Sumpor se nalazi u grupi VIa periodnog sistema hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev.
Spoljni energetski nivo sumpora sadrži 6 elektrona, koji imaju 3s 2 3p 4. U jedinjenjima sa metalima i vodonikom, sumpor pokazuje negativno oksidaciono stanje elemenata -2, u jedinjenjima sa kiseonikom i drugim aktivnim nemetalima - pozitivno +2, +4, +6. Sumpor je tipičan nemetal; ovisno o vrsti transformacije, može biti oksidacijski i redukcijski agens.

Pronalaženje sumpora u prirodi

Sumpor se nalazi u slobodnom (nativnom) stanju i vezanom obliku.

Najvažnija prirodna jedinjenja sumpora:

FeS 2 - željezni pirit ili pirit,

ZnS - cink blende ili sphalerit (wurtzit),

PbS - olovni sjaj ili galenit,

HgS - cinober,

Sb 2 S 3 - stibnite.

Osim toga, sumpor je prisutan u nafti, prirodnom uglju, prirodnim plinovima i prirodnim vodama (u obliku sulfatnih jona i određuje „trajnu“ tvrdoću slatke vode). Vitalni element za više organizme, sastavni dio mnogih proteina, koncentrisan je u kosi.

Alotropske modifikacije sumpora

Alotropija- to je sposobnost istog elementa da postoji u različitim molekularnim oblicima (molekule sadrže različit broj atoma istog elementa, na primjer, O 2 i O 3, S 2 i S 8, P 2 i P 4, itd. ).

Sumpor se odlikuje svojom sposobnošću da formira stabilne lance i cikluse atoma. Najstabilniji su S8, koji formiraju ortorombni i monoklinski sumpor. Ovo je kristalni sumpor - krhka žuta supstanca.

Otvoreni lanci imaju plastični sumpor, smeđu tvar, koja se dobiva oštrim hlađenjem rastopljenog sumpora (plastični sumpor postaje krhak nakon nekoliko sati, poprima žutu boju i postepeno prelazi u rombičnu).

1) rombični - S 8

t°pl. = 113°C; r = 2,07 g/cm 3

Najstabilnija modifikacija.

2) monokliničke - tamnožute iglice

t°pl. = 119°C; r = 1,96 g/cm 3

Stabilan na temperaturama iznad 96°C; u normalnim uslovima prelazi u rombičnu.

3) plastika - smeđa gumasta (amorfna) masa

Nestabilan, pri stvrdnjavanju se pretvara u rombični

Dobijanje sumpora

1. Industrijska metoda je topljenje rude pomoću pare.
2. Nepotpuna oksidacija sumporovodika (uz nedostatak kisika):

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O

1. Wackenroederova reakcija:

2H 2 S + SO 2 → 3S + 2H 2 O

Hemijska svojstva sumpora

Oksidativna svojstva sumpora
(S 0 + 2ē→ S -2 )

1) Sumpor reagira s alkalnim tvarima bez zagrijavanja:

S + O 2 – t° → S +4 O 2

2S + 3O 2 – t°; pt → 2S +6 O 3

4) (osim joda):

S+Cl2 → S +2 Cl 2

S + 3F 2 → SF 6

Sa složenim supstancama:

5) sa kiselinama - oksidantima:

S + 2H 2 SO 4 (konc) → 3S +4 O 2 + 2H 2 O

S+6HNO3(konc) → H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Reakcije disproporcionalnosti:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O

7) sumpor se rastvara u koncentrovanom rastvoru natrijum sulfita:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 natrijum tiosulfat

Lekcija hemije na temu "Sumpor oksid( VI ). Sumporna kiselina."

Khairuddinov Boris Anatolievich.

Ciljevi:

Obrazovni – stvoriti uslove za samostalno proučavanje hemijskih svojstava sumporne kiseline, industrijskog značaja i upotrebe sumporne kiseline i njenih soli.

Razvojni – promovirati razvoj vještina analiziranja sadržaja nastavnog materijala, izvođenja hemijskog eksperimenta i razvijanja vještina sastavljanja jonskih i redoks jednačina hemijskih reakcija.

Obrazovni – podstiču razvoj kognitivne aktivnosti učenika, sposobnost formulisanja i izražavanja svojih misli i logičkog zaključivanja.

Zadaci:

Obrazovni : razmotriti fizička i hemijska svojstva (opća i specifična za druge kiseline) sumporne kiseline, proizvodnju, pokazati veliki značaj sumporne kiseline i njenih soli u nacionalnoj ekonomiji, skrenuti pažnju učenika na ekološki problem vezan za proizvodnju sumporne kiseline kiselina.

Obrazovni : Nastaviti razvijati kod učenika dijalektičko-materijalističko razumijevanje prirode.

Razvojni : Razvijanje vještina i sposobnosti, rad sa udžbenikom i dodatnom literaturom, pravila za rad na radnoj površini, sposobnost sistematizacije i generalizacije, uspostavljanje uzročno-posljedičnih veza, konkluzivno i kompetentno izražavanje svojih misli, donošenje zaključaka, crtanje dijagrama, skica.

Vrsta lekcije: Kombinovano.

Oprema: Kompjuter, projektor, platno, prezentacija, PŠVO po imenu. D. I. Mendelejev; tabela “Elektrohemijske serije napona metala”; alkoholne lampe, epruvete, držači, hemijski stalak.

reagensi: H 2 SO 4 (dipl. i konc.), indikatori, bakar, cink, natrijum hidroksid (rastvor), natrijum karbonat, barijum hlorid, šećerC 12 H 22 O 11 .

Oblici i metode rada na času: frontalni, eksplanatorno - ilustrativni, vizuelni, IKT.

TOKOM NASTAVE

1. Organizacioni momenat

2. Ažuriranje znanja učenika. U prošloj lekciji proučavali smo sumpor(IV) oksid i sumpornu kiselinu, njihova fizička i hemijska svojstva.

Individualni rad sa karticama (2 učenika po izboru) :

Kartica 1
S kojom od sljedećih supstanci, čije formule: H 2 O, BaO, CO 2 , može stupiti u interakciju sa sumpornim oksidom (4). Zapišite jednadžbe za kemijske reakcije.

Kartica 2
S kojom od sljedećih supstanci, čije formule: Pb(NO 3 ) 2 , H 2 O, O 2 , CO 2 , vodonik sulfid može stupiti u interakciju. Zapišite jednadžbe za kemijske reakcije.

Frontalna anketa:

Gdje se sumporovodik pojavljuje u prirodi?

Kakav je značaj vodonik sulfida?

Koja fizička svojstva ima sumpor dioksid?

Koji je ovo oksid i koja svojstva pokazuje?

Koje soli stvara sumporna kiselina? Gdje se koriste sumpordioksid i soli sumporne kiseline?

Koja svojstva ima sumporna kiselina?H 2 SO 3 ?

3. Učenje novog materijala: Sumpor (VI) oksid - SO 3 (anhidrid sumpora) (slajd)

„I Gospod je s neba obasuo sumpor i oganj na Sodomu i Gomoru od Gospoda.

I srušio je gradove i sve okoline i sve stanovnike gradova. I Abraham ustade... i pogleda Sodomu i Gomoru i svu okolinu, i vide: gle, dim se diže sa zemlje, kao dim iz peći...” (Biblija. Postanak 19:24-28). Britanski arheolozi su 2000. godine utvrdili tačnu lokaciju ovih uništenih gradova na dnu Mrtvog mora.Zanimljiva hipoteza o ovoj katastrofi grčkog geografa Strabona, zasnovana na njegovim nalazima i istraživanjima, daje zastrašujuću sliku: zemljotres, požar, a zatim kiša sumporne kiseline. Prema Strabonu, ovi gradovi su uništeni.

Pitanje za studente: Da li je po vašem mišljenju moguće potvrditi Strabonovu hipotezu sa stanovišta razmatranih svojstava sumpor(VI) oksida?Sumporov oksid ili sumporni anhidrid, u normalnim uslovima, je bezbojna tečnost, ključa na 44,6*C, na 16,8*C očvršćava se u prozirnu metalnu masu. Kada se zagreju iznad 50*C, kristali se pale bez topljenja. Izuzetno higroskopan. Sumporni anhidrid veoma energično, oslobađajući veliku količinu toplote, reaguje sa vodom, formirajući sumpornu kiselinu. Kada se rastvoriSO 3 velika količina toplote se oslobađa u vodi, a ako u vodu dodate veliku količinu toploteSO 3 odmah može doći do eksplozije.SO 3 rastvorljiv u konc. sumporne kiseline, formirajući takozvani oleum. Ima sva svojstva kiselih oksida: reagira s bazičnim oksidima i bazama.

Reaguje sa vodom i formira sumpornu kiselinu: (slajd)

SO 3 +H 2 O=H 2 SO 4

Interagira sa bazama:

2KOH+ SO 3 =K 2 SO 4 + H 2 O; nastaje tokom oksidacije sumpor-dioksida: 2SO 2 + O 2= 2 SO 3 mačka-r:t’, V 2 O 5 ;

4 . Motivacija za kognitivnu aktivnost:

Učitelj:

“Rastvoriću svaki metal.
Alhemičar me uhvatio
U jednostavnoj glinenoj retorti.
Ja sam poznat kao glavna kiselina...
Kada se i sam rastvorim u vodi,
Postajem veoma vruće..."

Učitelj: O kojoj kiselini pričamo?

Studenti: Sumporna kiselina

Želim da vam ispričam bajku o sumpornoj kiselini. Priča se zove "Avanture sumporne kiseline" (slajd)

U jednom hemijskom kraljevstvu rodila se beba kraljici vode i njegovom veličanstvu heksavalentnog sumpornog oksida.

Svi su želeli da se rodi dečak - prestolonaslednik. Ali čim je plava traka vezana za bebu, odmah je pocrvenela. Svi su shvatili da je rođena djevojčica.

Iskustvo 1. Dodajte plavi lakmus u tikvicu sa rastvorom sumporne kiseline. Boja se promijenila u crvenu.

Djevojčica je dobila lijepo ime - Kiselina, a prezime njenog oca - Sumporna. Prisjetimo se njegovog sastava i strukture.

Fizička svojstva.

Učitelj: Sumporna kiselina je bezbojna, teška, neisparljiva tečnost, higroskopna (uklanja vodu). Zbog toga se koristi za sušenje gasova. Kada se otopi u vodi, dolazi do jakog zagrijavanja.Ne zaboravite da ne sipate vodu u koncentrovanu sumpornu kiselinu!

– Koje je pravilo za otapanje koncentrovane sumporne kiseline?

Zašto je sumporna kiselina ovako razrijeđena?

(sumporna kiselina je skoro 2 puta teža od vode i zagrijava se kada se otopi).

Sumporna kiselina je jak elektrolit, ali kao dvobazna kiselina, disocijacija se odvija u koracima.

Napišite stepenastu disocijaciju sumporne kiseline.

Tako nastaju dvije vrste soli: srednje i kisele.

Potvrda. Sumporna kiselina je odrasla i zainteresovala se za svoje brojne rođake. Zajedno sa roditeljima sastavila je porodično stablo - cijelo porodično stablo kiseline.

(slajd)

Sumpor---→Sumpor(IV) oksid ---→Sumpor(VI) oksid ---→Sumporna kiselina---→Sulfati
Kiseonik---→Voda---→Sumporna kiselina---→Sulfati.

I Sumporna kiselina je shvatila da će u budućnosti svom sinu, prestolonasledniku, dati ime Sulfat.

Učitelj: Šta se može koristiti kao hemikalija. sirovine za proizvodnju sumporne kiseline? (sumpor, vodonik sulfid, sumpor dioksid, sumporni anhidrid i metalni sulfidi).

Pogledajmo sada izblizafizička i hemijska svojstvasumporna kiselina

Biti u prirodi .

Učitelj: Mnogi ljudi vjeruju da se sumporna kiselina proizvodi samo umjetno.Ovo nije istina. Sumporna kiselina i sumpor oksid(6) nalaze se u nekim vodama vulkanskog porijekla.

Svojstva sumporne kiseline .

Učitelj: Prije nego saznamo hemijska svojstva sumporne kiseline, sjetimo se općih svojstava kiselina.

– Koja hemijska svojstva imaju kiseline? (sa metalima, oksidima, bazama, solima).

– Koji se znakovi mogu koristiti da se utvrdi da je došlo do kemijske reakcije? (miris, boja, gas, sediment).

Koliko je vremena prošlo otkako je acid napunila 18 godina, a ona je samo htjela na put. Hteo sam da vidim svet i da se pokažem. Dugo je hodala putem i došla do račvanja. Sa strane puta ugledala je veliki kamen na kojem je pisalo: Ako ideš desno, doći ćeš do kiselina, ako ideš lijevo, doći ćeš do soli, Ako ideš pravo, naći ćeš tvoj put. Razmišljao sam o kiselini. Kako pronaći pravi put? Hajde da joj pomognemo.

Pamtimo i poštujemo sigurnosna pravila.

Iskustvo 2 Uzmite dvije epruvete.

U jednu epruvetu stavite Zn, u drugu stavite Cu, a u obe epruvete sipajte rastvor sumporne kiseline.

Šta posmatraš?

Zapišite jednadžbe kemijskih reakcija u redoks obliku.

Zaključak 1: Rastvorljiva sumporna kiselina reaguje sa metalima i proizvodi vodonik. Sumpor u sumpornoj kiselini pokazuje samo oksidirajuća svojstva. Zašto? (pošto je sumpor u najvišem oksidacionom stanju)

Zadatak 3

Iskustvo 3U epruvetu sipajte rastvor NaOH, a zatim dodajte fenolftalein.

Šta posmatraš?

Dodati rastvor sumporne kiseline.

Šta posmatraš?

Zaključak 3: Rastvorljiva sumporna kiselina reaguje sa bazama.

Na svom putovanju, Sumporna kiselina je srela dva princa. Jedan se zvao natrijum karbonat, a drugi barijum hlorid. Ali sumporna kiselina nije našla zajednički jezik s prvim princom - kada se približila natrijum karbonatu, nestala je, ostavljajući za sobom samo mjehuriće plina. A drugi princ zaprosio je sumpornu kiselinu i poklonio joj prekrasnu bijelu vjenčanicu.

Iskustvo 4Uzmite dvije epruvete.

Sipajte rastvor Na u jednu epruvetu 2 CO 3 , u drugu epruvetu sa rastvorom BaCl 2 , sipajte rastvor sumporne kiseline u obe epruvete.

Šta posmatraš?

Zaključak 4: Rastvorljiva sumporna kiselina reaguje sa solima.

Zaključak 5: Razrijeđena sumporna kiselina ima zajednička svojstva karakteristična za sve kiseline.

Učitelj: Osim toga, sumporna kiselina ima specifična svojstva. Koncentrirana sumporna kiselina je sposobna odvojiti vodu od organskih tvari, ugljeni ih.

Nakon vjenčanja, Sumporna kiselina i mladoženja su krenuli na izlet. Dan je bio vruć i odlučili su da se opuste i popiju slatki čaj. Ali čim je kiselina dotakla šećer, vidio sam nešto čudno.Iskustvo 5. Šećer ikonc.Sumporna kiselina.

Barijum hlorid i njena verenica Sumporna kiselina otišle su do zlatare da kupe burme. Kada se kiselina približila vitrini, odmah je htela da isproba nakit. Ali kada je na prst stavila bakarni i srebrni prsten, oni su se odmah rastvorili. Samo predmeti od zlata i platine ostali su nepromijenjeni. Zašto?(Odgovaraju učenici).

Nakon nekog vremena, sumporna kiselina i barijum hlorid su rodile divnu bebu, imao je snježnobijelu kosu i nazvala ga je barijum sulfat. To je kraj bajke, a ko je slušao - BRAVO!

Aplikacija.

(Sumporna kiselina je ostala u gradu i donela je mnogo koristi.)

Učitelj: Sumporna kiselina je najvažniji proizvod glavne hemijske industrije: proizvodnje mineralnih đubriva, metalurgije i prerade naftnih derivata. Njegove soli, na primjer bakar sulfat, koriste se u poljoprivredi za suzbijanje štetočina i biljnih bolesti (rad prema tablici iz udžbenika).

1. Proizvodnja mineralnih đubriva.
2. Prečišćavanje naftnih derivata.
3. Sinteza boja i lijekova.
4. Proizvodnja kiselina i soli.
5. Sušenje gasova.
6. Metalurgija.

Pričvršćivanje: Naša konsolidacija će se odvijati u obliku igre. Naš razred je podijeljen u tri tima, za svaki tačan odgovor tim dobija žeton. Naše 1. takmičenje"zagrijavanje"Moto: "Ko malo zna, zna puno." Ko zna mnogo, ni ovo nije dovoljno.”

1. Koja fizička svojstva ima sumpor?kiselina? 2. Kako razlikovati sulfate od drugih soli? 3. Primjena sumporne kiseline.

4. Navedite njegove alotropske modifikacije sumpora.
5. Kako se dva oksida sumpora razlikuju u svojstvima? 6. Kako se dobijaju i gdje se koriste?
7. Uporedite strukturu i svojstva ozona i kiseonika.
8. Kako se može dobiti sumporna kiselina?
9. Zašto se zove “ulje vitriola”?
10. Koje soli stvara sumporna kiselina? « Ako priroda daje dobro, onda hemijske reakcije idu same od sebe”, moto je našeg sljedećeg takmičenja –"Transformers."Implementirati « lanac» transformacije. 1) Zn-> ZnSO4 ->Zn(OH)2 ->ZnSO4 ->BaSO4

2) S -> SO2 -> SO3 -> H2SO4 -> K2SO4

3)S->H2S->SO2->Na2SO3->BaSO3

3. takmičenje"Hemičari i Khimichki"Moto takmičenja je “Jedna glava je dobra, a dvije su bolje”

Grafički diktat : da “+”, ne “-”

1.Sumpor (IV) oksid je sumpor dioksid?

2. Sumpor (IV) oksid je bezbojni gas oštrog mirisa, teži od vazduha, otrovan?

3. Da li je sumporov oksid (IV) slabo rastvorljiv u vodi? -

4. Da li sumpordioksid ima svojstva kiselog oksida?Kada se rastvori u vodi, da li nastaje sumporna kiselina?

5. SO 2 reagira s bazičnim oksidima?

6.SO 2 da li reaguje sa alkalijama?

7. U sumporovom oksidu (IV)SO 2 oksidacijsko stanje +2? -

8. Da li sumpor-dioksid pokazuje svojstva oksidativnog i redukcionog sredstva?

9. Prva pomoć kod trovanja gasovima: vodonik sulfid, sumpordioksid: ispiranje nosa i usta 2% rastvorom natrijum bikarbonataNaHCO 3 ,mir,svjez vazduh.

10. Da li se sumporna kiselina postepeno disocira?

11.H 2 SO 3 formira dva niza soli: - srednje (sulfiti), - kisele (hidrosulfiti)

Zadaća: § 21, str. 78, dok. br. 2, 3.

Sumpor je prilično rasprostranjen u prirodi. Njegov sadržaj u zemljinoj kori je 0,0048 tež. %. Značajan dio sumpora se javlja u izvornom stanju.

Sumpor se takođe nalazi u obliku sulfida: pirita, halkopirita i sulfata: gipsa, celestina i barita.

Mnoga jedinjenja sumpora nalaze se u nafti (tiofen C 4 H 4 S, organski sulfidi) i naftnim gasovima (vodonik sulfid).

Sumpor (VI) oksid (sumporni anhidrid, sumpor trioksid, sumporni gas) SO 3 - viši sumpor oksid, vrsta hemijske veze: kovalentna

Prostorni model molekula γ -SO 3

polarnu hemijsku vezu. U normalnim uslovima, vrlo isparljiva, bezbojna tečnost sa zagušljivim mirisom. Na temperaturama ispod 16,9 °C očvršćava se i formira mješavinu različitih kristalnih modifikacija čvrstog SO 3.

Molekuli SO 3 u gasnoj fazi imaju ravnu trigonalnu strukturu sa D 3h simetrijom (OSO ugao = 120°, d(S-O) = 141 pm.) Pri prelasku u tečno i kristalno stanje formiraju se ciklički trimer i cik-cak lanci.

Čvrsti SO 3 postoji u α-, β-, γ- i δ-oblici, sa tačkama topljenja od 16,8, 32,5, 62,3 i 95 °C, respektivno, i razlikuju se po obliku kristala i stepenu polimerizacije SO 3. α-oblik SO3 sastoji se pretežno od trimernih molekula. Drugi kristalni oblici sumpornog anhidrida sastoje se od cik-cak lanaca: izolovani u β-SO 3, povezani u ravne mreže u γ-SO 3 ili u prostorne strukture u δ-SO 3. Kada se ohladi, iz para se u početku formira bezbojna, ledena, nestabilna α-forma, koja se u prisustvu vlage postepeno pretvara u stabilan β-oblik – bijeli „svileni” kristali slični azbestu. Obrnuti prijelaz β-forme u α-oblik moguć je samo kroz plinovito stanje SO 3. Obe modifikacije „dimljuju“ u vazduhu (formiraju se kapljice H 2 SO 4 ) zbog visoke higroskopnosti SO 3 . Međusobni prelazak na druge modifikacije odvija se vrlo sporo. Raznolikost oblika sumpor trioksida povezana je sa sposobnošću SO 3 molekula da polimeriziraju zbog formiranja donor-akceptorskih veza. Polimerne strukture SO 3 lako se pretvaraju jedna u drugu, a čvrsti SO 3 se obično sastoji od mješavine različitih oblika, čiji relativni sadržaj ovisi o uvjetima za dobivanje sumpornog anhidrida.

kiselo-bazni: SO3 je tipičan kiseli oksid, anhidrid sumporne kiseline. Njegova hemijska aktivnost je prilično visoka. U reakciji s vodom stvara sumpornu kiselinu:

Međutim, u ovoj reakciji nastaje sumporna kiselina u obliku aerosola, pa se stoga u industriji sumpor(VI) oksid otapa u sumpornoj kiselini kako bi nastao oleum, koji se zatim otapa u vodi da bi se formirala željena sumporna kiselina. koncentracija.

Zagađenje biosfere jedinjenjima sumpora

Sumpor dioksid so2 Zagađenje atmosfere jedinjenjima sumpora ima važne ekološke posljedice. U atmosferu uglavnom ulaze sumpordioksid i vodonik sulfid. U posljednje vrijeme pažnju su počela privlačiti i druga jedinjenja sumpora nastala kao rezultat mikrobioloških procesa. Glavni prirodni izvori sumpordioksida su vulkanska aktivnost, kao i oksidacija sumporovodika i drugih sumpornih jedinjenja. Prema nekim procjenama, oko 4 miliona tona sumpor-dioksida godišnje uđe u atmosferu kao rezultat vulkanske aktivnosti. Ali mnogo više - oko 200-215 miliona tona sumpor-dioksida - nastaje iz vodonik-sulfida, koji ulazi u atmosferu tokom razgradnje organske materije.

Industrijski izvori sumpor-dioksida odavno su nadmašili vulkane po intenzitetu i sada su jednaki ukupnom intenzitetu svih prirodnih izvora. U prirodi ne postoje fosilna goriva koja se sastoje isključivo od ugljovodonika. Uvek postoji primesa drugih elemenata, a jedan od njih je sumpor. Čak i prirodni plin sadrži barem tragove sumpora. Sirova nafta sadrži od 0,1 do 5,5 posto sumpora u zavisnosti od polja, a ugalj od 0,2 do 7 posto sumpora. Stoga, sagorijevanje goriva proizvodi 80-90 posto cjelokupnog antropogenog sumpor-dioksida, pri čemu sagorijevanje uglja proizvodi najviše (70 posto ili više). Preostalih 10-20 posto dolazi od topljenja obojenih metala i proizvodnje sumporne kiseline. Sirovine za proizvodnju bakra, olova i cinka su uglavnom rude koje sadrže velike količine sumpora (do 45 posto). Iste rude i drugi minerali bogati sumporom služe kao sirovina za proizvodnju sumporne kiseline.

Sumpor dioksid je vrlo otrovan, ugrožava zdravlje, pa čak i život ljudi i životinja, te oštećuje vegetaciju. U SSSR-u, za sumpor-dioksid u atmosferi, najveće dopuštene koncentracije (MAC) za jednokratno izlaganje su 0,5 miligrama po kubnom metru, prosjek po danu je 0,05, što u zapreminskim koncentracijama daje 0,17 i 0,017 ppm, respektivno.

Uobičajena koncentracija sumpor-dioksida u donjoj atmosferi je 0,2 ppb. Međutim, njegova distribucija širom svijeta je vrlo neravnomjerna. Prema mjerenjima na pozadinskim osmatračkim (monitoring) stanicama koje se nalaze u različitim dijelovima svijeta i koje se nalaze na udaljenosti od direktnih antropogenih izvora ovog gasa, koncentracije se razlikuju desetine i stotine puta. Najveće koncentracije uočene su na sjevernoj hemisferi, a maksimalne vrijednosti dostižu u istočnim i centralnim regijama Sjedinjenih Država i Centralne Evrope (10-14 mikrograma po kubnom metru, odnosno 3,4-4,8 ppb). U područjima gdje ima manje velikih gradova i industrijskih centara (zapadne SAD, evropska teritorija SSSR-a itd.), koncentracija sumpor-dioksida je za red veličine niža (1-4 mikrograma po kubnom metru, ili 0,34-1,37 ppb). ), au nekima u čistijim područjima, poput Kavkaza i Bajkalskog jezera, manje od 0,1 mikrograma po kubnom metru, ili 0,034 nb. Na južnoj hemisferi koncentracija sumpor-dioksida je 1,5-2 puta niža nego na sjevernoj hemisferi, nad okeanom je znatno niža nego nad kontinentom, a nad okeanom koncentracija raste s visinom, dok se nad kontinentima smanjuje ,

Opće karakteristike elemenata VA grupe.

Glavna podgrupa grupe V periodnog sistema D.I. Mendeljejev uključuje pet elemenata: tipične p-elemente azot N, fosfor P, kao i slične elemente dugoperiodnog arsena As, antimona Sb i bizmuta Bi. Imaju zajedničko ime pniktogeni. Atomi ovih elemenata imaju 5 elektrona na vanjskom nivou (konfiguracija n s 2 n p 3).

U jedinjenjima elementi pokazuju oksidaciona stanja od -3 do +5. Najtipičniji stepeni su +3 i +5. Oksidacijsko stanje od +3 tipičnije je za bizmut.

Kada idete od N do Bi, atomski radijus se prirodno povećava. Kako se veličina atoma povećava, energija ionizacije se smanjuje. To znači da slabi veza elektrona vanjskog energetskog nivoa sa jezgrom atoma, što dovodi do slabljenja nemetalnih svojstava i povećanja metalnih svojstava u nizu od dušika do Bi.

Azot i fosfor su tipični nemetali, tj. stvaraoci kiseline. Arsen ima izraženija nemetalna svojstva. Antimon pokazuje nemetalna i metalna svojstva u približno istoj mjeri. Bizmut se odlikuje dominantnim metalnim svojstvima.

Atom dušika ima tri nesparena elektrona. Dakle, valencija azota je tri. Zbog odsustva d-podnivoa na vanjskom nivou, njegovi elektroni se ne mogu razdvojiti. Međutim, kao rezultat interakcije donor-akceptor, dušik postaje četverovalentan.

Atomi fosfora i naknadni elementi VA grupe imaju slobodne orbitale na d-podnivou i, kada se kreću u pobuđeno stanje, 3s elektroni će se razdvojiti. U nepobuđenom stanju svi elementi grupe 5A imaju valencu 3, au pobuđenom stanju svih, osim dušika, valenca je pet.

Elementi ove grupe formiraju gasovita vodikova jedinjenja (hidride) tipa EN 3, u kojima je njihovo oksidaciono stanje -3.

Budući da se sumpor u prirodi pojavljuje u izvornom stanju, čovjek je bio poznat već u antičko doba. Alhemičari su veliku pažnju posvetili sumporu. Mnogi od njih su već poznavali sumpornu kiselinu. Vasilija Valentina u 15. veku. detaljno je opisana njegova priprema (zagrijavanjem željeznog sulfata). Sumporna kiselina je prvi put industrijski proizvedena u Engleskoj sredinom 18. stoljeća.

Boravak u prirodi, primanje:

Značajne naslage sumpora se često nalaze u prirodi (uglavnom u blizini vulkana). Najčešći sulfidi su: gvozdeni pirit (pirit) FeS 2, bakarni pirit CuFeS 2, olovni sjaj PbS i mešavina cinka ZnS. Sumpor se još češće nalazi u obliku sulfata, kao što su kalcijum sulfat (gips i anhidrit), magnezijum sulfat (gorka so i kizerit), barijum sulfat (teška šparta), stroncijum sulfat (celestin), natrijum sulfat (Glauberova so) .
Potvrda. 1. Topljenje prirodnog sumpora iz prirodnih naslaga, na primjer, korištenjem pare, i pročišćavanje sirovog sumpora destilacijom.
2. Oslobađanje sumpora tokom odsumporavanja proizvoda gasifikacije uglja (voda, vazduh i gasovi za osvetljenje), na primer, pod uticajem vazduha i katalizatora aktivnog uglja: 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S
3. Oslobađanje sumpora prilikom nepotpunog sagorevanja vodonik sulfida (vidi gornju jednačinu), nakon zakiseljavanja rastvora natrijum tiosulfata: Na 2 S 2 O 3 + 2HCI = 2NaCI + SO 2 + H 2 O + S
a pri destilaciji otopine amonijum polisulfida: (NH 4) 2 S 5 = (NH 4) 2 S + 4S

Fizička svojstva:

Sumpor je tvrda, krhka, žuta supstanca. Praktično je nerastvorljiv u vodi, ali se dobro otapa u ugljičnom disulfidu, anilinu i nekim drugim rastvaračima. Slabo provodi toplinu i električnu energiju. Sumpor formira nekoliko alotropnih modifikacija. ???...
...
Na 444,6°C, sumpor ključa, formirajući tamno smeđe pare.

Hemijska svojstva:

Atom sumpora, koji ima nepotpuni vanjski energetski nivo, može spojiti dva elektrona i pokazati oksidacijsko stanje od -2. Kada se elektroni predaju ili povuku do atoma elektronegativnijeg elementa, oksidacijsko stanje sumpora može biti +2, +4 i +6.
Kada sumpor sagorijeva u zraku ili u kisiku, nastaju sumporov oksid (IV) SO 2 i djelomično sumporov oksid (VI) SO 3. Kada se zagrije, direktno se spaja sa vodonikom, halogenima (osim joda), fosforom, ugljem i svim metalima osim zlata, platine i iridija. Na primjer:
S + H 2 = H 2 S; 3S + 2P = P 2 S 3 ; S + CI 2 = SCI 2 ; 2S + C = CS 2 ; S + Fe = FeS
Kao što slijedi iz primjera, u reakcijama s metalima i nekim nemetalima sumpor je oksidacijsko sredstvo, a u reakcijama s aktivnijim nemetalima, kao što su kisik, hlor, redukcijski agens.
U vezi sa kiselinama i alkalijama...
...

Najvažnije veze:

Sumporov dioksid, SO 2 je bezbojan, teški gas oštrog mirisa, vrlo lako rastvorljiv u vodi. U rastvoru, SO 2 se lako oksidira.
Sumporna kiselina, H 2 SO 3: dvobazna kiselina, njene soli se nazivaju sulfiti. Sumporna kiselina i njene soli su jaki redukcioni agensi.
Sumpor trioksid, SO 3: bezbojna tečnost, veoma snažno upija vlagu stvarajući sumpornu kiselinu. Ima svojstva kiselih oksida.
Sumporna kiselina, H 2 SO 4: vrlo jaka dvobazna kiselina, čak i uz umjereno razrjeđenje, gotovo potpuno disocira na jone. Sumporna kiselina je slabo hlapljiva i istiskuje mnoge druge kiseline iz njihovih soli. Rezultirajuće soli nazivaju se sulfati, kristalni hidrati se nazivaju vitriol. (na primjer, bakar sulfat CuSO 4 * 5H 2 O, formira plave kristale).
Hidrogen sulfid, H 2 S: bezbojni gas sa mirisom pokvarenih jaja, tačka ključanja = - 61°C. Jedna od najslabijih kiselina. Soli - sulfidi
...
...
...

primjena:

Sumpor se široko koristi u industriji i poljoprivredi. Otprilike polovina njegove proizvodnje se koristi za proizvodnju sumporne kiseline. Sumpor se koristi za vulkanizaciju gume. U obliku sumporne boje (fini prah), sumpor se koristi za suzbijanje bolesti vinograda i pamuka. Koristi se za proizvodnju baruta, šibica i blistavih jedinjenja. U medicini se za liječenje kožnih bolesti pripremaju sumporne masti.

Myakisheva E.A.
HF Tjumenski državni univerzitet, 561 gr.

Izvori:
1. Hemija: Referenca. Ed./V. Schröter. – M.: Hemija, 1989.
2. G. Remy “Kurs neorganske hemije” - M.: Hemija, 1972.