת של המספר הסידורי של היסוד הכימי 32 - 16 = 16. כל אלקטרון מסתובב וכאוטי, ובבית במסלול מסוים. מאז גופרית - יסוד כימי השייך לתקופה השלישית של הטבלה המחזורית, ושלושה מסלולים סביב הגרעין. ביום הראשון של שני אלקטרונים אלה ממוקמים על השני - שמונה, על השלישי - שש. אטום גופרית הנוסחה אלקטרונית נכתב כדלקמן: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

השכיחות בטבע

באופן כללי נחשב יסוד כימי המצוי בהרכב של מינרלים, אשר מגוון של סולפידים מתכת. פיריט בעיקר זה - מלח ברזל; גם זה יוביל, כסף, זוהר נחושת, אבץ blende, כינאבאר - גופרתי כספי. יתר על כן, גופרית עשויה להיכלל בהרכב של מינרלים, המבנה אשר מיוצג על ידי שלושה או יותר יסודות כימיים. לדוגמה, כלקופיריט, מלחי, kieserite, גבס. אתה יכול לשקול כל אלה ביתר פירוט. פיריט - זה Ferrum גפר, או פס _2. יש לו צבע צהוב חיוור עם ברק זהוב. ניתן למצוא מינרלים זה לעתים קרובות כמו טומאה ב אבן-כחל, שנמצא בשימוש נרחב לייצור תכשיטים. זאת בשל העובדה כי מינרלים שני אלה יש לעתים קרובות שדה משותף. Chalcocite - chalcocite, chalcocite, או - מייצג חומר לאפור-כחלחל דומה מתכת. גיל (Galena) והבוהק (argentite) כסף יש מאפיינים דומים: שניהם דומים מתכות הם אפורות. כינאבאר - מינרל חום-אדום עם כתמים אפורים ומשעממים. כלקופיריט, אשר נוסחה כימית היא CuFeS _2, - צהוב זהוב, זה נקרא blende הזהב. blende אבץ (sphalerite) עשויה להיות בצבע ענבר אל-כתום בהיר. המלחים - Na ₂ SO ₄ x10H ₂ O - ב גבישים לבנים שקופים. זה נקרא גם מלח של גלאובר, המשמש ברפואה. kieserite הנוסחה הכימית - MgSO ₄ XH ₂ O. נראה כמו אבקה לבנה או חסר צבע. גבס נוסחא כימי - קאסו ₄ x2H ₂ O. בנוסף, היסוד הכימי הוא חלק מהתאים של אורגניזמים חיים, והוא אלמנט קורט חיוני.