أكسيد الكبريت (ثاني أكسيد الكبريت، ثاني أكسيد الكبريت، ثاني أكسيد الكبريت) هو غاز عديم اللون، وله في الظروف العادية رائحة مميزة حادة (تشبه رائحة عود الثقاب المحترق). يسيل تحت الضغط في درجة حرارة الغرفة. يذوب ثاني أكسيد الكبريت في الماء، ويتكون حمض الكبريتيك غير المستقر. هذه المادة قابلة للذوبان أيضًا في حامض الكبريتيك والإيثانول. هذا هو أحد المكونات الرئيسية التي تشكل الغازات البركانية.

1. يذوب ثاني أكسيد الكبريت في الماء وينتج عنه حامض الكبريتيك. في ظل الظروف العادية، وهذا التفاعل يمكن عكسه.

SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) + H2O (ماء) = H2SO3 (حمض الكبريتيك).

2. مع القلويات، يشكل ثاني أكسيد الكبريت الكبريتيت. على سبيل المثال: 2NaOH (هيدروكسيد الصوديوم) + SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) = Na2SO3 (كبريتيت الصوديوم) + H2O (ماء).

3. النشاط الكيميائي لثاني أكسيد الكبريت مرتفع جدًا. إن خصائص الاختزال لثاني أكسيد الكبريت هي الأكثر وضوحًا. في مثل هذه التفاعلات، تزداد حالة أكسدة الكبريت. على سبيل المثال: 1) SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) + Br2 (البروم) + 2H2O (ماء) = H2SO4 (حمض الكبريتيك) + 2HBr (بروميد الهيدروجين)؛ 2) 2SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) + O2 (الأكسجين) = 2SO3 (كبريتيت)؛ 3) 5SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) + 2KMnO4 (برمنجنات البوتاسيوم) + 2H2O (ماء) = 2H2SO4 (حمض الكبريتيك) + 2MnSO4 (كبريتات المنغنيز) + K2SO4 (كبريتات البوتاسيوم).

التفاعل الأخير هو مثال على التفاعل النوعي لثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكبريت. يصبح المحلول أرجواني اللون.)

4. في وجود عوامل اختزال قوية، يمكن أن يظهر ثاني أكسيد الكبريت خصائص مؤكسدة. على سبيل المثال، من أجل استخراج الكبريت من غازات العادم في الصناعة المعدنية، يتم استخدام اختزال ثاني أكسيد الكبريت بأول أكسيد الكربون (CO): SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) + 2CO (أول أكسيد الكربون) = 2CO2 + S (الكبريت).

كما تستخدم الخصائص المؤكسدة لهذه المادة للحصول على حمض الفوسفور: PH3 (فوسفين) + SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) = H3PO2 (حمض الفوسفوريك) + S (الكبريت).

أين يستخدم ثاني أكسيد الكبريت؟

يستخدم ثاني أكسيد الكبريت بشكل رئيسي لإنتاج حامض الكبريتيك. كما أنها تستخدم في إنتاج المشروبات منخفضة الكحول (النبيذ وغيرها من المشروبات متوسطة السعر). ونظراً لخاصية هذا الغاز في قتل الكائنات الحية الدقيقة المختلفة، فإنه يستخدم لتبخير المستودعات ومخازن الخضار. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم أكسيد الكبريت لتبييض الصوف والحرير والقش (تلك المواد التي لا يمكن تبييضها بالكلور). وفي المختبرات يستخدم ثاني أكسيد الكبريت كمذيب ومن أجل الحصول على أملاح مختلفة من ثاني أكسيد الكبريت.

التأثيرات الفسيولوجية

ثاني أكسيد الكبريت له خصائص سامة قوية. أعراض التسمم هي السعال وسيلان الأنف وبحة في الصوت وطعم غريب في الفم والتهاب شديد في الحلق. عند استنشاق ثاني أكسيد الكبريت بتركيزات عالية، تحدث صعوبة في البلع والاختناق، واضطراب في النطق، وغثيان وقيء، وقد تحدث وذمة رئوية حادة.

MPC من ثاني أكسيد الكبريت:
- في الداخل - 10 ملجم/م3؛
- متوسط ​​الحد الأقصى اليومي للتعرض للهواء الجوي لمرة واحدة - 0.05 مجم/م3.

تختلف الحساسية لثاني أكسيد الكبريت بين الأفراد والنباتات والحيوانات. على سبيل المثال، من بين الأشجار الأكثر مقاومة هي البلوط والبتولا، والأقل مقاومة هي شجرة التنوب والصنوبر.

تعريف

كبريتيد الهيدروجينهو غاز عديم اللون ذو رائحة مميزة للبروتين المتعفن.

وهو أثقل قليلاً من الهواء، ويسيل عند درجة حرارة -60.3 درجة مئوية ويتجمد عند -85.6 درجة مئوية. وفي الهواء، يحترق كبريتيد الهيدروجين بلهب مزرق، مكونًا ثاني أكسيد الكبريت والماء:

2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2.

إذا أدخلت جسمًا باردًا، مثل كوب خزفي، في لهب كبريتيد الهيدروجين، تنخفض درجة حرارة اللهب بشكل ملحوظ ويتأكسد كبريتيد الهيدروجين فقط ليتحول إلى الكبريت الحر، الذي يستقر على الكوب على شكل طبقة صفراء:

2H2S + O2 = 2H2O + 2S.

كبريتيد الهيدروجين شديد الاشتعال. ينفجر خليطه مع الهواء. كبريتيد الهيدروجين سام للغاية. إن استنشاق الهواء المحتوي على هذا الغاز لفترة طويلة، ولو بكميات قليلة، يسبب تسمماً شديداً.

عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، يذيب حجم واحد من الماء 2.5 حجم من كبريتيد الهيدروجين. يسمى محلول كبريتيد الهيدروجين في الماء بماء كبريتيد الهيدروجين. عند وقوفها في الهواء، خاصة في الضوء، سرعان ما تصبح مياه كبريتيد الهيدروجين غائمة بسبب الكبريت المنطلق. يحدث هذا نتيجة لأكسدة كبريتيد الهيدروجين بواسطة الأكسجين الجوي.

إنتاج كبريتيد الهيدروجين

عند درجات الحرارة المرتفعة، يتفاعل الكبريت مع الهيدروجين لتكوين غاز كبريتيد الهيدروجين.

من الناحية العملية، يتم إنتاج كبريتيد الهيدروجين عادة عن طريق عمل الأحماض المخففة على معادن الكبريت، على سبيل المثال كبريتيد الحديد:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S.

يمكن الحصول على المزيد من كبريتيد الهيدروجين النقي عن طريق التحلل المائي لـ CaS أو BaS أو A1 2 S 3. يتم الحصول على أنقى الغاز عن طريق التفاعل المباشر للهيدروجين والكبريت عند 600 درجة مئوية.

الخواص الكيميائية لكبريتيد الهيدروجين

محلول كبريتيد الهيدروجين في الماء له خصائص الحمض. كبريتيد الهيدروجين هو حمض ديباسيك ضعيف. يتم فصله خطوة بخطوة وبشكل أساسي وفقًا للخطوة الأولى:

ح 2 S↔H + + HS - (ك 1 = 6 × 10 -8).

المرحلة الثانية من الانفصال

HS - ↔H + + S 2- (ك 2 = 10 -14)

يحدث إلى حد لا يذكر.

كبريتيد الهيدروجين هو عامل اختزال قوي. عند تعرضه لعوامل مؤكسدة قوية، فإنه يتأكسد إلى ثاني أكسيد الكبريت أو حمض الكبريتيك؛ يعتمد عمق الأكسدة على الظروف: درجة الحرارة، الرقم الهيدروجيني للمحلول، تركيز العامل المؤكسد. على سبيل المثال، عادة ما يستمر التفاعل مع الكلور لتكوين حمض الكبريتيك:

H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl.

تسمى الأملاح المتوسطة لكبريتيد الهيدروجين بالكبريتيدات.

تطبيق كبريتيد الهيدروجين

استخدام كبريتيد الهيدروجين محدود للغاية، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى سميته العالية. لقد وجد تطبيقًا في الممارسة المخبرية باعتباره مرسبًا للمعادن الثقيلة. يستخدم كبريتيد الهيدروجين كمادة خام لإنتاج حامض الكبريتيك والكبريت في شكله العنصري والكبريتيدات

أمثلة على حل المشكلات

مثال 1

يمارس	حدد عدد المرات التي يكون فيها كبريتيد الهيدروجين H 2 S أثقل من الهواء.
حل	تسمى نسبة كتلة غاز معين إلى كتلة غاز آخر مأخوذة في نفس الحجم ونفس درجة الحرارة ونفس الضغط بالكثافة النسبية للغاز الأول إلى الثاني. توضح هذه القيمة عدد المرات التي يكون فيها الغاز الأول أثقل أو أخف من الغاز الثاني. يعتبر الوزن الجزيئي النسبي للهواء 29 (مع الأخذ بعين الاعتبار محتوى النيتروجين والأكسجين والغازات الأخرى في الهواء). تجدر الإشارة إلى أن مفهوم "الكتلة الجزيئية النسبية للهواء" يستخدم بشكل مشروط، لأن الهواء عبارة عن خليط من الغازات. د هواء (ح 2 ق) = م ص (ح 2 ق) / م ص (هواء) ؛ د الهواء ( ح 2 ق ) = 34 / 29 = 1.17 . م ص (ح 2 ق) = 2 × أ ص (ح) + أ ص (ق) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.
إجابة	كبريتيد الهيدروجين H2S أثقل بمقدار 1.17 مرة من الهواء.

مثال 2

يمارس	أوجد كثافة الهيدروجين لخليط من الغازات التي يكون فيها الكسر الحجمي للأكسجين 20%، والهيدروجين 40%، والباقي كبريتيد الهيدروجين H 2 S.
حل	سوف تتطابق أجزاء حجم الغازات مع الأجزاء المولية، أي. مع أجزاء من كميات المواد، فهذا نتيجة لقانون أفوجادرو. لنجد الوزن الجزيئي الشرطي للخليط: M r شرطي (خليط) = φ (O 2) × M r (O 2) + φ (H 2) × M r (H 2) + φ (H 2 S) × M r (H 2 S)؛

- (كبريتيد الهيدروجين) H2S، وهو غاز عديم اللون وله رائحة البيض الفاسد؛ نقطة الانصهار؟ 85.54.C، نقطة الغليان؟ 60.35.C؛ عند 0.C يسيل تحت ضغط 1 ميجا باسكال. الحد من وكيل. منتج ثانوي أثناء تكرير المنتجات البترولية، وفحم الكوك، وما إلى ذلك؛ تشكلت أثناء التحلل ... ... القاموس الموسوعي الكبير

كبريتيد الهيدروجين- (H2S) وهو غاز سام عديم اللون وله رائحة البيض الفاسد. تتشكل أثناء عمليات الاضمحلال، وتوجد في النفط الخام. تم الحصول عليها عن طريق عمل حامض الكبريتيك على كبريتيدات المعادن. تستخدم في التحليل النوعي التقليدي. الخصائص: درجة الحرارة... ... القاموس الموسوعي العلمي والتقني

كبريتيد الهيدروجين- كبريتيد الهيدروجين، كبريتيد الهيدروجين، وغيرها الكثير. لا زوج (الكيمياء). غاز ينتج عن تعفن المواد البروتينية، ويعطي رائحة البيض الفاسد. قاموس أوشاكوف التوضيحي. د.ن. أوشاكوف. 1935 1940… قاموس أوشاكوف التوضيحي

كبريتيد الهيدروجين- كبريتيد الهيدروجين، يا زوجي. غاز عديم اللون ذو رائحة حادة كريهة، يتشكل أثناء تحلل المواد البروتينية. | صفة كبريتيد الهيدروجين، أوه، أوه. قاموس أوزيغوف التوضيحي. إس.آي. أوزيجوف ، إن يو. شفيدوفا. 1949 1992… قاموس أوزيجوف التوضيحي

كبريتيد الهيدروجين- الاسم، عدد المرادفات: 1 غاز (55) قاموس المرادفات ASIS. ف.ن. تريشين. 2013… قاموس المرادفات

كبريتيد الهيدروجين- غاز سام عديم اللون H2S ذو رائحة محددة كريهة. لها خصائص حمضية قليلاً. 1 لتر من C. عند درجة حرارة 0 درجة مئوية وضغط 760 ملم يساوي 1.539 جم ويوجد في الزيوت والمياه الطبيعية والغازات ذات الأصل البيوكيميائي مثل... ... الموسوعة الجيولوجية

كبريتيد الهيدروجين- كبريتيد الهيدروجين، H2S (الوزن الجزيئي 34.07)، وهو غاز عديم اللون ذو رائحة مميزة تشبه رائحة البيض الفاسد. لتر الغاز في الظروف العادية (0 درجة، 760 ملم) يزن 1.5392 جرام، درجة حرارة الغليان 62 درجة، الانصهار 83 درجة؛ S. هو جزء من الانبعاثات الغازية ... ... الموسوعة الطبية الكبرى

كبريتيد الهيدروجين- - موضوعات التكنولوجيا الحيوية EN كبريتيد الهيدروجين ... دليل المترجم الفني

كبريتيد الهيدروجين- كبريتيد الهيدروجين أ، م غاز عديم اللون ذو رائحة حادة كريهة، يتكون أثناء تحلل المواد البروتينية ويمثل مركب الكبريت مع الهيدروجين. ويوجد كبريتيد الهيدروجين في بعض المياه المعدنية والطين الطبي ويستخدم... ... القاموس التوضيحي للأسماء الروسية

كتب

• كيف تقلع عن التدخين! (DVD)، بيلينسكي إيغور، "ليس هناك شيء أسهل من الإقلاع عن التدخين - لقد أقلعت بالفعل ثلاثين مرة" (مارك توين). لماذا يبدأ الناس بالتدخين؟ للاسترخاء أو تشتيت انتباهك أو جمع أفكارك أو التخلص من التوتر أو... الفئة: علم النفس. عمل السلسلة: الطريق إلى الصحة والكمال الناشر: سوفا فيلم، شراء بمبلغ 275 روبية
• Vestimentiferans هي لافقاريات معوية تعيش في أعماق البحار، V. V. Malakhov، الدراسة مخصصة لمجموعة جديدة من حيوانات أعماق البحار العملاقة (حتى 2.5 متر) التي تعيش في مناطق النشاط الحراري المائي في أعماق البحار وتسربات الهيدروكربون الباردة. معظم… التصنيف: طب الناشر: شراكة المنشورات العلمية KMK، شراء بمبلغ 176 روبية الكتاب الاليكتروني(fb2، fb3، epub، mobi، pdf، html، pdb، lit، doc، rtf، txt)

أوسزايتسيف

كتاب الكيمياء

لمعلمي المدارس الثانوية،
طلاب الجامعات التربوية وأطفال المدارس من الصفوف 9-10،
الذين قرروا تكريس أنفسهم للكيمياء والعلوم الطبيعية

مهمة الكتاب المدرسي قصص علمية عملية في المختبر للقراءة

استمرار. انظر الأرقام 4-14، 16-28، 30-34، 37-44، 47، 48/2002؛
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44 , 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24/2004

§ 8.1. تفاعلات الأكسدة والاختزال

البحوث المخبرية
(استمرار)

2. الأوزون عامل مؤكسد.

الأوزون هو المادة الأكثر أهمية للطبيعة والإنسان.

ينشئ الأوزون غلافًا للأوزون حول الأرض على ارتفاع يتراوح بين 10 إلى 50 كيلومترًا مع أقصى محتوى للأوزون على ارتفاع يتراوح بين 20 إلى 25 كيلومترًا. نظرًا لوجود الأوزون في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، فإنه لا يسمح لمعظم الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، والتي لها تأثير ضار على الإنسان والحيوان والنبات، بالوصول إلى سطح الأرض. في السنوات الأخيرة، تم اكتشاف مناطق من الغلاف الأوزون ذات محتوى الأوزون منخفض بشكل كبير، ما يسمى بثقوب الأوزون. ومن غير المعروف ما إذا كانت ثقوب الأوزون قد تشكلت من قبل. وأسباب حدوثها غير واضحة أيضًا. ويعتقد أن الفريونات التي تحتوي على الكلور من الثلاجات وعلب العطور، تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، تطلق ذرات الكلور، التي تتفاعل مع الأوزون وبالتالي تقلل تركيزه في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. يشعر العلماء بقلق بالغ إزاء خطر ثقوب الأوزون في الغلاف الجوي.
في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، يتشكل الأوزون نتيجة لسلسلة من التفاعلات المتتابعة بين الأكسجين الجوي وأكاسيد النيتروجين المنبعثة من محركات السيارات سيئة التعديل والتفريغ من خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي. الأوزون ضار جدًا بالتنفس - فهو يدمر أنسجة الشعب الهوائية والرئتين. الأوزون سام للغاية (أقوى من أول أكسيد الكربون). الحد الأقصى المسموح به للتركيز في الهواء هو 10-5%.
وهكذا فإن للأوزون الموجود في الطبقات العليا والسفلى من الغلاف الجوي تأثيرات معاكسة على الإنسان وعالم الحيوان.
ويستخدم الأوزون، إلى جانب الكلور، لمعالجة المياه لتكسير الشوائب العضوية وقتل البكتيريا. ومع ذلك، فإن كلورة المياه والأوزون لها مزاياها وعيوبها. عندما تتم معالجة المياه بالكلور، يتم تدمير البكتيريا بالكامل تقريبًا، ولكن تتشكل مواد عضوية ذات طبيعة مسرطنة ضارة بالصحة (تعزز تطور السرطان) - الديوكسينات والمركبات المماثلة. عندما يتم معالجة الماء بالأوزون، لا تتشكل هذه المواد، لكن الأوزون لا يقتل جميع البكتيريا، وبعد مرور بعض الوقت تتكاثر البكتيريا الحية المتبقية بكثرة، وتمتص بقايا البكتيريا المقتولة، ويصبح الماء أكثر تلوثًا بالنباتات البكتيرية. لذلك، من الأفضل استخدام الأوزون في مياه الشرب عندما يتم استخدامه بسرعة. تعتبر عملية الأوزون للمياه في حمامات السباحة فعالة للغاية عندما يتم تدوير المياه بشكل مستمر من خلال المعالج بالأوزون. يستخدم الأوزون أيضًا لتنقية الهواء. وهو أحد العوامل المؤكسدة الصديقة للبيئة والتي لا تترك منتجات ضارة من تحللها.
يقوم الأوزون بأكسدة جميع المعادن تقريبًا باستثناء معادن مجموعة الذهب والبلاتين.

الطرق الكيميائية لإنتاج الأوزون غير فعالة أو خطيرة للغاية. ولذلك ننصحكم بالحصول على الأوزون مخلوطاً بالهواء في جهاز الأوزون (تأثير التفريغ الكهربائي الضعيف على الأكسجين) المتوفر في مختبر الفيزياء بالمدرسة.

يتم الحصول على الأوزون في أغلب الأحيان من خلال العمل على الأكسجين الغازي مع تفريغ كهربائي هادئ (بدون توهج أو شرارة)، والذي يحدث بين جدران الأوعية الداخلية والخارجية لعامل الأوزون. يمكن بسهولة صنع أبسط معالج للأوزون من الأنابيب الزجاجية ذات السدادات. سوف تفهم كيفية القيام بذلك من الشكل. 8.4. القطب الداخلي عبارة عن قضيب معدني (مسمار طويل)، والقطب الخارجي عبارة عن سلك حلزوني. يمكن نفخ الهواء باستخدام مضخة هواء لحوض السمك أو لمبة مطاطية من زجاجة رذاذ. في التين. 8.4 يقع القطب الداخلي في أنبوب زجاجي ( لماذا تعتقد؟)، ولكن يمكنك تجميع المعالج بالأوزون بدونه. تتآكل المقابس المطاطية بسرعة بسبب الأوزون.

من الملائم الحصول على جهد عالي من الملف التعريفي لنظام الإشعال بالسيارة عن طريق فتح الاتصال بشكل مستمر بمصدر جهد منخفض (بطارية أو مقوم 12 فولت).
العائد الأوزون هو عدة في المئة.

يمكن اكتشاف الأوزون نوعيًا باستخدام محلول النشا من يوديد البوتاسيوم. يمكن نقع شريط من ورق الترشيح في هذا المحلول، أو يمكن إضافة المحلول إلى الماء المعالج بالأوزون، ويمكن تمرير الهواء المحتوي على الأوزون عبر المحلول في أنبوب اختبار. الأكسجين لا يتفاعل مع أيون اليوديد.
معادلة التفاعل:

2I – + O 3 + H 2 O = I 2 + O 2 + 2OH – .

اكتب معادلات تفاعلات كسب وخسارة الإلكترون.
أحضر شريطًا من ورق الترشيح المبلل بهذا المحلول إلى جهاز الأوزون. (لماذا يجب أن يحتوي محلول يوديد البوتاسيوم على النشا؟)يتداخل بيروكسيد الهيدروجين مع تحديد الأوزون باستخدام هذه الطريقة. (لماذا؟).
حساب المجال الكهرومغناطيسي للتفاعل باستخدام إمكانات القطب:

3. تقليل خصائص كبريتيد الهيدروجين وأيون الكبريتيد.

كبريتيد الهيدروجين هو غاز عديم اللون له رائحة البيض الفاسد (بعض البروتينات تحتوي على الكبريت).
لإجراء تجارب مع كبريتيد الهيدروجين، يمكنك استخدام كبريتيد الهيدروجين الغازي، وتمريره عبر محلول مع المادة قيد الدراسة، أو إضافة ماء كبريتيد الهيدروجين المعد مسبقًا إلى المحاليل قيد الدراسة (وهذا أكثر ملاءمة). يمكن إجراء العديد من التفاعلات بمحلول كبريتيد الصوديوم (تفاعلات مع أيون الكبريتيد S 2–).
العمل مع كبريتيد الهيدروجين فقط تحت المسودة! خليط من كبريتيد الهيدروجين مع الهواء يحترق بشكل متفجر.

يتم إنتاج كبريتيد الهيدروجين عادة في جهاز كيب عن طريق تفاعل 25% حمض الكبريتيك (المخفف 1:4) أو 20% حمض الهيدروكلوريك (المخفف 1:1) على كبريتيد الحديد على شكل قطع بحجم 1-2 سم.

FeS (كر) + 2H + = Fe 2+ + H 2 S (ز).

يمكن الحصول على كميات صغيرة من كبريتيد الهيدروجين عن طريق وضع كبريتيد الصوديوم البلوري في دورق مغلق يتم من خلاله تمرير قمع إسقاط مزود بمحبس وأنبوب مخرج. قم بصب حمض الهيدروكلوريك بنسبة 5-10% ببطء من القمع (لماذا لا الكبريت؟)، يتم رج الدورق باستمرار عن طريق الرج لتجنب تراكم الحمض غير المتفاعل محليًا. إذا لم يتم ذلك، فإن الخلط غير المتوقع للمكونات يمكن أن يؤدي إلى رد فعل عنيف، وطرد السدادة وتدمير القارورة.
يتم الحصول على تدفق موحد لكبريتيد الهيدروجين عن طريق تسخين المركبات العضوية الغنية بالهيدروجين، مثل البارافين، مع الكبريت (جزء واحد من البارافين إلى جزء واحد من الكبريت، 300 درجة مئوية).
للحصول على ماء كبريتيد الهيدروجين، يتم تمرير كبريتيد الهيدروجين من خلال الماء المقطر (أو المغلي). يذوب حوالي ثلاثة أحجام من غاز كبريتيد الهيدروجين في حجم واحد من الماء. عند الوقوف في الهواء، يصبح ماء كبريتيد الهيدروجين غائما تدريجيا. (لماذا؟).
كبريتيد الهيدروجين هو عامل اختزال قوي: فهو يختزل الهالوجينات إلى هاليدات الهيدروجين، وحمض الكبريتيك إلى ثاني أكسيد الكبريت والكبريت.
كبريتيد الهيدروجين سام. الحد الأقصى المسموح به للتركيز في الهواء هو 0.01 ملغم / لتر. وحتى عند التركيزات المنخفضة، فإن كبريتيد الهيدروجين يهيج العينين والجهاز التنفسي ويسبب الصداع. التركيزات التي تزيد عن 0.5 ملغم / لتر تهدد الحياة. في التركيزات العالية، يتأثر الجهاز العصبي. استنشاق كبريتيد الهيدروجين قد يسبب توقف القلب والجهاز التنفسي. في بعض الأحيان يتراكم كبريتيد الهيدروجين في الكهوف وآبار الصرف الصحي، ويفقد الشخص المحاصر هناك وعيه على الفور ويموت.
في الوقت نفسه، حمامات كبريتيد الهيدروجين لها تأثير شفاء على جسم الإنسان.

3 أ. تفاعل كبريتيد الهيدروجين مع بيروكسيد الهيدروجين.

دراسة تأثير محلول بيروكسيد الهيدروجين على ماء كبريتيد الهيدروجين أو محلول كبريتيد الصوديوم.
بناء على نتائج التجارب، قم بتكوين معادلات التفاعل. احسب المجال الكهرومغناطيسي للتفاعل واستخلص نتيجة حول إمكانية مروره.

3ب. تفاعل كبريتيد الهيدروجين مع حامض الكبريتيك.

صب حامض الكبريتيك المركز قطرة قطرة في أنبوب اختبار مع 2-3 مل من ماء كبريتيد الهيدروجين (أو محلول كبريتيد الصوديوم). (بحرص!)حتى تظهر التعكر. ما هي هذه المادة؟ ما هي المنتجات الأخرى التي يمكن إنتاجها في هذا التفاعل؟
اكتب معادلات التفاعل. حساب المجال الكهرومغناطيسي للتفاعل باستخدام إمكانات القطب:

4. ثاني أكسيد الكبريت وأيون الكبريتيت.

ثاني أكسيد الكبريت، ثاني أكسيد الكبريت، هو أهم ملوثات الغلاف الجوي المنبعثة من محركات السيارات عند استخدام البنزين سيئ النقاء ومن الأفران التي يتم فيها حرق الفحم المحتوي على الكبريت أو الخث أو زيت الوقود. في كل عام، يتم إطلاق ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي نتيجة لحرق الفحم والنفط.
يتواجد ثاني أكسيد الكبريت بشكل طبيعي في الغازات البركانية. يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت بواسطة الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي إلى ثالث أكسيد الكبريت، والذي يتحول، عند امتصاص الماء (البخار)، إلى حمض الكبريتيك. يؤدي سقوط الأمطار الحمضية إلى تدمير الأجزاء الأسمنتية من المباني والآثار المعمارية والمنحوتات المنحوتة في الحجر. يؤدي المطر الحمضي إلى إبطاء نمو النباتات بل ويؤدي إلى موتها، ويقتل الكائنات الحية في المسطحات المائية. تغسل مثل هذه الأمطار الأسمدة الفوسفورية من الأراضي الصالحة للزراعة، والتي تكون ضعيفة الذوبان في الماء، والتي تؤدي عند إطلاقها في المسطحات المائية إلى التكاثر السريع للطحالب والغمر السريع للبرك والأنهار.
ثاني أكسيد الكبريت هو غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة. وينبغي الحصول على ثاني أكسيد الكبريت والعمل به تحت المسودة.

يمكن الحصول على ثاني أكسيد الكبريت عن طريق وضع 5-10 جم من كبريتيت الصوديوم في دورق مغلق بسدادة بأنبوب مخرج وقمع إسقاط. من قمع إسقاط يحتوي على 10 مل من حمض الكبريتيك المركز (الحذر الشديد!)صبها قطرة قطرة على بلورات كبريتيت الصوديوم. بدلا من كبريتيت الصوديوم البلوري، يمكنك استخدام محلولها المشبع.
يمكن أيضًا إنتاج ثاني أكسيد الكبريت من التفاعل بين معدن النحاس وحمض الكبريتيك. في دورق ذو قاع مستدير مزود بسدادة بأنبوب مخرج غاز وقمع إسقاط، ضع نشارة النحاس أو قطع الأسلاك واسكب القليل من حمض الكبريتيك من قمع الإسقاط (يؤخذ حوالي 6 مل من حمض الكبريتيك المركز لكل 10 جرام) من النحاس). لبدء التفاعل، قم بتدفئة القارورة قليلاً. بعد ذلك، أضف قطرة الحمض قطرة. اكتب معادلات قبول وفقد الإلكترونات والمعادلة الكلية.
يمكن دراسة خواص ثاني أكسيد الكبريت عن طريق تمرير الغاز عبر محلول كاشف، أو على شكل محلول مائي (حمض الكبريتيك). يتم الحصول على نفس النتائج عند استخدام المحاليل المحمضة لكبريتات الصوديوم Na 2 SO 3 وكبريتيت البوتاسيوم K 2 SO 3. يتم إذابة ما يصل إلى أربعين مجلدًا من ثاني أكسيد الكبريت في حجم واحد من الماء (يتم الحصول على محلول يصل إلى 6٪).
ثاني أكسيد الكبريت سام. مع التسمم الخفيف، يبدأ السعال، وسيلان الأنف، وتظهر الدموع، ويبدأ الدوخة. زيادة الجرعة تؤدي إلى توقف التنفس.

4 ا. تفاعل حامض الكبريتيك مع بيروكسيد الهيدروجين.

توقع نواتج تفاعل حمض الكبريتيك وبيروكسيد الهيدروجين. اختبر افتراضك بالخبرة.
أضف نفس الكمية من محلول بيروكسيد الهيدروجين 3% إلى 2-3 مل من حامض الكبريتيك. كيف تثبت تكوين منتجات التفاعل المتوقعة؟
كرر نفس التجربة مع المحاليل المحمضة والقلوية لكبريتات الصوديوم.
اكتب معادلات التفاعل واحسب القوة الدافعة الكهربية للعملية.
حدد إمكانات القطب التي تحتاجها:

4ب. التفاعل بين ثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين.

يحدث هذا التفاعل بين الغازي SO 2 وH 2 S ويعمل على إنتاج الكبريت. رد الفعل مثير للاهتمام أيضًا، لأن ملوثي الهواء يدمران بعضهما البعض بشكل متبادل. هل يحدث هذا التفاعل بين محاليل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت؟ أجب عن هذا السؤال بالخبرة.
حدد إمكانات القطب لتحديد ما إذا كان التفاعل يمكن أن يحدث في المحلول:

حاول إجراء حساب ديناميكي حراري لاحتمال حدوث تفاعلات. الخصائص الديناميكية الحرارية للمواد لتحديد إمكانية التفاعل بين المواد الغازية هي كما يلي:

في أي حالة من المواد - غازية أم محلولة - تكون التفاعلات أكثر تفضيلاً؟

الكبريت- عنصر الفترة الثالثة ومجموعة VIA من النظام الدوري، الرقم التسلسلي 16، يشير إلى الكالكوجينات.الصيغة الإلكترونية للذرة هي [ 10 Ne] 3s 2 3p 4، وحالات الأكسدة المميزة هي 0، -II، +IV و+VI، وتعتبر حالة S VI مستقرة.

مقياس أكسدة الكبريت ينص على:

تبلغ السالبية الكهربية للكبريت 2.60 ويتميز بخصائص غير معدنية. في مركبات الهيدروجين والأكسجين يوجد في الأنيونات المختلفة ويشكل الأحماض المحتوية على الأكسجين وأملاحها مركبات ثنائية.

في الطبيعة - الخامس عشرالعنصر حسب الوفرة الكيميائية (السابع بين اللافلزات). تم العثور عليه في شكل حر (أصلي) ومقيد. عنصر حيوي للكائنات العليا.

الكبريت س.مادة بسيطة. بلوري أصفر (α- معيني و β- أحادي الميل،

عند 95.5 درجة مئوية) أو غير متبلور (البلاستيك). يوجد في عقد الشبكة البلورية جزيئات S 8 (حلقات غير مستوية من النوع "التاج")، ويتكون الكبريت غير المتبلور من سلاسل S n. مادة منخفضة الذوبان، تمر لزوجة السائل بحد أقصى عند 200 درجة مئوية (تفكك جزيئات S 8، وتشابك سلاسل S n). يحتوي الزوج على جزيئات S 8، S 6، S 4، S 2. عند 1500 درجة مئوية، يظهر الكبريت أحادي الذرة (في المعادلات الكيميائية، للتبسيط، يتم تصوير أي كبريت على أنه S).

الكبريت غير قابل للذوبان في الماء ولا يتفاعل معه في الظروف العادية، وهو شديد الذوبان في ثاني كبريتيد الكربون CS 2.

يكون الكبريت، وخاصة مسحوق الكبريت، نشطًا للغاية عند تسخينه. يتفاعل كعامل مؤكسد مع المعادن وغير المعادن:

ولكن كما الحد من وكيل– مع الفلور والأكسجين والأحماض (الغليان):

يخضع الكبريت للتفكك في المحاليل القلوية:

3S 0 + 6KOH (conc.) = 2K 2 S ‑II + K 2 S IV O 3 + 3H 2 O

عند درجات الحرارة المرتفعة (400 درجة مئوية)، يحل الكبريت محل اليود من يوديد الهيدروجين:

S + 2HI (ز) = I2 + H2S،

ولكن في الحل يسير التفاعل في الاتجاه المعاكس:

I 2 + H 2 S (ع) = 2 HI + S↓

إيصال: الخامس صناعةيتم صهره من الرواسب الطبيعية للكبريت الأصلي (باستخدام بخار الماء)، والذي يتم إطلاقه أثناء إزالة الكبريت من منتجات تحويل الفحم إلى غاز.

يستخدم الكبريت في تخليق ثاني كبريتيد الكربون، وحمض الكبريتيك، وأصباغ الكبريت، وفي فلكنة المطاط، كوسيلة لحماية النباتات من البياض الدقيقي، ولعلاج الأمراض الجلدية.

كبريتيد الهيدروجين H2S.حمض الأنوكسيك. غاز عديم اللون، ذو رائحة خانقة، أثقل من الهواء. يحتوي الجزيء على بنية رباعي السطوح غير مكتمل بشكل مضاعف [::S(H) 2 ]

(sp 3 - التهجين، زاوية صف H – S – H بعيدة عن رباعي السطوح). غير مستقر عند تسخينه فوق 400 درجة مئوية. قابل للذوبان قليلاً في الماء (2.6 لتر/1 لتر H2O عند 20 درجة مئوية)، محلول عشري مشبع (0.1 م، "ماء كبريتيد الهيدروجين"). حمض ضعيف جدًا في المحلول، ولا يتفكك عمليًا في المرحلة الثانية إلى أيونات S2‑ (أقصى تركيز لـS2‑ هو 110 - 13 مول/لتر). عند تعرضه للهواء، يصبح المحلول غائما (المثبط هو السكروز). يتم تحييده بواسطة القلويات، ولكن ليس بالكامل بواسطة هيدرات الأمونيا. عامل تخفيض قوي. يدخل في تفاعلات التبادل الأيوني. يقوم عامل الكبريتد بترسيب الكبريتيدات ذات الألوان المختلفة مع قابلية ذوبان منخفضة جدًا من المحلول.

ردود الفعل النوعية– ترسيب الكبريتيدات وكذلك الاحتراق غير الكامل لـ H 2 S مع تكوين رواسب كبريت صفراء على جسم بارد يتم إدخاله في اللهب (ملعقة خزفية). منتج ثانوي لتكرير النفط والغاز الطبيعي وفحم الكوك.

يتم استخدامه في إنتاج المركبات المحتوية على الكبريت وغير العضوية والعضوية ككاشف تحليلي. سامة للغاية. معادلات أهم التفاعلات:

إيصال: الخامس صناعة- التوليف المباشر:

ح 2 + س = كبريتيد الهيدروجين(150-200 درجة مئوية)

أو بتسخين الكبريت مع البارافين؛

الخامس مختبرات- الإزاحة من الكبريتيدات مع الأحماض القوية

FeS + 2НCl (conc.) = FeCl 2 + كبريتيد الهيدروجين

أو التحلل المائي الكامل للمركبات الثنائية:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3 كبريتيد الهيدروجين

كبريتيد الصوديوم Na2S.ملح خالي من الأكسجين. أبيض، استرطابي للغاية. يذوب دون تحلل، مستقر حرارياً. وهو قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء، ويتحلل عند الأنيون، ويخلق بيئة قلوية للغاية في المحلول. عند تعرضه للهواء، يصبح المحلول غائما (الكبريت الغروي) ويتحول إلى اللون الأصفر (لون متعدد الكبريتيد). المخفض النموذجي. يضيف الكبريت. يدخل في تفاعلات التبادل الأيوني.

ردود الفعل النوعيةعلى أيون S 2 – ترسيب كبريتيدات معدنية مختلفة الألوان، والتي تتحلل منها MnS وFeS وZnS إلى حمض الهيدروكلوريك (المخفف).

يتم استخدامه في إنتاج أصباغ الكبريت والسليلوز، لإزالة الشعر من الجلود عند دباغة الجلود، وككاشف في الكيمياء التحليلية.

معادلات أهم التفاعلات:

Na2S + 2НCl (مخفف) = 2NaCl + H2S

Na 2 S + 3H 2 SO 4 (محدد) = SO 2 + S↓ + 2H 2 O + 2NaHSO 4 (حتى 50 درجة مئوية)

Na2S + 4HNO3 (محدد) = 2NO + S↓ + 2H2O + 2NaNO3 (60 درجة مئوية)

Na2S + H2S (مشبع) = 2NaHS

Na 2 S (t) + 2O 2 = Na 2 SO 4 (فوق 400 درجة مئوية)

Na 2 S + 4H 2 O 2 (ملخص) = Na 2 SO 4 + 4H 2 O

S 2‑ + M 2+ = MnS (هاتف)↓; FeS (أسود) ↓؛ ZnS (أبيض) ↓

S 2‑ + 2Ag + = Ag 2 S (أسود)↓

S 2‑ + M 2+ = СdS (أصفر)↓; PbS، CuS، HgS (أسود) ↓

3S 2‑ + 2Bi 3+ = Bi 2 S 3 (كور - أسود)↓

3S 2‑ + 6H 2 O + 2M 3+ = 3H 2 S + 2M(OH) 3 ↓ (M = Al, Cr)

إيصالالخامس صناعة– تكليس المعدن ميرابيليت Na 2 SO 4 10H 2 O في وجود عوامل الاختزال:

Na 2 SO 4 + 4H 2 = Na 2 S + 4 H 2 O (500 درجة مئوية، قطة Fe 2 O 3)

Na2SO4 + 4С (فحم الكوك) = Na2S + 4СО (800-1000 درجة مئوية)

Na2SO4 + 4СО = Na2S + 4СО2 (600–700 درجة مئوية)

كبريتيد الألومنيوم آل 2 س 3.ملح خالي من الأكسجين. الأبيض، رابطة Al–S تساهمية في الغالب. يذوب دون تحلل تحت الضغط الزائد N 2، ويتسامى بسهولة. يتأكسد في الهواء عند تسخينه. يتحلل بالكامل بالماء ولا يترسب من المحلول. يتحلل مع الأحماض القوية. يستخدم كمصدر صلب لكبريتيد الهيدروجين النقي. معادلات أهم التفاعلات:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S (نقي)

Al 2 S 3 + 6HCl (مخفف) = 2AlCl 3 + 3H 2 S

Al 2 S 3 + 24HNO 3 (محدد) = Al 2 (SO 4) 3 + 24NO 2 + 12H 2 O (100 درجة مئوية)

2Al 2 S 3 + 9O 2 (هواء) = 2Al 2 O 3 + 6SO 2 (700–800 درجة مئوية)

إيصال: تفاعل الألمنيوم مع الكبريت المنصهر في غياب الأكسجين والرطوبة :

2Al + 3S = آل2س3(150-200 درجة مئوية)

الحديد (II) كبريتيد FeS.ملح خالي من الأكسجين. أسود رمادي مع لون أخضر، مقاوم للحرارة، يتحلل عند تسخينه في الفراغ. عندما يكون رطبًا، يكون حساسًا لأكسجين الهواء. غير قابل للذوبان في الماء. لا يترسب عندما تتشبع محاليل أملاح الحديد الثنائي بكبريتيد الهيدروجين. يتحلل مع الأحماض. يتم استخدامه كمادة خام في إنتاج الحديد الزهر، وهو مصدر صلب لكبريتيد الهيدروجين.

مركب الحديد (III) Fe 2 S 3 غير معروف (لم يتم الحصول عليه).

معادلات أهم التفاعلات:

إيصال:

الحديد + ق = فاس(600 درجة مئوية)

الحديد 2 يا 3 + ح 2 + 2 ح 2 ق = 9 فاس+ 3H2O (700-1000 درجة مئوية)

FeCl 2 + 2NH4 HS (جم) = فاس↓ + 2NH 4 Cl + H 2 S

ثاني كبريتيد الحديد FeS2اتصال ثنائي. له التركيب الأيوني Fe 2+ (–S – S–) 2‑ . أصفر غامق، مستقر حرارياً، يتحلل عند تسخينه. غير قابل للذوبان في الماء، ولا يتفاعل مع الأحماض والقلويات المخففة. يتحلل عن طريق أكسدة الأحماض ويطلق في الهواء. يتم استخدامه كمادة خام في إنتاج الحديد الزهر والكبريت وحمض الكبريتيك، وكمحفز في التخليق العضوي. المعادن الخام الموجودة في الطبيعة بيريتو marcasite

معادلات أهم التفاعلات:

FeS 2 = FeS + S (فوق 1170 درجة مئوية، فراغ)

2FeS 2 + 14H 2 SO 4 (مخروط، أفقي) = Fe 2 (SO 4) 3 + 15SO 2 + 14H 2 O

FeS 2 + 18HNO 3 (محدد) = Fe(NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O

4FeS 2 + 11O 2 (هواء) = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 (800 درجة مئوية، تحميص)

هيدروكبريتيد الأمونيوم NH 4 HS.ملح حمضي خالي من الأكسجين. أبيض، يذوب تحت الضغط الزائد. متقلبة للغاية وغير مستقرة حرارياً. يتأكسد في الهواء. وهو قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء، ويتحلل إلى الكاتيون والأنيون (السائد)، ويخلق بيئة قلوية. يتحول المحلول إلى اللون الأصفر في الهواء. يتحلل مع الأحماض ويضيف الكبريت في محلول مشبع. لا يتم تحييده بالقلويات، ولا يوجد متوسط ​​الملح (NH 4) 2 S في المحلول (لمعرفة شروط الحصول على متوسط ​​الملح، راجع قسم "H 2 S"). يتم استخدامه كأحد مكونات مطوري التصوير الفوتوغرافي، وككاشف تحليلي (مرسب الكبريتيد).

معادلات أهم التفاعلات:

NH 4 HS = NH 3 + H 2 S (أعلى من 20 درجة مئوية)

NH4H2S + HCl (المخفف) = NH4Cl + H2S

NH 4 HS + 3HNO 3 (محدد) = S↓ + 2NO 2 + NH 4 NO 3 + 2H 2 O

2NH4H2S (المشبعة H2S) + 2CuSO4 = (NH4) 2SO4 + H2SO4 + 2CuS↓

إيصال: تشبع المحلول المركز NH 3 بكبريتيد الهيدروجين:

NH 3 H 2 O (conc.) + H 2 S (g) = NH 4 HS+ ح2س

في الكيمياء التحليلية، يعتبر المحلول الذي يحتوي على كميات متساوية من NH 4 H 2 O وNH 3 H 2 O تقليديًا محلولًا لـ (NH 4) 2 S وتستخدم صيغة الملح المتوسط ​​في كتابة معادلات التفاعل، على الرغم من أن كبريتيد الأمونيوم هو يتحلل بالكامل في الماء إلى NH 4 HS وNH 3 H 2 O.

ثاني أكسيد الكبريت. الكبريتيت

ثاني أكسيد الكبريت SO2.أكسيد حمضي. غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة. يحتوي الجزيء على بنية مثلث غير مكتمل [: S(O) 2 ] (sp 2 - تهجين)، ويحتوي على روابط σ وπ S=O. يسيل بسهولة، مستقر حراريا. عالي الذوبان في الماء (~40 لتر/1 لتر H2O عند 20 درجة مئوية). يشكل متعدد هيدرات له خصائص حمض ضعيف؛ نواتج التفكك هي أيونات HSO 3 - وSO 3 2 -. يحتوي أيون HSO 3 على شكلين توتوميريين - متماثل(غير حمضية) ذات بنية رباعية السطوح (sp 3 - تهجين)، والتي تسود في الخليط، و غير متماثل(حمضية) ذات بنية رباعي السطوح غير مكتمل [: S(O) 2 (OH)] (sp 3 - تهجين). وأيون SO 3 2 هو أيضًا رباعي السطوح [: S(O) 3 ].

يتفاعل مع القلويات وهيدرات الأمونيا. عامل اختزال نموذجي، عامل مؤكسد ضعيف.

رد فعل نوعي– تغير لون “ماء اليود” إلى اللون الأصفر والبني. منتج وسيط في إنتاج الكبريتيت وحمض الكبريتيك.

يتم استخدامه لتبييض الصوف والحرير والقش وتعليب وتخزين الفواكه كمطهر ومضاد للأكسدة ومبرد. سامة.

مركب التركيبة H2SO3 (حمض الكبريتيك) غير معروف (غير موجود).

معادلات أهم التفاعلات:

الذوبان في الماء والخواص الحمضية:

إيصال: في الصناعة - احتراق الكبريت في الهواء المخصب بالأكسجين، وبدرجة أقل، تحميص خامات الكبريتيد (SO 2 - الغاز المصاحب عند تحميص البيريت):

س + س 2 = SO 2(280-360 درجة مئوية)

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8 SO 2(800 درجة مئوية، إطلاق النار)

في المختبر - إزاحة الكبريتيتات بحمض الكبريتيك:

BaSO 3 (t) + H 2 SO 4 (conc.) = BaSO 4 ↓ + SO 2 + H 2 O

كبريتيت الصوديوم Na2SO3.أوكسوسول. أبيض. عند تسخينه في الهواء، فإنه يتحلل دون ذوبان ويذوب تحت ضغط الأرجون الزائد. عندما يكون رطبًا وفي محلول، فهو حساس للأكسجين الجوي. وهو شديد الذوبان في الماء ويتحلل عند الأنيون. يتحلل مع الأحماض. المخفض النموذجي.

رد فعل نوعيعلى SO 3 2‑ أيون - تكوين راسب أبيض من كبريتيت الباريوم، والذي يتم نقله إلى محلول يحتوي على أحماض قوية (HCl، HNO 3).

يتم استخدامه ككاشف في الكيمياء التحليلية، وأحد مكونات المحاليل الفوتوغرافية، ومعادل الكلور لتبييض الأقمشة.

معادلات أهم التفاعلات:

إيصال:

Na 2 CO 3 (ملخص) + SO 2 = Na2SO3+ثاني أكسيد الكربون

حمض الكبريتيك. الكبريتات

حمض الكبريتيك H2SO4.حمض الأكسواك. سائل عديم اللون، لزج جدًا (زيتي)، شديد الرطوبة. يحتوي الجزيء على بنية رباعية السطوح مشوهة (sp 3 -تهجين)، ويحتوي على روابط تساهمية S – OH وروابط σπ S=O. يمتلك أيون SO 4 2 بنية رباعية السطوح منتظمة. لديها نطاق درجة حرارة واسع للحالة السائلة (~ 300 درجة). يتحلل جزئياً عند تسخينه فوق 296 درجة مئوية. يتم تقطيره على شكل خليط أزيوتروبي مع الماء (نسبة كتلة الحمض 98.3%، نقطة الغليان 296-340 درجة مئوية)، ومع التسخين القوي يتحلل تمامًا. قابل للامتزاج بشكل غير محدود مع الماء (مع قوي exo-تأثير). حمض قوي في المحلول، يتم تحييده بواسطة القلويات وهيدرات الأمونيا. يحول المعادن إلى كبريتات (مع وجود فائض من الحمض المركز في الظروف العادية، تتشكل هيدروكبريتات قابلة للذوبان)، ولكن المعادن Be و Bi و Co و Fe و Mg و Nb يتم تخميلها في الحمض المركز ولا تتفاعل معه. يتفاعل مع الأكاسيد والهيدروكسيدات الأساسية، ويتحلل أملاح الأحماض الضعيفة. عامل مؤكسد ضعيف في محلول مخفف (بسبب H I)، عامل مؤكسد قوي في محلول مركز (بسبب S VI). يذوب SO 3 جيداً ويتفاعل معه (يتكون سائل زيتي ثقيل - أوليوم,يحتوي على H2S2O7).

رد فعل نوعيعلى أيون SO 4 2 – ترسيب كبريتات الباريوم البيضاء BaSO 4 (لا يتم نقل الراسب إلى محلول بواسطة أحماض الهيدروكلوريك والنيتريك، على عكس الراسب الأبيض BaSO 3).

يتم استخدامه في إنتاج الكبريتات والمركبات الكبريتية الأخرى، والأسمدة المعدنية، والمتفجرات، والأصباغ والأدوية، وفي التخليق العضوي، من أجل "فتح" (المرحلة الأولى من المعالجة) للخامات والمعادن ذات الأهمية الصناعية، وفي تنقية النفط. المنتجات، في التحليل الكهربائي للمياه، كما المنحل بالكهرباء لبطاريات الرصاص. سامة، تسبب حروقا في الجلد. معادلات أهم التفاعلات:

إيصالالخامس صناعة:

أ) تخليق ثاني أكسيد الكبريت من خامات الكبريت والكبريتيد وكبريتيد الهيدروجين وخامات الكبريتات:

S + O2 (الهواء) = SO 2(280-360 درجة مئوية)

4FeS 2 + 11O 2 (الهواء) = 8 SO 2+ 2Fe 2 O 3 (800 درجة مئوية، إطلاق النار)

2H 2 S + 3O 2 (جم) = 2 SO 2+ 2H 2 O (250-300 درجة مئوية)

CaSO 4 + C (فحم الكوك) = CaO + SO 2+ ثاني أكسيد الكربون (1300-1500 درجة مئوية)

ب) تحويل SO 2 إلى SO 3 في جهاز الاتصال:

ج) تخليق حامض الكبريتيك المركز واللامائي:

H 2 O (dil. H 2 SO 4) + SO 3 = H2SO4(مختصر، لا مائي)

(لا يتم امتصاص SO 3 بالماء النقي لإنتاج H 2 SO 4 بسبب التسخين القوي للخليط والتحلل العكسي لـ H 2 SO 4، انظر أعلاه)؛

د) التوليف أوليوم– خليط من H 2 SO 4 اللامائي وحمض ثاني الكبريتيك H 2 S 2 O 7 وفائض SO 3. يضمن SO 3 المذاب عدم وجود ماء في الزيت (عندما يدخل الماء، يتكون H 2 SO 4 على الفور)، مما يسمح بنقله بأمان في خزانات فولاذية.

كبريتات الصوديوم Na2SO4.أوكسوسول. أبيض، استرطابي. يذوب ويغلي دون تحلل. يشكل هيدرات بلورية (معدنية ميرابيليت)،فقدان الماء بسهولة؛ الاسم الفني ملح جلوبر.وهو شديد الذوبان في الماء ولا يتحلل. يتفاعل مع H 2 SO 4 (conc.)، SO 3 . ويتم اختزاله بواسطة الهيدروجين وفحم الكوك عند تسخينه. يدخل في تفاعلات التبادل الأيوني.

يتم استخدامه في إنتاج الزجاج والسليلوز والدهانات المعدنية كدواء. يوجد في محلول ملحي من البحيرات المالحة، وخاصة في خليج كارا-بوغاز-جول في بحر قزوين.

معادلات أهم التفاعلات:

كبريتات هيدروجين البوتاسيوم KHSO4.ملح الأكسو الحمضي. أبيض، استرطابي، ولكن لا يشكل هيدرات بلورية. عند تسخينه، يذوب ويتحلل. وهو شديد الذوبان في الماء، ويتحلل الأنيون في المحلول، وتكون بيئة المحلول حمضية بشدة. تحييد بواسطة القلويات.

يتم استخدامه كعنصر من عناصر التدفق في علم المعادن، وهو جزء لا يتجزأ من الأسمدة المعدنية.

معادلات أهم التفاعلات:

2KHSO 4 = K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (حتى 240 درجة مئوية)

2KHSO 4 = K 2 S 2 O 7 + H 2 O (320–340 درجة مئوية)

KHSO 4 (dil.) + KOH (conc.) = K 2 SO 4 + H 2 O KH SO 4 + KCl = K 2 SO 4 + حمض الهيدروكلوريك (450-700 درجة مئوية)

6KHSO4 + M2O3 = 2KM(SO4) 2 + 2K2SO4 + 3H2O (350–500 درجة مئوية، M = Al، Cr)

إيصال: معالجة كبريتات البوتاسيوم بحمض الكبريتيك المركز (أكثر من 6O%) في البرد:

ك 2 SO 4 + H 2 SO 4 (محدد) = 2 خسو 4

كبريتات الكالسيوم CaSO4.أوكسوسول. أبيض، استرطابي للغاية، مقاوم للحرارة، يتحلل عند تسخينه. يحدث CaSO 4 الطبيعي كمعدن شائع جدًا جبس CaSO 4 · 2H 2 O. عند درجة حرارة 130 درجة مئوية، يفقد الجبس بعض الماء ويتحول إلى الجبس المحروق (الجص). 2CaSO4H2O (الاسم الفني المرمر).الجبس المجفف بالكامل (200 درجة مئوية) يتوافق مع المعدن الأنهيدريت CaSO4. قابل للذوبان قليلاً في الماء (0.206 جم/100 جم H2O عند 20 درجة مئوية)، وتنخفض قابلية الذوبان عند تسخينه. يتفاعل مع H 2 SO 4 (الخلاصة). تمت استعادته بواسطة فحم الكوك أثناء الانصهار. يحدد معظم الصلابة "الدائمة" للمياه العذبة (انظر 9.2 لمزيد من التفاصيل).

معادلات أهم التفاعلات: 100-128 درجة مئوية

يتم استخدامه كمادة خام في إنتاج SO 2، H 2 SO 4 و (NH 4) 2 SO 4، كمادة متدفقة في علم المعادن، وكمادة حشو للورق. ملاط رابطة مصنوع من الجبس المحروق "يتماسك" بشكل أسرع من الخليط المعتمد على Ca(OH) 2 . يتم ضمان التصلب عن طريق ربط الماء وتكوين الجبس على شكل كتلة حجرية. يستخدم الجبس المحروق في صناعة القوالب الجصية والأشكال والمنتجات المعمارية والزخرفية وألواح وألواح التقسيم والأرضيات الحجرية.

كبريتات الألومنيوم والبوتاسيوم KAl(SO4) 2.ملح أوكسو مزدوج. أبيض، استرطابي. يتحلل عند تسخينه بقوة. أشكال هيدرات بلورية - البوتاسيوم الشب.قابل للذوبان في الماء بشكل معتدل، ويتحلل مع كاتيون الألومنيوم. يتفاعل مع القلويات وهيدرات الأمونيا.

يتم استخدامه كمادة لصبغ الأقمشة، وعامل دباغة الجلود، ومخثر لتنقية المياه العذبة، ومكون من مكونات تحجيم الورق، وعامل مرقئ خارجي في الطب والتجميل. ويتكون من تبلور مشترك من كبريتات الألومنيوم والبوتاسيوم.

معادلات أهم التفاعلات:

كبريتات الكروم (III) - البوتاسيوم KCr(SO 4) 2.ملح أوكسو مزدوج. أحمر (هيدرات أرجوانية داكنة، الاسم الفني الشب الكروم والبوتاسيوم).عند تسخينه، فإنه يتحلل دون ذوبان. وهو قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء (اللون الرمادي والأزرق للمحلول يتوافق مع المركب المائي 3+)، ويتحلل عند كاتيون الكروم (III). يتفاعل مع القلويات وهيدرات الأمونيا. عامل مؤكسد ومختزل ضعيف. يدخل في تفاعلات التبادل الأيوني.

ردود الفعل النوعيةعلى أيون Cr 3+ - اختزال إلى Cr 2+ أو أكسدة إلى أصفر CrO 4 2‑.

يتم استخدامه كعامل دباغة الجلود، ومثبت لصبغ الأقمشة، وكاشف في التصوير الفوتوغرافي. ويتكون من التبلور المشترك للكروم (III) وكبريتات البوتاسيوم. معادلات أهم التفاعلات:

كبريتات المنغنيز (II) MnSO 4 .أوكسوسول. أبيض اللون، يذوب ويتحلل عند تسخينه. هيدرات بلورية MnSO 4 · 5H 2 O – اللون الأحمر الوردي، الاسم الفني كبريتات المنغنيز.وهو شديد الذوبان في الماء، ويتوافق لون المحلول الوردي الفاتح (عديم اللون تقريبًا) مع مركب Aquacomplex 2+؛ يتحلل في الكاتيون. يتفاعل مع القلويات وهيدرات الأمونيا. عامل اختزال ضعيف، يتفاعل مع عوامل مؤكسدة نموذجية (قوية).

ردود الفعل النوعيةعلى أيون Mn 2+ – التبديل مع أيون MnO 4 واختفاء اللون البنفسجي للأخير وأكسدة Mn 2+ إلى MnO 4 وظهور اللون البنفسجي.

يتم استخدامه لإنتاج المنغنيز، MnO 2 ومركبات المنغنيز الأخرى، كسماد دقيق وكاشف تحليلي.

معادلات أهم التفاعلات:

إيصال:

2MnO 2 + 2H 2 SO 4 (محدد) = 2 منسو4+ يا 2 + 2 ساعة 2 يا (100 درجة مئوية)

كبريتات الحديد (II) FeSO 4 .أوكسوسول. أبيض (هيدرات خضراء فاتحة، الاسم التقني حجر الحبر)،استرطابي. يتحلل عند تسخينه. وهو شديد الذوبان في الماء ويتحلل قليلاً بواسطة الكاتيون. يتأكسد بسرعة في المحلول بواسطة الأكسجين الجوي (يتحول المحلول إلى اللون الأصفر ويصبح غائمًا). يتفاعل مع الأحماض المؤكسدة والقلويات وهيدرات الأمونيا. المخفض النموذجي.

يتم استخدامه كأحد مكونات الدهانات المعدنية، والكهارل في الطلاء الكهربائي، كمادة حافظة للأخشاب، ومبيد للفطريات، ودواء ضد فقر الدم. في المختبر غالبا ما يتم تناوله على شكل ملح مزدوج Fe(NH 4) 2 (SO 4) 2 · 6H 2 O ( ملح موهر)،أكثر مقاومة للهواء.

معادلات أهم التفاعلات:

إيصال:

Fe + H 2 SO 4 (مخفف) = الحديدSO4+ح2

FeCO 3 + H 2 SO 4 (مخفف) = الحديدSO4+ CO 2 + H 2 O

7.4. مجموعة VA غير المعدنية

نتروجين. الأمونيا

نتروجين– عنصر الفترة الثانية ومجموعة VA للنظام الدوري، الرقم التسلسلي 7. الصيغة الإلكترونية للذرة [ 2 He]2s 2 2p 3، حالات الأكسدة المميزة 0، −III، +III و+V، وفي كثير من الأحيان +II ، +IV وما إلى ذلك؛ تعتبر حالة N v مستقرة نسبيًا.

مقياس أكسدة النيتروجين ينص على:

يتمتع النيتروجين بسالبية كهربية عالية (3.07)، ويأتي في المرتبة الثالثة بعد F وO. ويظهر خصائص غير معدنية (حمضية) نموذجية. يشكل أحماض وأملاح ومركبات ثنائية مختلفة تحتوي على الأكسجين، بالإضافة إلى كاتيون الأمونيوم NH 4 + وأملاحه.

في الطبيعة - السابع عشرعن طريق عنصر الوفرة الكيميائية (التاسع بين اللافلزات). عنصر حيوي لجميع الكائنات الحية.

النيتروجين ن2.مادة بسيطة. وهو يتألف من جزيئات غير قطبية ذات رابطة σππ N ≡ N مستقرة للغاية، وهذا ما يفسر الخمول الكيميائي للنيتروجين في الظروف العادية. غاز عديم اللون والطعم والرائحة يتكثف إلى سائل عديم اللون (على عكس O2).

المكون الرئيسي للهواء: 78.09% بالحجم، 75.52% بالكتلة. يغلي النيتروجين من الهواء السائل قبل الأكسجين O2. قابل للذوبان قليلا في الماء (15.4 مل / 1 لتر H 2 O عند 20 درجة مئوية)، وقابلية ذوبان النيتروجين أقل من ذوبان الأكسجين.

في درجة حرارة الغرفة، يتفاعل N2 فقط مع الليثيوم (في جو رطب)، مكونًا نيتريد الليثيوم Li3N، ويتم تصنيع نيتريدات العناصر الأخرى بتسخين قوي:

N2 + 3Mg = Mg3N2 (800 درجة مئوية)

في التفريغ الكهربائي، يتفاعل N2 مع الفلور، وبدرجة صغيرة جدًا، مع الأكسجين:

يحدث التفاعل العكسي لإنتاج الأمونيا عند 500 درجة مئوية، تحت ضغط يصل إلى 350 ضغط جوي ودائمًا في وجود محفز (Fe/F 2 O 3 /Fe O، في المختبر Pt):

وفقا لمبدأ لوشاتيلييه، يجب أن تحدث زيادة في إنتاج الأمونيا مع زيادة الضغط وانخفاض درجة الحرارة. ومع ذلك، فإن معدل التفاعل عند درجات حرارة منخفضة يكون منخفضًا جدًا، لذلك يتم تنفيذ العملية عند درجة حرارة 450-500 درجة مئوية، مما يؤدي إلى إنتاج 15% من الأمونيا. يتم إرجاع N 2 و H 2 غير المتفاعلين إلى المفاعل وبالتالي تزيد درجة التفاعل.

يعتبر النيتروجين سلبيًا كيميائيًا بالنسبة للأحماض والقلويات ولا يدعم الاحتراق.

إيصالالخامس صناعة– التقطير التجزيئي للهواء السائل أو إزالة الأكسجين من الهواء بالوسائل الكيميائية، على سبيل المثال، عن طريق تفاعل 2C (فحم الكوك) + O 2 = 2CO عند تسخينه. في هذه الحالات، يتم الحصول على النيتروجين، والذي يحتوي أيضًا على شوائب من الغازات النبيلة (الأرجون بشكل أساسي).

في مختبراتيمكن الحصول على كميات صغيرة من النيتروجين النقي كيميائيًا عن طريق تفاعل التبديل مع التسخين المعتدل:

N ‑III H 4 N III O 2(t) = N 2 0 + 2H 2 O (60–70 درجة مئوية)

NH 4 Cl (p) + KNO 2 (p) = N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100 درجة مئوية)

يتم استخدامه لتخليق الأمونيا وحمض النيتريك وغيرها من المنتجات المحتوية على النيتروجين، كوسيلة خاملة للعمليات الكيميائية والمعدنية وتخزين المواد القابلة للاشتعال.

الأمونيا NH3.مركب ثنائي، حالة أكسدة النيتروجين هي – III. غاز عديم اللون ذو رائحة مميزة حادة. يحتوي الجزيء على بنية رباعي السطوح غير مكتمل [: N(H) 3)] (sp 3 - تهجين). إن وجود زوج من الإلكترونات المانحة على المدار sp 3 الهجين للنيتروجين في جزيء NH 3 يحدد التفاعل المميز لإضافة كاتيون الهيدروجين، مما يؤدي إلى تكوين كاتيون الأمونيوم NH4+. يسيل تحت الضغط الزائد في درجة حرارة الغرفة. وفي الحالة السائلة يرتبط من خلال روابط هيدروجينية. غير مستقر حراريا. عالي الذوبان في الماء (أكثر من 700 لتر/1 لتر من الماء عند 20 درجة مئوية)؛ النسبة في المحلول المشبع هي = 34% بالكتلة و = 99% بالحجم، الرقم الهيدروجيني = 11.8.

شديد التفاعل، وعرضة لتفاعلات الإضافة. يتفاعل الكروم مع الأكسجين، ويتفاعل مع الأحماض. يُظهر خصائص الاختزال (بسبب N-III) والأكسدة (بسبب H I). يتم تجفيفه فقط بأكسيد الكالسيوم.

ردود الفعل النوعية– تكوين “دخان” أبيض عند ملامسة حمض الهيدروكلوريك الغازي، واسوداد قطعة من الورق المبللة بمحلول الزئبق 2 (NO 3) 2.

منتج وسيط في تركيب HNO 3 وأملاح الأمونيوم. تستخدم في إنتاج الصودا والأسمدة النيتروجينية والأصباغ والمتفجرات. الأمونيا السائلة هي مادة تبريد. سامة.

معادلات أهم التفاعلات:

إيصال: الخامس مختبرات– إزاحة الأمونيا من أملاح الأمونيوم عند تسخينها مع جير الصودا (NaOH + CaO):

أو غلي محلول مائي من الأمونيا ثم تجفيف الغاز.

في صناعةيتم تصنيع الأمونيا من النيتروجين (انظر) بالهيدروجين. يتم إنتاجه صناعياً إما على شكل سائل أو على شكل محلول مائي مركز تحت الاسم التقني ماء الأمونيا.

هيدرات الأمونيا NH3H2O.اتصال بين الجزيئات. أبيض، في الشبكة البلورية - جزيئات NH 3 و H 2 O، متصلة بواسطة رابطة هيدروجينية ضعيفة H 3 N ... HON. موجود في محلول مائي من الأمونيا، وهو قاعدة ضعيفة (نواتج التفكك - NH 4 - الكاتيون وOH - أنيون). يحتوي كاتيون الأمونيوم على بنية رباعية السطوح منتظمة (تهجين sp 3). غير مستقر حرارياً، ويتحلل تماماً عند غليان المحلول. تحييدها بواسطة الأحماض القوية. يُظهر خصائص الاختزال (بسبب N III) في محلول مركز. يدخل في تفاعلات التبادل الأيوني والتعقيد.

رد فعل نوعي- تشكل "دخان" أبيض عند ملامسة حمض الهيدروكلوريك الغازي.

يتم استخدامه لإنشاء بيئة قلوية قليلاً في المحلول أثناء ترسيب هيدروكسيدات مذبذبة.

يحتوي محلول الأمونيا 1M بشكل أساسي على هيدرات NH 3 H 2 O وفقط 0.4٪ NH 4 + وOH - أيونات (بسبب تفكك الهيدرات)؛ وبالتالي، فإن "هيدروكسيد الأمونيوم الأيوني NH 4 OH" لا يوجد عمليًا في المحلول، ولا يوجد مثل هذا المركب في الهيدرات الصلبة. معادلات أهم التفاعلات:

NH 3 H 2 O (conc.) = NH 3 + H 2 O (الغليان مع NaOH)

NH 3 H 2 O + HCl (المخفف) = NH 4 Cl + H 2 O

3(NH 3 H 2 O) (conc.) + CrCl 3 = Cr(OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl

8(NH3H2O) (conc.) + ZBr2 (ع) = N2 + 6NH4Br + 8H2O (40–50 درجة مئوية)

2(NH3H2O) (محدد) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H2O + 2KOH

4(NH3H2O) (conc.) + Ag2O= 2OH + 3H2O

4(NH3H2O) (محدد) + Cu(OH)2 + (OH)2 + 4H2O

6(NH3H2O) (conc.) + NiCl 2 = Cl2 + 6H2O

غالبًا ما يُسمى محلول الأمونيا المخفف (3-10٪). الأمونيا(الاسم اخترعه الكيميائيون)، والمحلول المركز (18.5-25%) - ماء الأمونيا(التي تنتجها الصناعة).

معلومات ذات صله.