Fysikaliska och kemiska egenskaper av svavel

Svavel - ganska vanligt i naturen grundämne (sextonde innehåll i jordskorpan och den sjätte - i naturliga vatten). Det finns både inhemska svavel (Free State element) och dess anslutningar.

Svavel i naturen

Bland de viktiga mineraler naturlig svavel kan kallas svavelkis, zinkblände, blyglans, cinnober, stibnite. Oceanerna innehöll huvudsakligen i form av kalciumsulfat, magnesium och natrium orsakar stelhet i naturliga vatten.

Hur får svavel?

Extraktion av svavel malm som produceras av olika metoder. Den huvudsakliga metoden för svavel är dess smältning direkt in situ.

Öppen brytningsmetod innefattar användning av grävmaskiner, avlägsna avfall berglager som täcker svavelsyra malm. Efter att krossa malm sömmen skurar riktas till deras seroplavilny anläggningen.

Inom industrin är svavel erhålles som en biprodukt av processer i ugnar för smältning, vid raffinering. I stora mängder, är det närvarande i naturgas (i form av svaveldioxid eller vätesulfid), utvinning av som avsätts på väggarna i den utrustning som används. Instängd gas från svavel används i fin kemiska industrin som råmaterial för framställning av olika produkter.

Detta material kan framställas från naturliga och svaveldioxid. För att göra detta, använd metod Claus. Den består i tillämpningen av "svavel gropar" där det finns en svavelavgasning. Resultatet är en modifierad svavel används i stor utsträckning vid framställning av asfalt.

Grundläggande allotropisk modifikation svavel

Svavel inneboende allotropy. Ett stort antal allotropa modifieringar. De mest kända är den ortorombiska (kristallin), monoklina (nål) och plast svavel. De första två modifikationer är stabila, är den tredje under steln omvandlas till en rombisk.

De fysikaliska egenskaperna som kännetecknar svavel

Molekyler av ortorombisk (α-S) och monoklin (P-S) innehåller modifikationer till 8 svavelatomer, vilka är anslutna i en sluten slinga genom enstaka kovalenta bindningar.

Under normala förhållanden, har svavel en rombisk modifiering. Det är ett gult kristallint fast ämne med en densitet av 2,07 g / cm ^3. Den smälter vid 113 ° C. Monoklinisk svaveldensiteten är 1,96 g / cm ^3, är dess smälttemperatur 119,3 ° C.

Vid smältning svavel ökar i volym och blir gul vätska, som blir brun vid 160 ° C och omvandlas till en viskös mörkbrun massa vid uppnå omkring 190 ° C. Vid temperaturer över detta värde viskositetssvavel minskar. Vid ca 300 ° C den igen blir flytande flytbart tillstånd. Detta beror på att i upphettningsprocessen polymeriseras svavel, med ökande temperatur ökande kedjelängd. Och när värdet av temperaturen över 190 ° C finns det förstörelse av polymeriserade enheter.

Vid kylning av smältan svavel naturligt bildat i cylindriska deglar så kallade klump svavel - rombiska kristaller av stora dimensioner, som har en förvriden form av oktaedrar med delvis "cut" kanter eller hörn.

Om det smälta materialet utsätts för störtkylning (t ex genom användning av kallt vatten), är det möjligt att erhålla en plast svavel, är en fjädrande gummiartad massa brun eller mörkt röd färg, med en densitet av 2,046 g / cm ^3. Denna ändring, till skillnad från ortorombiska och mono är instabil. Gradvis (under flera timmar), ändrar färg till gult, blir sprött och förvandlas till en rombisk.

När frysning svavelånga (mycket het) flytande kväveformer purpurea dess modifikation, som är stabil vid temperaturer under minus 80 ° C.

Det vattenhaltiga mediet är praktiskt taget olösligt svavel. Men det kännetecknas av god löslighet i organiska lösningsmedel. Dålig ledare av elektricitet och värme.

Kokpunkten för svavel är 444,6 ° C Kokande process åtföljs av frigöring av orange-gula ångor bestående främst av S ₈ molekyler som dissocierar vid efterföljande upphettning, vilket resulterar i bildning av jämvikt bildar S _6, S ₄ och S _2. Vidare, när det upphettas sönderdelas stora molekyler, och vid en temperatur över 900 grader paren består väsentligen av S _{2-molekyler dissocierar} till atomer vid 1500 ° C.

Vad har en svavel kemiska egenskaper?

Svavel är en typisk icke-metall. Kemiskt aktiv. Oxidation - reduktionsegenskaper av svavel är visade i relation till ett flertal element. Vid upphettning, kan den lätt anslutas med nästan alla de element, vilket förklarar dess obligatoriska närvaron av metalliska malmer. Undantaget är Pt, Au, jag _2, N ₂ och ädelgaser. Oxidation, som manifesteras i svavelföreningar, -2, 4, 6.

Egenskaper svavel och syre orsaka dess förbränningsluft. Resultatet av denna interaktion är bildningen av svaveldioxid (SO ₂₎ och svavel (SO ₃₎ anhydrider används för att producera svavelhaltiga och svavelsyror.

Vid rumstemperatur, är reduktionssvavel egenskaper manifesteras endast med avseende på fluor i reaktionen som bildar svavelhexafluorid :

• S + 3F ₂ = SF _6.

Vid upphettning (i en smälta) att reagera med klor, fosfor, kisel, kol. Reaktionerna med vätesulfid de väteadditionsformer sulfane kombinerade allmänna formeln H ₂ S _H.

Oxidativa egenskaper observerade svavel genom reaktion med metaller. I vissa fall kan man observera en ganska stark reaktion. Interaktionen av metallsulfider bildas (svavelföreningar) och polysulfider (mnogosernistye metaller).

Långvarig uppvärmning reagera med starka syror, oxidanter, varvid den oxiderade.

Därefter anser de grundläggande egenskaperna hos svavelföreningar.

svaveldioxid

Svaveloxid (IV), även hänvisad till som svaveldioxid och svaveldioxid, är en gas (färglös) med en vass kvävande lukt. Det tenderar att överföras till vätskeform under tryck vid rumstemperatur. SO ₂ är en sur oxid. Det kännetecknas av en god vattenlöslighet. Detta skapar en svag, instabil svavelsyrlighet, som endast finns i vattenlösning. Reaktionen av svaveldioxid med alkali sulfiter bildas.

Det har en ganska hög kemisk aktivitet. Flesta uttalad är egenskaperna hos den kemiska reduktionen av svaveloxid (IV). Sådana reaktioner åtföljs av en ökning i graden av svaveloxidation.

Oxidativa kemiska egenskaper manifestsvaveloxid i närvaro av starka reduktionsmedel (t ex kolmonoxid).

svaveltrioxid

Svaveltrioxid (svaveldioxid) - den högsta oxid av svavel (VI). Under normala förhållanden, är det en färglös flyktig vätska med en kvävande lukt. Det tenderar att frysa vid temperaturvärden som är lägre än 16,9 grader. I detta fall en blandning av olika kristallmodifikationer av den fasta svaveltrioxid. Hög svaveloxid hygroskopiska egenskaper orsaka dess "dymlenie" i villkoren för fuktig luft. Som ett resultat, bildandet av svavelsyraestrar droppar.

vätesulfid

Vätesulfid är en binär kemisk förening av väte och svavel. _H2S - är en giftig färglös gas, de karakteristiska dragen av som är söt smak och lukt av ruttna ägg. Den smälter vid en temperatur av minus 86 ° C och kokar vid -60 ° C. Termiskt instabil. Vid temperatur-värden högre än 400 ° C orsakar sönderdelning av vätesulfid till S och H _2. Det kännetecknas av god löslighet i etanol. Vattnet löser dåligt. Som ett resultat av upplösning i vatten bildar vätesulfid svag syra. Vätesulfid är ett starkt reduktionsmedel.

Brandfarligt. I dess förbränningsluft kan observera blå låga. I höga koncentrationer kan den reagera med många metaller.

svavelsyra

Svavelsyra (H ₂ SO ₄₎ kan vara av olika koncentrationer och renhet. Det vattenfria tillståndet är en färglös oljig vätska som inte har någon lukt.

den temperatur vid vilken ämnet smälts, är 10 ° C. Kokpunkt är 296 ° C. Vattnet löser väl. Vid upplösning svavelsyra hydrater bildas, med en stor mängd värme. Kokpunkten för vattenhaltiga lösningar vid ett tryck av 760 mm Hg. Art. större än 100 ° C. Öka kokpunkten inträffar med ökande syrakoncentration.

De sura egenskaperna hos materialet visas i interaktion med basiska oxider och baser. H ₂ SO ₄ är en disyra och således kan bildas som sulfater (salter medel) och hydrosulfates (surt salt), varav de flesta är lösliga i vatten.

Detta är tydligast manifest egenskaper svavelsyra i redoxreaktioner. Detta beror på det faktum att sammansättningen av H ₂ SO ₄ vid den högsta graden av svaveloxidation (6). Som ett exempel manifestationer av oxidativa egenskaper svavelsyra kan resultera i reaktion med koppar:

• Cu + 2H ₂ SO ₄ = _CUSO4 + 2H ₂ O + SO _2.

Svavel: användbara egenskaper

Svavel är ett spårämne viktigt för levande organismer. Det är en del av aminosyrorna (metionin och cystein), enzymer och vitaminer. Detta element är involverat i bildningen av den tertiära strukturen av proteinet. Mängden kemiskt bundet svavel i proteinerna, är vikt 0,8-2,4%. Innehållet av elementet i människokroppen är ca 2 g per 1 kg vikt (dvs ca 0,2% av svavel).

Användbara egenskaperna hos det spårämne kan inte överskattas. Skydda protoplasma av blodet, är svavel aktivt assistent till kroppen i kampen mot skadliga bakterier. Det beror på hur mycket koagulering, som är en del bidrar till att upprätthålla sin lämplig nivå. Svavel spelar också en roll för att upprätthålla normala nivåer av galla koncentration som produceras av kroppen.

"Beauty mineral" det ofta kallas, eftersom det är absolut nödvändigt för att bevara hälsan hos hud, hår och naglar. Svavel inneboende förmåga att skydda kroppen mot olika typer av negativ miljöpåverkan. Det bidrar till att bromsa åldrandeprocessen. Svavel renar kroppen av toxiner och skyddar mot strålning, vilket är särskilt viktigt nu, med tanke på den nuvarande miljösituation.

Otillräckliga mängder av spårelement i kroppen kan leda till dålig avlägsnandet av toxiner, låg immunitet och vitalitet.

Svavel - en deltagare av bakteriell fotosyntes. Det är en komponent i bakterioklorofyll och vätesulfid - källan till väte.

Sera: egenskaper och användningsområden inom industrin

Den mest använda svavel för att ge svavelsyra. Också egenskaperna hos detta material tillåta att den används för vulkanisering av gummi, som en fungicid inom jordbruket och till och med läkemedel (kolloid svavel). Dessutom är svavel används för produktion av tändstickor och pyrotekniska kompositioner, är det en del för framställning av kompositionerna serobitumnyh seroasfalta.