Kükürd– 3-cü dövrün elementi və Dövri sistemin VIA-qrupu, seriya nömrəsi 16, aiddir xalkogenlər. Atomun elektron formulu [ 10 Ne] 3s 2 3p 4, xarakterik oksidləşmə dərəcələri 0, -II, +IV və +VI, S VI vəziyyəti sabit hesab olunur.

Kükürdün oksidləşmə şkalası:

Kükürdün elektronmənfiliyi 2,60-dır, qeyri-metal xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur. Hidrogen və oksigen birləşmələrində müxtəlif anionların bir hissəsidir, oksigen tərkibli turşuları və onların duzlarını, ikili birləşmələri əmələ gətirir.

Təbiətdə - on beşinci kimyəvi bolluğa görə element (qeyri-metallar arasında yeddinci). Sərbəst (doğma) və bağlı formada olur. Yüksək orqanizmlər üçün həyati bir element.

Sera S. Sadə maddə. Sarı kristal (α‑romb və β‑monoklin,

95,5 °C-də) və ya amorf (plastik). Kristal qəfəsin düyünlərində S 8 molekulları ("tac" tipli qeyri-planar dövrlər) var, amorf kükürd S n zəncirlərindən ibarətdir. Aşağı əriyən maddə, mayenin özlülüyü 200 °C-də maksimumdan keçir (S 8 molekullarının qırılması, S n zəncirlərinin bir-birinə qarışması). Bir cütdə - S 8, S 6, S 4, S 2 molekulları. 1500 ° C-də monatomik kükürd görünür (kimyəvi tənliklərdə sadəlik üçün hər hansı bir kükürd S ilə təmsil olunur).

Kükürd suda həll olunmur və normal şəraitdə onunla reaksiya vermir, karbon disulfid CS 2-də yüksək dərəcədə həll olunur.

Kükürd, xüsusilə toz halında, qızdırıldıqda yüksək aktivliyə malikdir. Metallar və qeyri-metallarla oksidləşdirici agent kimi reaksiya verir:

amma kimi azaldıcı agent– flüor, oksigen və turşularla (qaynadıqda):

Kükürd qələvi məhlullarda dismutasiyaya məruz qalır:

3S 0 + 6KOH (konk.) \u003d 2K 2 S -II + K 2 S IV O 3 + 3H 2 O

Yüksək temperaturda (400 °C) kükürd yodu hidrogen yodiddən çıxarır:

S + 2HI (g) \u003d I 2 + H 2 S,

lakin məhlulda reaksiya əks istiqamətdə gedir:

I 2 + H 2 S (p) = 2 HI + S↓

Qəbz: in sənaye təbii kükürd yataqlarından əridilmiş (buxarın köməyi ilə), kömürün qazlaşdırılması məhsullarının kükürdsüzləşdirilməsi zamanı buraxılır.

Kükürd karbon disulfidin, sulfat turşusunun, kükürdün (kükürd) boyalarının sintezində, rezin vulkanizasiyasında, bitkiləri toz küfdən qoruyan vasitə kimi və dəri xəstəliklərinin müalicəsi üçün istifadə olunur.

Hidrogen sulfid H 2 S. Anoksik turşu. Boğucu qoxusu olan rəngsiz, havadan ağır qaz. Molekul ikiqat natamam tetraedr quruluşuna malikdir [::S(H) 2 ]

(sp 3 -hibridləşmə, valet bucağı H - S - H tetraedraldan uzaqdır). 400 ° C-dən yuxarı qızdırıldıqda qeyri-sabitdir. Suda (20 ° C-də 2,6 l / 1 l H 2 O), doymuş desimolyar məhlulda (0,1 M, "hidrogen sulfidli su") bir az həll olunur. Məhlulda çox zəif turşu, praktiki olaraq ikinci mərhələdə S 2- ionlarına ayrılmır (S 2-nin maksimal konsentrasiyası 1 10 -13 mol / l-dir). Havada dayandıqda, məhlul buludlu olur (inhibitor - saxaroza). Tamamilə deyil, qələvilərlə neytrallaşdırılır - ammonyak hidratla. Güclü azaldıcı agent. İon mübadiləsi reaksiyalarına daxil olur. Çox az həll olunan məhluldan rəngli sulfidləri çökdürən sulfidləşdirici maddə.

Keyfiyyət reaksiyaları- sulfidlərin çökməsi, həmçinin alova daxil edilmiş soyuq bir obyektdə (çini spatula) sarı kükürd örtüyünün əmələ gəlməsi ilə H 2 S-nin natamam yanması. Neft, təbii və koks qazının emalının əlavə məhsulu.

Analitik reagent kimi kükürd, qeyri-üzvi və üzvi kükürd tərkibli birləşmələrin istehsalında istifadə olunur. Son dərəcə zəhərli. Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Qəbz: in sənaye- birbaşa sintez:

H 2 + S = H 2 S(150-200°C)

və ya kükürdün parafinlə qızdırılması ilə;

in laboratoriyalar- güclü turşuların sulfidlərdən yerdəyişməsi

FeS + 2НCl (kons.) = FeCl 2 + H 2 S

və ya ikili birləşmələrin tam hidrolizi:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3 H 2 S

Natrium sulfid Na 2 S. Anoksik duz. Ağ, çox higroskopik. Parçalanmadan əriyir, termal cəhətdən sabitdir. Suda yaxşı həll edək, anionda hidroliz olur, məhlulda güclü qələvi mühit yaradır. Havada dayandıqda məhlul buludlu olur (koloidal kükürd) və sarıya çevrilir (polisulfid rəngi). Tipik bərpaedici. Kükürd bağlayır. İon mübadiləsi reaksiyalarına daxil olur.

Keyfiyyət reaksiyaları S 2- ionunda - müxtəlif rəngli metal sulfidlərin çökməsi, onlardan MnS, FeS, ZnS HCl-ə parçalanır (fərq.).

Kükürdlü boyaların və sellülozun istehsalında, aşılama zamanı dərilərin tük cizgilərini çıxarmaq üçün, analitik kimyada reagent kimi istifadə olunur.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Na 2 S + 2НCl (razb.) \u003d 2NaCl + H 2 S

Na 2 S + 3H 2 SO 4 (konk.) \u003d SO 2 + S↓ + 2H 2 O + 2NaHSO 4 (50 ° C-ə qədər)

Na 2 S + 4HNO 3 (konk.) = 2NO + S↓ + 2H 2 O + 2NaNO 3 (60 ° C)

Na 2 S + H 2 S (sat.) = 2NaHS

Na 2 S (t) + 2O 2 \u003d Na 2 SO 4 (400 ° C-dən yuxarı)

Na 2 S + 4H 2 O 2 (konk.) = Na 2 SO 4 + 4H 2 O

S 2- + M 2+ \u003d MnS (bərk) ↓; FeS (qara)↓; ZnS (ağ)↓

S 2- + 2Ag + = Ag 2 S (qara) ↓

S 2- + M 2+ \u003d CdS (sarı) ↓; PbS, CuS, HgS (qara)↓

3S 2- + 2Bi 3+ \u003d Bi 2 S 3 (qısa - qara) ↓

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

Qəbz in sənaye- mineralın kalsinasiyası mirabilit Na 2 SO 4 10H 2 O azaldıcı maddələrin iştirakı ilə:

Na 2 SO 4 + 4H 2 \u003d Na 2 S + 4H 2 O (500 ° C, cat. Fe 2 O 3)

Na 2 SO 4 + 4C (koks) \u003d Na 2 S + 4CO (800–1000 ° C)

Na 2 SO 4 + 4CO \u003d Na 2 S + 4CO 2 (600–700 ° C)

Alüminium sulfid Al 2 S 3. Anoksik duz. Ağ, Al-S bağı əsasən kovalentdir. N 2 artıq təzyiq altında parçalanmadan əriyir, asanlıqla sublimasiya edir. İstilik zamanı havada oksidləşir. Su ilə tamamilə hidroliz olur, məhluldan çökmür. Güclü turşularla parçalanır. Saf hidrogen sulfidin bərk mənbəyi kimi istifadə olunur. Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S (saf)

Al 2 S 3 + 6НCl (razb.) \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 S

Al 2 S 3 + 24HNO 3 (konk.) \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 24NO 2 + 12H 2 O (100 ° C)

2Al 2 S 3 + 9O 2 (hava) = 2Al 2 O 3 + 6SO 2 (700–800 ° C)

Qəbz: oksigen və nəm olmadıqda alüminiumun ərimiş kükürdlə qarşılıqlı təsiri:

2Al + 3S = AL 2 S 3(150-200°C)

Dəmir (II) sulfid FeS. Anoksik duz. Yaşıl rəngli qara-boz, odadavamlıdır, vakuumda qızdırıldıqda parçalanır. Yaş olduqda, atmosfer oksigeninə həssasdır. Suda həll olunmur. Dəmir (II) duzunun məhlulları hidrogen sulfidi ilə doyduqda çökmür. Turşularla parçalanır. Bərk hidrogen sulfid mənbəyi olan dəmir istehsalında xammal kimi istifadə olunur.

Fe 2 S 3 tərkibli dəmir (III) birləşməsi məlum deyil (alınmamışdır).

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Qəbz:

Fe+S= FeS(600°C)

Fe 2 O 3 + H 2 + 2H 2 S \u003d 9 FeS+ 3H 2 O (700‑1000 °C)

FeCl 2 + 2NH 4 HS (məs.) = FeS↓ + 2NH 4 Cl + H 2 S

Dəmir disulfidi FeS 2. ikili əlaqə. Fe 2+ (–S – S–) 2‑ ion quruluşuna malikdir. Tünd sarı, termal cəhətdən sabitdir, alovlanma zamanı parçalanır. Suda həll olunmur, seyreltilmiş turşularla, qələvilərlə reaksiya vermir. O, oksidləşdirici turşularla parçalanır, havada qızartmağa məruz qalır. Dəmir, kükürd və sulfat turşusu istehsalında xammal, üzvi sintezdə katalizator kimi istifadə olunur. Təbiətdə - filiz mineralları pirit və markazit.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

FeS 2 = FeS + S (1170 °C-dən yuxarı, vakuum)

2FeS 2 + 14H 2 SO 4 (konk., üfüq) \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 15SO 2 + 14H 2 O

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

4FeS 2 + 11O 2 (hava) \u003d 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 (800 ° C, atəş)

Ammonium hidrosulfid NH 4 HS. Anoksik turşu duzu. Ağ, təzyiq altında əriyir. Yüksək uçucu, termal cəhətdən qeyri-sabitdir. Havada oksidləşir. Suda yaxşıca həll edək, kation və anion üzərində hidrolizləşir (üstün gəlir), qələvi mühit yaradır. Məhlul havada sarıya çevrilir. Turşularla parçalanır, doymuş məhlulda kükürd əlavə edir. Qələvilərlə zərərsizləşdirilmir, məhlulda orta duz (NH 4) 2 S yoxdur (orta duzun alınması şərtləri üçün “H 2 S” başlığına baxın). Analitik reagent (sulfid çöküntüsü) kimi fotodeveloperlərin tərkib hissəsi kimi istifadə olunur.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

NH 4 HS = NH 3 + H 2 S (20 ° C-dən yuxarı)

NH 4 HS + HCl (fərq) \u003d NH 4 Cl + H 2 S

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

2NH 4 HS (sat. H 2 S) + 2CuSO 4 = (NH 4) 2 SO 4 + H 2 SO 4 + 2CuS↓

Qəbz: NH 3 konsentratlı məhlulunun hidrogen sulfidi ilə doyurulması:

NH 3 H 2 O (konk.) + H 2 S (g) = NH4HS+ H 2 O

Analitik kimyada bərabər miqdarda NH 4 HS və NH 3 H 2 O olan məhlul şərti olaraq (NH 4) 2 S məhlulu hesab edilir və reaksiya tənliklərinin yazılmasında orta duz düsturu istifadə olunur, baxmayaraq ki, ammonium sulfid tamamilə hidrolizə olunur. su NH 4 HS və NH 3 H 2 O.

Kükürd dioksidi. Sülfitlər

Kükürd dioksidi SO 2. Turşu oksidi. Kəskin qoxu olan rəngsiz qaz. Molekul natamam üçbucaq quruluşuna malikdir [: S(O) 2 ] (sp 2 -hibridləşmə), tərkibində σ, π- bağları S=O var. Asan mayeləşir, termal cəhətdən sabitdir. Suda yaxşıca həll edək (20 °C-də ~40 l/1 l H 2 O). Zəif bir turşu, dissosiasiya məhsulları - ionları HSO 3 - və SO 3 2 - xüsusiyyətləri ilə polihidrat əmələ gətirir. İon HSO 3 - iki tautomerik formaya malikdir - simmetrik qarışıqda üstünlük təşkil edən tetraedral quruluşa (sp 3 - hibridləşmə) malik (turşu olmayan) və asimmetrik(turşu) tamamlanmamış tetraedrin quruluşu ilə [: S(O) 2 (OH)] (sp 3 - hibridləşmə). SO 3 2 ionu da tetraedraldır [: S(O) 3 ].

Qələvilərlə, ammonyak hidratla reaksiya verir. Tipik reduksiyaedici, zəif oksidləşdirici.

Keyfiyyətli reaksiya– sarı-qəhvəyi “yodlu suyun” rəngsizləşməsi. Sülfitlər və sulfat turşusu istehsalında ara məhsul.

Yunu, ipəyi və samanı ağartmaq, meyvələri saxlamaq və saxlamaq üçün dezinfeksiyaedici, antioksidant, soyuducu kimi istifadə olunur. Zəhərli.

H 2 SO 3 (kükürd turşusu) tərkibinin birləşməsi məlum deyil (mövcud deyil).

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Suda həll olunma və turşu xassələri:

Qəbz: sənayedə - oksigenlə zənginləşdirilmiş havada kükürdün yanması və daha az dərəcədə sulfid filizlərinin qovurulması (SO 2 piritin qovurması zamanı səmt qazıdır):

S + O 2 \u003d SO2(280-360°C)

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8 SO2(800 °C, atəş)

laboratoriyada - sulfitlərdən sulfat turşusu ilə yerdəyişmə:

BaSO 3 (t) + H 2 SO 4 (konk.) \u003d BaSO 4 ↓ + SO 2 + H 2 O

Natrium sulfit Na 2 SO 3. Oksosol. Ağ. Havada qızdırıldıqda ərimədən parçalanır, arqonun həddindən artıq təzyiqi altında əriyir. Yaş və məhlulda olduqda, atmosfer oksigeninə həssasdır. Suda yaxşı həll edək, anionda hidroliz olur. Turşularla parçalanır. Tipik bərpaedici.

Keyfiyyətli reaksiya SO 3 2- ionunda - güclü turşularla (HCl, HNO 3) bir məhlula köçürülən barium sulfitin ağ çöküntüsünün əmələ gəlməsi.

Analitik kimyada reagent, foto məhlulların tərkib hissəsi, ağardıcı parçalarda xlor neytrallaşdırıcı kimi istifadə olunur.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Qəbz:

Na 2 CO 3 (konk.) + SO 2 = Na2SO3+CO2

Kükürd turşusu. sulfatlar

Kükürd turşusu H 2 SO 4. Oksoturşu. Rəngsiz maye, çox viskoz (yağlı), çox hiqroskopik. Molekul təhrif edilmiş tetraedral quruluşa malikdir (sp 3 hibridləşməsi), tərkibində kovalent σ-bağları S-OH və σπ- bağları S=O var. SO 4 2 ionu müntəzəm tetraedral quruluşa malikdir. Maye vəziyyətinin geniş temperatur diapazonuna malikdir (~300 dərəcə). 296 °C-dən yuxarı qızdırıldıqda, qismən parçalanır. Su ilə azeotrop qarışıq şəklində distillə edilir (turşunun kütlə payı 98,3%, qaynama nöqtəsi 296-340 ° C), daha güclü qızdırıldığında tamamilə parçalanır. Su ilə qeyri-müəyyən müddətə qarışır (güclü exo‑təsir). Məhlulda güclü turşu, qələvilər və ammonyak hidratla neytrallaşdırılır. Metalları sulfatlara çevirir (konsentratlı turşunun çox olması ilə normal şəraitdə həll olunan hidrosulfatlar əmələ gəlir), lakin Be, Bi, Co, Fe, Mg və Nb metalları konsentratlı turşuda passivləşir və onunla reaksiya vermir. Əsas oksidlər və hidroksidlərlə reaksiya verir, zəif turşuların duzlarını parçalayır. Seyreltilmiş məhlulda zəif oksidləşdirici maddə (H I səbəbiylə), qatılaşdırılmış məhlulda güclü (S VI səbəbiylə). SO 3-ü yaxşı həll edir və onunla reaksiya verir (ağır yağlı maye əmələ gəlir - oleum, tərkibində H 2 S 2 O 7).

Keyfiyyətli reaksiya SO 4 2- ionunda - ağ barium sulfat BaSO 4-ün çökməsi (çöküntü, BaSO 3-ün ağ çöküntüsündən fərqli olaraq, xlorid və azot turşuları ilə bir məhlula köçürülmür).

Sulfatlar və digər kükürd birləşmələrinin, mineral gübrələrin, partlayıcı maddələrin, boyaqların və dərman preparatlarının istehsalında, üzvi sintezdə, sənaye əhəmiyyətli filizlərin və mineralların “açılması” (emalın birinci mərhələsi), neftin təmizlənməsində istifadə olunur. məhsullar, suyun elektrolizində, qurğuşun batareyaları üçün elektrolit kimi. Zəhərlidir, dəri yanıqlarına səbəb olur. Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Qəbz in sənaye:

a) kükürd, sulfid filizləri, hidrogen sulfid və sulfat filizlərindən SO 2-nin sintezi:

S + O 2 (hava) = SO2(280-360°C)

4FeS 2 + 11O 2 (hava) = 8 SO2+ 2Fe 2 O 3 (800 °C, atəş)

2H 2 S + 3O 2 (məs.) = 2 SO2+ 2Н 2 O (250–300 °C)

CaSO 4 + C (koks) \u003d CaO + SO2+ CO (1300–1500 °C)

b) kontakt aparatında SO2-nin SO3-ə çevrilməsi:

c) qatılaşdırılmış və susuz sulfat turşusunun sintezi:

H 2 O (fərq. H 2 SO 4) + SO 3 \u003d H2SO4(konk., susuz)

(H 2 SO 4 əldə etmək üçün SO 3-ün təmiz su ilə udulması qarışığın güclü qızdırılması və H 2 SO 4-ün tərs parçalanması səbəbindən həyata keçirilmir, yuxarıya baxın);

d) sintez oleum- susuz H 2 SO 4, disulfat turşusu H 2 S 2 O 7 və artıq SO 3 qarışıqları. Həll edilmiş SO 3 susuz oleuma zəmanət verir (su daxil olduqda dərhal H 2 SO 4 əmələ gəlir), bu da onu polad çənlərdə təhlükəsiz şəkildə daşımağa imkan verir.

Natrium sulfat Na 2 SO 4. Oksosol. Ağ, hiqroskopik. Parçalanmadan əriyir və qaynar. Kristal hidrat əmələ gətirir (mineral mirabilit), asanlıqla su itirmək; texniki adı Glauber duzu. Suda yaxşıca həll edək, hidroliz olunmur. H 2 SO 4 (konk.), SO 3 ilə reaksiya verir. Qızdırıldıqda hidrogen, koksla azalır. İon mübadiləsi reaksiyalarına daxil olur.

Şüşə, sellüloz və mineral boyaların istehsalında, dərman vasitəsi kimi istifadə olunur. Duz göllərinin duzlu sularında, xüsusən də Xəzər dənizinin Qara-Boğaz-Göl körfəzində olur.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Kalium hidrogen sulfat KHSO 4 . Oksosalt turşusu. Ağ, hiqroskopik, lakin kristal hidratlar əmələ gətirmir. Qızdırıldıqda əriyir və parçalanır. Suda yaxşı həll edək, məhlulda anion dissosiasiyaya məruz qalır, məhlulun mühiti güclü turşudur. Qələvilərlə neytrallaşdırılır.

Metallurgiyada fluxların tərkib hissəsi, mineral gübrələrin tərkib hissəsi kimi istifadə olunur.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

2KHSO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (240 ° C-ə qədər)

2KHSO 4 \u003d K 2 S 2 O 7 + H 2 O (320–340 ° C)

KHSO 4 (razb.) + KOH (konk.) \u003d K 2 SO 4 + H 2 O KHSO 4 + KCl \u003d K 2 SO 4 + HCl (450–700 ° C)

6KHSO 4 + M 2 O 3 \u003d 2KM (SO 4) 2 + 2K 2 SO 4 + 3H 2 O (350–500 ° C, M = Al, Cr)

Qəbz: Soyuqda kalium sulfatın konsentratlı (6O%-dən çox) sulfat turşusu ilə müalicəsi:

K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (konk.) \u003d 2 KHSO 4

Kalsium sulfat CaSO 4. Oksosol. Ağ, yüksək hiqroskopik, odadavamlı, kalsinasiya zamanı parçalanır. Təbii CaSO 4 çox yayılmış bir mineral olaraq meydana gəlir gips CaSO 4 2H 2 O. 130 ° C-də gips suyun bir hissəsini itirir və içəriyə keçir. yanmış (gips) gips 2CaSO 4 H 2 O (texniki adı alebastr). Tamamilə susuzlaşdırılmış (200 °C) gips minerala uyğundur anhidrit CaSO4. Suda bir az həll olunur (20 ° C-də 0,206 q / 100 q H 2 O), qızdırıldığında həllolma azalır. H 2 SO 4 (kons.) ilə reaksiya verir. Füzyon zamanı koksla bərpa olunur. Şirin suyun "daimi" sərtliyinin çoxunu müəyyən edir (ətraflı məlumat üçün bax 9.2).

Ən mühüm reaksiyaların tənlikləri: 100–128 °C

SO 2, H 2 SO 4 və (NH 4) 2 SO 4 istehsalında xammal kimi, metallurgiyada flux, kağız doldurucu kimi istifadə olunur. Yanmış gipsdən hazırlanmış bağlayıcı məhlul Ca(OH) 2 əsaslı qarışıqdan daha sürətli "dəstilir". Sərtləşmə suyun bağlanması, daş kütləsi şəklində gipsin əmələ gəlməsi ilə təmin edilir. Yanmış gips gips tökmələrin, memarlıq və dekorativ formaların və məhsulların, arakəsmə plitələrinin və panellərinin, daş döşəmələrin istehsalı üçün istifadə olunur.

Alüminium-kalium sulfat KAl(SO 4) 2 .İkiqat oksosol. Ağ, hiqroskopik. Güclü qızdırmada parçalanır. Kristal hidrat əmələ gətirir kalium alum. Suda orta dərəcədə həll edək, alüminium kationunda hidroliz olunur. Qələvilərlə, ammonyak hidratla reaksiya verir.

Parçaların rənglənməsi üçün mordan, dəri aşılayıcı, şirin suyun təmizlənməsi üçün koaqulyant, kağız ölçü kompozisiyalarının komponenti, tibb və kosmetologiyada xarici qan dayandırıcı vasitə kimi istifadə olunur. Alüminium və kalium sulfatların birgə kristallaşması zamanı əmələ gəlir.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Xrom (III) sulfat - kalium KCr (SO 4) 2.İkiqat oksosol. Qırmızı (tünd bənövşəyi hidrat, texniki adı xropotassium alum). Qızdırıldıqda ərimədən parçalanır. Suda yaxşı həll olunur (məhlulun boz-göy rəngi aquakompleks 3+-a uyğundur), xrom(III) kationunda hidroliz olur. Qələvilərlə, ammonyak hidratla reaksiya verir. Zəif oksidləşdirici və reduksiyaedici. İon mübadiləsi reaksiyalarına daxil olur.

Keyfiyyət reaksiyaları Cr 3+ ionunda - Cr 2+-a qədər azalma və ya sarı CrO 4 2-yə oksidləşmə.

Dəri üçün aşılayıcı, parçaların rənglənməsi üçün mordan, fotoqrafiyada reagent kimi istifadə olunur. Xrom (III) və kalium sulfatların birgə kristallaşması zamanı əmələ gəlir. Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Manqan (II) sulfat MnSO 4 . Oksosol. Ağ, alovlandıqda əriyir və parçalanır. MnSO 4 5H 2 O kristal hidrat - qırmızı-çəhrayı, texniki adı manqan vitriol. Suda yaxşıca həll edək, məhlulun açıq çəhrayı (demək olar ki, rəngsiz) rəngi aquakompleks 2+-a uyğundur; kationda hidroliz olur. Qələvilərlə, ammonyak hidratla reaksiya verir. Zəif reduksiya agenti, tipik (güclü) oksidləşdirici maddələrlə reaksiya verir.

Keyfiyyət reaksiyaları Mn 2+ ionunda - MnO 4 ionu ilə kommutasiya və sonuncunun bənövşəyi rənginin yox olması, Mn 2+-nın MnO 4-ə oksidləşməsi və bənövşəyi rəngin görünməsi.

Mn, MnO 2 və digər manqan birləşmələrini almaq üçün mikro gübrə və analitik reagent kimi istifadə olunur.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Qəbz:

2MnO 2 + 2H 2 SO 4 (konk.) = 2 MnSO 4+ O 2 + 2H 2 O (100 °C)

Dəmir sulfat (II) FeSO 4. Oksosol. Ağ (hidrat açıq yaşıl, texniki adı mürəkkəb daşı), hiqroskopik. Qızdırıldıqda parçalanır. Gəlin suda yaxşı həll edək, az miqdarda kationda hidroliz olur. Atmosfer oksigeni ilə məhlulda tez oksidləşir (məhlul sarıya çevrilir və buludlu olur). Oksidləşdirici turşular, qələvilər, ammonyak hidratla reaksiya verir. Tipik bərpaedici.

Mineral boyaların tərkib hissəsi kimi, elektrokaplamada elektrolitlər, ağac qoruyucu, funqisid, anemiya əleyhinə dərman kimi istifadə olunur. Laboratoriyada çox vaxt ikiqat duz Fe (NH 4) 2 (SO 4) 2 6H 2 O () şəklində alınır. Mora duzu) havaya daha davamlıdır.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Qəbz:

Fe + H 2 SO 4 (fərq) \u003d FeSO4+H2

FeCO 3 + H 2 SO 4 (razb.) \u003d FeSO4+ CO 2 + H 2 O

7.4. VA-qrupunun qeyri-metalları

Azot. Ammonyak

Azot- 2-ci dövrün elementi və Dövri sistemin VA qrupu, seriya nömrəsi 7. Atomun elektron formulu [ 2 He] 2s 2 2p 3, xarakterik oksidləşmə vəziyyəti 0, -III, +III və +V, daha az tez-tez +II, +IV və başqaları; vəziyyəti N v nisbətən sabit hesab olunur.

Azot oksidləşmə şkalası:

Azot yüksək elektronmənfiliyə malikdir (3.07), F və O-dan sonra üçüncüdür. Tipik qeyri-metal (turşu) xassələri nümayiş etdirir. Müxtəlif oksigen tərkibli turşular, duzlar və ikili birləşmələr, həmçinin ammonium NH 4+ kation və onun duzlarını əmələ gətirir.

Təbiətdə - on yeddinci kimyəvi bolluq elementinə görə (qeyri-metallar arasında doqquzuncu). Bütün orqanizmlər üçün vacib elementdir.

Azot N 2. Sadə maddə. Normal şəraitdə azotun kimyəvi təsirsizliyini izah edən çox sabit σππ bağı N ≡ N olan qeyri-qütblü molekullardan ibarətdir. Rəngsiz, dadsız, qoxusuz, rəngsiz mayeyə (O2-dən fərqli olaraq) qatılaşan qaz.

Havanın əsas komponenti: 78,09% həcm, 75,52% kütlə. Azot maye havadan oksigen O 2-dən əvvəl qaynayır. Suda bir az həll olunur (20 ° C-də 15,4 ml / 1 l H 2 O), azotun həllolma qabiliyyəti oksigendən daha azdır.

Otaq temperaturunda N 2 yalnız litium ilə (rütubətli atmosferdə) reaksiya verir, litium nitridi Li 3 N əmələ gətirir, digər elementlərin nitridləri güclü istiliklə sintez olunur:

N 2 + 3Mg \u003d Mg 3 N 2 (800 ° C)

Elektrik boşalmasında N 2 flüorla və çox az dərəcədə oksigenlə reaksiya verir:

Ammonyak əldə etməyin geri dönən reaksiyası 500 ° C-də, 350 atm-ə qədər təzyiq altında və həmişə bir katalizatorun (Fe / F 2 O 3 / FeO, laboratoriyada Pt) iştirakı ilə davam edir:

Le Chatelier prinsipinə uyğun olaraq, ammonyak məhsuldarlığının artması təzyiqin artması və temperaturun azalması ilə baş verməlidir. Bununla belə, aşağı temperaturda reaksiya sürəti çox aşağıdır, buna görə də proses 450-500 ° C-də aparılır, ammonyakın 15% məhsuldarlığına çatır. Reaksiyaya girməyən N 2 və H 2 reaktora qayıdır və bununla da reaksiyanın həcmini artırır.

Azot turşulara və qələvilərə münasibətdə kimyəvi cəhətdən passivdir, yanmağı dəstəkləmir.

Qəbz in sənaye- maye havanın fraksiya distilləsi və ya oksigenin havadan kimyəvi çıxarılması, məsələn, qızdırıldığında 2C (koks) + O 2 \u003d 2CO reaksiyası ilə. Bu hallarda, nəcib qazların (əsasən arqon) çirklərini ehtiva edən azot əldə edilir.

AT laboratoriyalar az miqdarda kimyəvi cəhətdən təmiz azot orta istiliklə keçid reaksiyası ilə əldə edilə bilər:

N -III H 4 N III O 2 (t) \u003d N 2 0 + 2H 2 O (60–70 ° C)

NH 4 Cl (p) + KNO 2 (p) \u003d N 2 0 + KCl + 2H 2 O (100 ° C)

Ammonyak, azot turşusu və digər azot tərkibli məhsulların sintezi üçün, kimyəvi və metallurgiya prosesləri və tez alışan maddələrin saxlanması üçün təsirsiz bir mühit kimi istifadə olunur.

Ammonyak NH3. Binar birləşmə, azotun oksidləşmə vəziyyəti - III. Kəskin xarakterik qoxu olan rəngsiz qaz. Molekul natamam tetraedr quruluşuna malikdir [: N(H) 3)] (sp 3 - hibridləşmə). sp 3 hibrid orbitalında bir donor elektron cütünün NH 3 molekulunda azotun olması, bir kation meydana gəlməsi ilə bir hidrogen kationunun xarakterik əlavə reaksiyasına səbəb olur. ammonium NH4+. Otaq temperaturunda müsbət təzyiq altında mayeləşir. Maye vəziyyətdə hidrogen bağları ilə əlaqələndirilir. Termal cəhətdən qeyri-sabitdir. Suda yaxşı həll edək (20 ° C-də 700 l/1 l H 2 O-dan çox); doymuş məhluldakı nisbət = 34% kütlə və = 99% həcmdə, pH = 11.8.

Çox reaktiv, əlavə reaksiyalara meyllidir. Oksigendə həll olur, turşularla reaksiya verir. Azaldıcı (N-III-ə görə) və oksidləşdirici (H I-ə görə) xassələri göstərir. Yalnız kalsium oksidi ilə qurudulur.

Keyfiyyət reaksiyaları- qazlı HCl ilə təmasda ağ "tüstü" meydana gəlməsi, Hg 2 (NO 3) 2 məhlulu ilə nəmlənmiş kağız parçasının qaralması.

HNO 3 və ammonium duzlarının sintezində ara məhsul. Soda, azot gübrələri, boyalar, partlayıcı maddələr istehsalında istifadə olunur; maye ammonyak soyuducudur. Zəhərli.

Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

Qəbz: in laboratoriyalar- soda əhəng (NaOH + CaO) ilə qızdırıldıqda ammonyakın ammonium duzlarından yerdəyişməsi:

və ya ammonyakın sulu məhlulunun qaynadılması, sonra qazın qurudulması.

AT sənaye ammonyak azotdan (bax) hidrogenlə sintez olunur. Sənaye tərəfindən mayeləşdirilmiş formada və ya texniki adı ilə konsentratlaşdırılmış sulu məhlul şəklində istehsal olunur. ammonyak suyu.

Ammonyak hidrat NH 3 H 2 O. Molekullararası əlaqə. Ağ, kristal qəfəsdə - zəif hidrogen bağı H 3 N ... HOH ilə bağlanmış NH 3 və H 2 O molekulları. Ammiakın sulu məhlulunda, zəif əsasda (dissosiasiya məhsulları - kation NH 4 - və anion OH -) mövcuddur. Ammonium katyonu müntəzəm tetraedral quruluşa malikdir (sp 3 hibridləşməsi). Termal cəhətdən qeyri-sabitdir, məhlul qaynadıldığında tamamilə parçalanır. Güclü turşularla neytrallaşdırılır. Konsentratlı məhlulda azaldıcı xüsusiyyətlər nümayiş etdirir (N III-ə görə). İon mübadiləsi və kompleks əmələgəlmə reaksiyalarına daxil olur.

Keyfiyyətli reaksiya- qaz HCl ilə təmasda ağ "tüstü" meydana gəlməsi.

Amfoter hidroksidlərin çökməsi zamanı məhlulda bir az qələvi mühit yaratmaq üçün istifadə olunur.

1M ammonyak məhlulu əsasən NH 3 H 2 O hidrat və yalnız 0,4% NH 4 + və OH - ionlarından ibarətdir (hidratın dissosiasiyasına görə); beləliklə, ion "ammonium hidroksid NH 4 OH" məhlulda praktiki olaraq yoxdur, bərk hidratda da belə birləşmə yoxdur. Ən vacib reaksiyaların tənlikləri:

NH 3 H 2 O (konk.) = NH 3 + H 2 O (NaOH ilə qaynar)

NH 3 H 2 O + HCl (fərq) \u003d NH 4 Cl + H 2 O

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

8 (NH 3 H 2 O) (konk.) + 3Br 2 (p) \u003d N 2 + 6NH 4 Br + 8H 2 O (40-50 ° C)

2(NH 3 H 2 O) (konk.) + 2KMnO 4 \u003d N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH

4(NH 3 H 2 O) (konk.) + Ag 2 O = 2OH + 3H2O

4 (NH 3 H 2 O) (konk.) + Cu (OH) 2 + (OH) 2 + 4H 2 O

6(NH 3 H 2 O) (konk.) + NiCl 2 = Cl 2 + 6H 2 O

Seyreltilmiş ammonyak məhlulu (3-10%) tez-tez deyilir ammonyak(ad kimyagərlər tərəfindən icad edilmişdir) və konsentrat məhlul (18,5-25%) - ammonyak suyu(sənaye tərəfindən istehsal olunur).

Oxşar məlumat.

Kükürd oksidi (kükürd dioksidi, kükürd dioksidi, kükürd dioksidi) normal şəraitdə kəskin xarakterik qoxuya malik olan rəngsiz bir qazdır (yandırılmış kibrit qoxusuna bənzəyir). Otaq temperaturunda təzyiq altında mayeləşir. Kükürd dioksidi suda həll olunaraq qeyri-sabit sulfat turşusu əmələ gətirir. Həmçinin, bu maddə sulfat turşusu və etanolda həll olunur. Bu, vulkanik qazları təşkil edən əsas komponentlərdən biridir.

1. Kükürd dioksidi suda həll olunaraq kükürd turşusunu əmələ gətirir. Normal şəraitdə bu reaksiya geri çevrilir.

SO2 (kükürd dioksidi) + H2O (su) = H2SO3 (kükürd turşusu).

2. Qələvilərlə kükürd dioksid sulfitlər əmələ gətirir. Məsələn: 2NaOH (natrium hidroksid) + SO2 (kükürd dioksid) = Na2SO3 (natrium sulfit) + H2O (su).

3. Kükürd dioksidin kimyəvi aktivliyi kifayət qədər yüksəkdir. Kükürd dioksidin ən bariz azaldıcı xüsusiyyətləri. Belə reaksiyalarda kükürdün oksidləşmə vəziyyəti artır. Məsələn: 1) SO2 (kükürd dioksidi) + Br2 (brom) + 2H2O (su) = H2SO4 (sulfat turşusu) + 2HBr (hidrogen bromid); 2) 2SO2 (kükürd dioksidi) + O2 (oksigen) = 2SO3 (sulfit); 3) 5SO2 (kükürd dioksidi) + 2KMnO4 (kalium permanqanat) + 2H2O (su) = 2H2SO4 (sulfat turşusu) + 2MnSO4 (manqan sulfat) + K2SO4 (kalium sulfat).

Sonuncu reaksiya SO2 və SO3-ə keyfiyyətli reaksiya nümunəsidir. Bənövşəyi rəngsizləşmə baş verir).

4. Güclü reduksiyaedici maddələrin iştirakı ilə kükürd dioksid oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər. Məsələn, metallurgiya sənayesində tullantı qazlarından kükürd çıxarmaq üçün kükürd dioksidin dəm qazı (CO) ilə reduksiyasından istifadə olunur: SO2 (kükürd qazı) + 2CO (karbonmonoksit) = 2CO2 + S (kükürd).

Həmçinin, bu maddənin oksidləşdirici xüsusiyyətləri fosfor turşusu əldə etmək üçün istifadə olunur: PH3 (fosfin) + SO2 (kükürdlü qaz) = H3PO2 (fosfor turşusu) + S (kükürd).

Kükürd dioksidi harada istifadə olunur?

Kükürd dioksidi əsasən kükürd turşusunun istehsalı üçün istifadə olunur. O, həmçinin aşağı alkoqollu içkilərin (şərab və orta qiymət kateqoriyasına aid digər içkilər) istehsalında istifadə olunur. Bu qazın müxtəlif mikroorqanizmləri öldürmək xüsusiyyətinə görə anbarlar və tərəvəz anbarları onunla fumiqasiya olunur. Bundan əlavə, kükürd oksidi yun, ipək, samanı (xlorla ağartmaq mümkün olmayan materialları) ağartmaq üçün istifadə olunur. Laboratoriyalarda kükürd dioksid həlledici kimi və kükürd turşusunun müxtəlif duzlarını almaq üçün istifadə olunur.

Fizioloji təsir

Kükürd dioksidi güclü zəhərli xüsusiyyətlərə malikdir. Zəhərlənmənin simptomları öskürək, burun axması, səsin xırıltısı, ağızda özünəməxsus dad, şiddətli boğaz ağrısıdır. Kükürd dioksidin yüksək konsentrasiyalarda inhalyasiyası udma və boğulmada çətinlik yaradır, nitq pozğunluğu, ürəkbulanma və qusma, kəskin ağciyər ödemi inkişaf edə bilər.

Turş qaz üçün MAC:
- daxili - 10 mq/m³;
- atmosfer havasında orta gündəlik maksimum birdəfəlik - 0,05 mq/m³.

Kükürd dioksidə həssaslıq fərdlər, bitkilər və heyvanlar arasında dəyişir. Məsələn, ağaclar arasında palıd və ağcaqayın ən davamlı, ladin və şam isə ən az davamlıdır.

TƏrif

hidrogen sulfidÇürüyən zülalın xarakterik qoxusuna malik rəngsiz qazdır.

O, havadan bir qədər ağırdır, -60,3 o C-də mayeləşir və -85,6 o C-də bərkiyir. Havada hidrogen sulfid mavimtıl alovla yanır, kükürd dioksidi və suyu əmələ gətirir:

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2.

Hidrogen sulfid alovuna çini fincan kimi soyuq bir cisim daxil edilərsə, alovun temperaturu əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşür və hidrogen sulfid yalnız sarı örtük şəklində kubokda yerləşən sərbəst kükürdə oksidləşir:

2H 2 S + O 2 \u003d 2H 2 O + 2S.

Hidrogen sulfidi çox alovlanır; onun hava ilə qarışığı partlayır. Hidrogen sulfid çox zəhərlidir. Bu qazı ehtiva edən havanın az miqdarda olsa belə, uzun müddət nəfəs alması ağır zəhərlənməyə səbəb olur.

20°C temperaturda bir həcm su 2,5 həcm hidrogen sulfidini həll edir. Suda hidrogen sulfid məhlulu hidrogen sulfidli su adlanır. Havada dayanarkən, xüsusən də işıqda, hidrogen sulfidli su, ayrılan kükürddən tezliklə buludlu olur. Bu, hidrogen sulfidinin atmosfer oksigeni ilə oksidləşməsi nəticəsində baş verir.

Hidrogen sulfidin alınması

Yüksək temperaturda kükürd hidrogenlə reaksiyaya girərək hidrogen sulfid qazını əmələ gətirir.

Praktikada hidrogen sulfid adətən seyreltilmiş turşuların kükürdlü metallara, məsələn, dəmir sulfidinə təsiri ilə əldə edilir:

FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S.

Daha təmiz hidrogen sulfid CaS, BaS və ya A1 2 S 3 hidrolizi ilə əldə edilə bilər. Ən təmiz qaz hidrogen və kükürdün 600°C-də birbaşa reaksiyası nəticəsində əldə edilir.

Hidrogen sulfidin kimyəvi xassələri

Suda hidrogen sulfid məhlulu turşu xassələrinə malikdir. Hidrogen sulfid zəif iki əsaslı turşudur. O, addımlarla və əsasən ilk addımda ayrılır:

H 2 S↔H + + HS - (K 1 \u003d 6 × 10 -8).

İkinci mərhələdə dissosiasiya

HS - ↔H + + S 2- (K 2 \u003d 10 -14)

çox cüzi bir şəkildə davam edir.

Hidrogen sulfid güclü reduksiyaedicidir. Güclü oksidləşdirici maddələrin təsiri altında kükürd dioksid və ya sulfat turşusuna oksidləşir; oksidləşmənin dərinliyi şərtlərdən asılıdır: temperatur, məhlulun pH-ı, oksidləşdirici maddənin konsentrasiyası. Məsələn, xlorla reaksiya adətən sulfat turşusunun əmələ gəlməsinə keçir:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 8HCl.

Hidrogen sulfidin orta duzlarına sulfidlər deyilir.

Hidrogen sulfidin istifadəsi

Hidrogen sulfidin istifadəsi olduqca məhduddur, bu, ilk növbədə onun yüksək toksikliyi ilə əlaqədardır. Laboratoriya praktikasında ağır metallar üçün çöküntü kimi tətbiq tapmışdır. Hidrogen sulfid sulfat turşusu, elementar kükürd və sulfidlərin istehsalı üçün xammal kimi xidmət edir.

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

NÜMUNƏ 2

- (hidrogen sulfid) H2S, çürük yumurta qoxusu olan rəngsiz qaz; ərimə 85.54 .С, qaynama 60.35 .С; 0 .C-də 1 MPa təzyiq altında mayeləşir. Azaldıcı agent. Neft emalı, kömür kokslaşması və s. əlavə məhsul; parçalanması ilə əmələ gəlir... Böyük ensiklopedik lüğət

hidrogen sulfid- (H2S), rəngsiz, çürük yumurta qoxusu olan zəhərli qaz. Çürümə prosesləri zamanı əmələ gəlir, xam neftdə olur. Sülfürik turşunun metal sulfidlərə təsiri ilə əldə edilir. Ənənəvi KEYFİYYƏTLİ ANALİZDƏ istifadə olunur. Xüsusiyyətləri: temperatur ...... Elmi-texniki ensiklopedik lüğət

hidrogen sulfid- Hidrogen sulfid, hidrogen sulfid, pl. yox, ər. (kimya). Çürük yumurta qoxusunu yayan zülal maddələrinin çürüməsi zamanı əmələ gələn qaz. Uşakovun izahlı lüğəti. D.N. Uşakov. 1935-1940... Uşakovun izahlı lüğəti

hidrogen sulfid- Hidrogen sulfid, ah, əri. Zülalların parçalanması nəticəsində yaranan kəskin, xoşagəlməz qoxu olan rəngsiz qaz. | adj. hidrogen sulfid, oh, oh. Ozhegovun izahlı lüğəti. S.İ. Ozhegov, N.Yu. Şvedova. 1949 1992... Ozhegovun izahlı lüğəti

hidrogen sulfid- n., sinonimlərin sayı: 1 qaz (55) ASIS Sinonim lüğəti. V.N. Trishin. 2013... Sinonim lüğət

hidrogen sulfid- xoşagəlməz spesifik qoxu olan rəngsiz zəhərli qaz H2S. Bir az asidik xüsusiyyətlərə malikdir. 1 litr C. t 0 ° C-də və 760 mm təzyiqdə 1,539 qr.. Yağlarda, təbii sularda, biokimyəvi mənşəli qazlarda, kimi ... ... Geoloji Ensiklopediya

hidrogen sulfid- Hidrogen sulfid, H2S (molekulyar çəkisi 34,07), çürük yumurtaların xarakterik qoxusuna malik rəngsiz qaz. Normal şəraitdə (0°, 760 mm) bir litr qazın çəkisi 1,5392 q.Temperatur, qaynama 62°, ərimə 83°; S. qaz sekresiyalarının bir hissəsidir ...... Böyük Tibb Ensiklopediyası

hidrogen sulfid- — Biotexnologiya mövzuları EN hidrogen sulfid … Texniki Tərcüməçinin Təlimatı

hidrogen sulfid- HİDROGEN SULFID, a, m Zülal maddələrinin parçalanması zamanı əmələ gələn və kükürdün hidrogenlə birləşməsindən ibarət kəskin xoşagəlməz qoxu olan rəngsiz qaz. Hidrogen sulfid bəzi mineral sularda və müalicəvi palçıqlarda olur və istifadə olunur ... ... Rusca isimlərin izahlı lüğəti

Kitablar

• Siqareti necə atmaq olar! (DVD), Pelinsky İqor, "Siqareti atmaqdan asan bir şey yoxdur - mən artıq otuz dəfə siqareti atmışam" (Mark Twain). İnsanlar niyə siqaret çəkməyə başlayırlar? İstirahət etmək, dincəlmək, düşüncələrinizi toplamaq, stresdən yaxa qurtarmaq və ya... Kateqoriya: Psixologiya. Biznes Seriya: Sağlamlığa və mükəmməlliyə gedən yol Nəşriyyat: Owl-Film, 275 rubl üçün satın alın
• Vestimentifera - Dərin dənizin bağırsaq onurğasızları , V. V. Malaxov , Monoqrafiya dərin dəniz hidrotermal aktivliyi və soyuq karbohidrogen sızma zonalarında yaşayan nəhəng (2,5 m-ə qədər) dərin dəniz heyvanlarının yeni qrupuna həsr edilmişdir. Ən çox… Kateqoriya: Tibb Nəşriyyat: Elmi Nəşrlər Assosiasiyası KMK, 176 rubl üçün satın alın elektron kitab(fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)

Kükürd turşusu kimya sənayesinin əsas çoxtonajlı məhsullarından biridir. Milli iqtisadiyyatın müxtəlif sahələrində istifadə olunur, çünki onun texnoloji istifadəsini asanlaşdıran bir sıra xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir. Kükürd turşusu siqaret çəkmir, rəngi, qoxusu yoxdur, adi temperaturda maye vəziyyətdədir. Konsentrat formada qara metalları korroziyaya uğratmır. Eyni zamanda, sulfat turşusu güclü mineral turşulardan biridir, çoxsaylı sabit duzlar əmələ gətirir və ucuzdur. Susuz sulfat turşusu (monohidrat) H2SO4 çox miqdarda istilik buraxmaqla bütün nisbətlərdə su ilə qarışan ağır yağlı mayedir.

Texnoloji xammal: kükürd pirit, elementar kükürd, hidrogen sulfid, metal sulfidlər, məsələn mis pirit CuFeS 2 , mis parıltı CuS 2 , sulfatlar:gips CaSO 4 2H 2 O, anhidrit CaSO 4 , mirabilite Na 2 BELƏ Kİ 4 10H 2 O və s.

Yanan və texnoloji qazların təmizlənməsi zamanı çıxarılan hidrogen sulfiddən qazlı kükürdün alınması bərk katalizatorda qismən oksidləşmə prosesinə əsaslanır. Aşağıdakı reaksiyalar baş verir:

H 2 S + 1.5O 2 \u003d SO 2 + H 2 O;

2H 2 S + SO 2 \u003d 2H 2 O + 1.5S 2.

Əhəmiyyətli miqdarda kükürd, mis kimi əlvan metal istehsalı əlavə məhsullarından əldə edilə bilər:

2FeS 2 \u003d 2FeS + S 2;

SO 2 + C \u003d S + CO 2;

CS 2 + SO 2 \u003d 1.5S 2 + CO 2;

2COS + SO 2 \u003d 1,5S 2 + 2CO 2

Kükürdün, hidrogen sulfidin və digər xammalın yandırılması ilə kükürd dioksidin alınması

1 mol kükürdün yanması 1 mol oksigen sərf edir. Bu halda 1 mol kükürd dioksidi alınır:

S (qaz) + O2 (qaz) \u003d S02 (qaz) -j - 362,4 kJ (86,5 kkal).

Buna görə də, 21% oksigen olan havada kükürd yandırarkən, (nəzəri olaraq) 21% kükürd dioksidi əldə etmək mümkündür. Burada kükürd dioksidin məhsuldarlığı piritlərin və sink qarışığının yanmasından daha yüksəkdir. Kükürdün kükürd turşusunun istehsalında yandırılması ilə SO2 və oksigenin ən əlverişli nisbəti əldə edilir. Kükürd bir az artıq hava ilə yandırılarsa, tərkibində yüksək SO2 olan kükürd dioksidi əldə edilə bilər. Lakin, bu halda, temperatur 1300 ° C-ə qədər inkişaf edir, bu da sobanın astarının məhvinə səbəb olur; bu, kükürddən yüksək SO2 konsentrasiyası olan qazın istehsalını məhdudlaşdırır.

Hidrogen sulfid yanaraq SO2 və H20 əmələ gətirir:

2H2S + 302 = 2S02 + 2H20-f 1038,7 kJ (247,9 kkal).

Yaranan su buxarı qaz qarışığı ilə təmas aparatına daxil olur və ondan udulmaq üçün.

Texnoloji dizayn baxımından dəmir piritindən sulfat turşusunun alınması ən mürəkkəb prosesdir və bir neçə ardıcıl mərhələdən ibarətdir.

Bu istehsalın sxematik diaqramı şəkildə göstərilmişdir.

1 – qovurma qazının istehsalı: 1 – pirit qovurma, 2 – tullantı istilik qazanında qaz soyutma, 3 – ümumi qaz təmizləmə, 4 – xüsusi qaz təmizləmə; 11 - əlaqə: 5 - istilik dəyişdiricisində qaz isitmə, 6 - əlaqə; 111 - udma: 7 - kükürd oksidinin udulması (6) və sulfat turşusunun əmələ gəlməsi.

Kükürd dioksidi S02 rəngsiz, havadan 2,3 dəfə ağır, kəskin qoxulu qazdır. Suda həll edildikdə, zəif və qeyri-sabit bir kükürd turşusu SO2 + H2O \u003d H2SO3 əmələ gəlir.

2. Kömür. Kola almaq.

Kömürün kokslaşması

Kömürlərin əhəmiyyətli bir hissəsi yüksək temperaturda (pirogenetik) kimyəvi emala məruz qalır. Belə emalın məqsədi daha sonra üzvi sintez üçün yanacaq və aralıq məhsul kimi istifadə olunan qiymətli ikinci dərəcəli məhsulların istehsalıdır. Məqsəd və şərtlərə görə kömürlərin pirogenetik emalı prosesləri üç növə bölünür: piroliz, qazlaşdırma, hidrogenləşmə.

Piroliz və ya quru distillə müxtəlif təyinatlı qaz, maye və bərk məhsulların alınması məqsədilə bərk yanacağın havaya çıxışı olmadan qızdırılması prosesidir. Mövcüd olmaq yüksək temperaturlu piroliz (kokslaşma) və aşağı temperaturlu piroliz (yarıkokslaşma).

yarı karbonlaşma süni maye və qaz yanacaqlarının alınması üçün 500–580 o C-də aparılır. Yarımkokslaşma məhsulları üzvi sintez üçün xammal, qatran (motor yanacağı mənbəyi), həlledicilər, monomerlər və yerli yanacaq kimi istifadə olunan yarımkoks və kokslaşma üçün yükə əlavə olan maddələrdir.

Proseslər hidrogenləşmə və qazlaşdırma kömürdən maye məhsullar almaq üçün istifadə olunur, motor yanacağı kimi istifadə olunur və yanar qazlar.

Kömürün kokslaşması koks, yanan qazlar və kimya sənayesi üçün xammal əldə etmək üçün 900 - 1200 ° C temperaturda aparılır.

Kömürün kokslaşdırılmasını həyata keçirən müəssisələrə koks-kimya müəssisələri deyilir. Metallurgiya müəssisələrindən ayrı yerləşən koks istehsalının tam dövrü olan ayrıca koks zavodları və metallurgiya zavodlarının tərkibində koks sexləri var.

Koks istehsalının blok diaqramı şəkildə göstərilmişdir.

Kömür

kömür hazırlığı

kömür yükü

Kola

Kokslaşma

HydrogenOKG

PKG Coke anbara

Soyutma və ayırma

Şənbə KUS

Overclocking

Overclocking

Fərdi arenalar Fraksiyalar KUS

Neytrallaşdırma

emal üçün

Kükürd turşusu

Ammonium sulfat

Şəkil Koks istehsalının struktur sxemi

Diaqramda göstərilir: OKG - əks koks qazı; PCG - birbaşa koks qazı; KUS - kömür qatranı; SB - xam benzol.

Fiziki-kimyəvi təbiətinə görə kokslaşma mürəkkəb ikifazalı endotermik prosesdir ki, burada kokslanmış xammalın termofiziki çevrilməsi və kokslaşmanın birinci mərhələsinin üzvi yarımməhsullarının iştirakı ilə ikinci dərəcəli reaksiyalar baş verir. Kömürün kokslaşdırılması partiyalı koks sobalarında aparılır ki, burada istilik reaktor divarı vasitəsilə kokslanmış kömür yükünə ötürülür.

3. Xlorid turşusunun alınması. Xlorid turşusu(xlorid, xlorid, hidrogen xlorid) - HCl, suda hidrogen xlorid məhlulu; güclü monobazik turşu. Rəngsiz (texniki xlorid turşusu Fe, Cl 2 və s. çirkləri səbəbindən sarımtıldır), havada "dumanlanır", kaustik maye. 20 ° C-də maksimum konsentrasiya çəki ilə 38%, belə bir məhlulun sıxlığı 1,19 q/sm³ təşkil edir. Molar kütləsi 36,46 q/mol. Xlorid turşusunun duzlarına xloridlər deyilir. Turşunun əsas istifadələrini nəzərdən keçirin:

Metallurgiya. Hidroklor turşusu texniki qalaylama və lehimləmə zamanı metalların təmizlənməsi üçün istifadə olunur. Həmçinin xlorid turşusu manqan, dəmir və digər maddələrin istehsalında istifadə olunur.

Elektrotip. Bu istiqamətdə xlorid turşusu texniki aşındırma və turşulama zamanı aktiv mühit kimi çıxış edir.

Qida sənayesi. Bütün növ turşuluq tənzimləyiciləri, məsələn, E507, tərkibində bir turşu var. Bəli və soda (seltzer) suyunu belə bir maddə olmadan təsəvvür etmək çətindir xlorid turşusu.

Dərman. Bu sahədə, əlbəttə ki, istifadə edilmir xlorid turşusu texniki, və təmizlənmiş analoqlar, buna baxmayaraq, oxşar bir fenomen hələ də baş verir. Xüsusilə, turşuluğun qeyri-kafi olması halında mədə şirəsinə bir maddə əlavə etməkdən danışırıq.

Adiabatik udma sütununda xlorid turşusu azaldılmış konsentrasiyada əldə edilir, lakin üzvi çirklərdən təmizlənir. HCI-nin artan konsentrasiyası olan turşu aşağı temperaturda izotermik udma sütununda istehsal olunur. Seyreltilmiş turşular absorbent kimi istifadə edildikdə tullantı qazlarından HCI-nin çıxarılması dərəcəsi 90-95% təşkil edir. Emici kimi təmiz su istifadə edildikdə, bərpa demək olar ki, tamamlanır.

4. Konsentratlı azot turşusunun birbaşa sintezi.

HNO 3-ün birbaşa sintezi tənliyə uyğun olaraq 5 MPa-a qədər təzyiq altında maye azot oksidlərinin su və qaz halındakı oksigenlə qarşılıqlı təsirinə əsaslanır.

2N 2 O 4 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3

Atmosfer təzyiqində və 21,5 ° C temperaturda 100% azot dioksidi tamamilə maye vəziyyətinə çevrilir. Ammonyakın oksidləşməsi zamanı yaranan NO qaz qarışığında təxminən 11% olan NO 2-ə qədər oksidləşir. Belə bir konsentrasiyanın azot dioksidini atmosfer təzyiqində maye vəziyyətə çevirmək mümkün deyil, buna görə də azot oksidlərini mayeləşdirmək üçün artan təzyiq istifadə olunur.

Azot turşusunun sudan təmizləyici maddələrlə konsentrasiyası. Seyreltilmiş turşunun distillə edilməsi ilə qatılaşdırılmış nitrat turşusu əldə etmək mümkün deyil. Seyreltilmiş nitrat turşusunun qaynadılması və distillə edilməsi zamanı o, yalnız 68,4% HNO 3 (azeotrop qarışıq) miqdarına qədər buxarlana bilər, bundan sonra distillə edilmiş qarışığın tərkibi dəyişməyəcəkdir.

Sənayedə nitrat turşusunun seyreltilmiş sulu məhlullarının distilləsi suyu xaric edən maddələrin (konsentratlı sulfat turşusu, fosfor turşusu, nitratların konsentrat məhlulları və s.) iştirakı ilə aparılır. Su çıxaran maddələrin istifadəsi qaynar qarışığın üstündəki su buxarının tərkibini azaltmağa və kondensasiyası 98% HNO 3 meydana gətirən azot turşusu buxarının tərkibini artırmağa imkan verir.

Kükürd turşusundan istifadə edərək nitrat turşusunun konsentrasiyasının texnoloji sxemi:

Şəkil - Sülfürik turşunun iştirakı ilə seyreltilmiş azot turşusunun konsentrasiyasının sxemi:

1, 4 - azot və sulfat turşusu üçün təzyiq çənləri; 2 - nəzarət işıqları; 3 – seyreltilmiş azot turşusunun buxarlandırıcısı; 5 - turşu tədarükünü tənzimləyən qutu; 6 - konsentrasiya sütunu; 7 - soyuducu kondensatoru; 8 - qüllədə dolaşan turşunun soyuducusu; 9 - fan: 10 - udma qülləsi; 11 - kolleksiya; 12 - nasos; 13 - konsentratlaşdırılmış azot turşusu üçün soyuducu, 14 - işlənmiş sulfat turşusu üçün soyuducu

Təzyiq çəni 1-dən seyreltilmiş azot turşusu paralel bağlanmış iki axın sayğacı 2 vasitəsilə sütun 6-ya verilir. Bir turşu axını buxarlandırıcıya gedir 3 və kolonun 10-cu lövhəsinə maye və buxar qarışığı kimi verilir 6, qızdırılmadan digər axın isə yuxarıdakı boşqaba daxil olur.

Təzyiq çənindən 4 tənzimləyici 5 vasitəsilə kükürd turşusu nitrat turşusunun soyuq axınının girişindən yuxarı sütunun 6 yuxarı hissəsinə verilir. Canlı buxar sütunun aşağı hissəsinə daxil edilir, qızdırıldıqda, nitrat turşusu üçlü qarışıqdan buxarlanmağa başlayır.

70-85 °C temperaturda azot turşusunun buxarları yuxarı qalxaraq sütun başındakı fitinqdən çıxır və soyuducu-kondenser 7-yə daxil olur. Bu buxarlarda azot oksidləri və suyun çirkləri var.

Soyuducu-kondenserdə təxminən 30 ° C temperaturda azot turşusu buxarları 98-99% HNO 3 meydana gətirmək üçün kondensasiya olunur, azot oksidləri isə bu turşu tərəfindən qismən udulur. Tərkibində azot oksidləri olan qatılaşdırılmış nitrat turşusu iki yuxarı lövhəyə göndərilir və onlardan ardıcıl olaraq keçir və oksidlər kondensatora daxil olan azot turşusu buxarları ilə məhluldan üfürülür 7. Kondensasiya olunmamış azot turşusu buxarları və ayrılan azot oksidləri udulmağa göndərilir. qüllə 10, su ilə suvarılır. Nəticədə 50% turşu kolleksiyaya 11 daxil olur və yenidən konsentrasiyaya göndərilir. Konsentratlaşdırılmış azot turşusu soyuduqdan sonra hazır məhsulun anbarına göndərilir.

Tərkibində 65-85% H 2 SO 4 olan işlənmiş sulfat turşusu konsentrasiyaya göndərilir. 92-93% sulfat turşusundan istifadə edərək azot turşusunu konsentrasiya edərkən, konsentrasiya üçün 48-50% əvəzinə 59-60% HNO 3 verildikdə sonuncunun istehlakı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Buna görə də, bəzi hallarda sadə buxarlanma yolu ilə 50% HNO 3-dən 60% -ə qədər əvvəlcədən konsentrasiya etmək sərfəlidir.

Nitrat turşusunun kükürd turşusu ilə konsentrasiyasının böyük çatışmazlığı elektrostatik çöküntülərdən (0,3-0,8 q/m3 qaz) sonra işlənmiş qazlarda H 2 SO 4 buxarlarının və dumanın yüksək olmasıdır. Buna görə də, sulfat turşusu, məsələn, maqnezium və ya sink nitrat ilə əvəz olunur.

5. Keramika məmulatlarının əldə edilməsi.

Keramika - ümumi texnoloji dövrə ilə birləşən tərkibində dielektrik materialların geniş qrupu. Hal-hazırda keramika sözü yalnız gil tərkibli deyil, həm də yüksək temperaturda yandırma tələb olunan məhsulların istehsalında oxşar xüsusiyyətlərə malik digər qeyri-üzvi materiallar kimi başa düşülür. Mənbə materialları. Keramika məmulatlarının istehsalı üçün müxtəlif təbii və süni materiallardan istifadə olunur.

Süni və təbii materiallar - oksidlər, duzlar xarici oksidlərin çirklərinin kəmiyyət və keyfiyyət tərkibinə görə fərqlənir və buna uyğun olaraq şərti olaraq hərflərlə işarələnir: Ch (təmiz), ChDA (analiz üçün təmiz), HCh (kimyəvi cəhətdən təmiz) və s. Həmçinin orijinal xammalı fiziki və kimyəvi parametrlərə (hissəciklərin ölçüsü və forması, xüsusi səth sahəsi, aktivlik və s.) görə fərqləndirin.

Radio- və piezokeramika istehsalı üçün xammal çoxlu sayda müxtəlif duzlar və oksidlərdir: kaolinlər, gillər, feldispatlar, silikon tərkibli materiallar, talklar - təbii plastik materiallar; sənaye tərəfindən istehsal edilən süni qeyri-plastik materiallar - texniki alüminium və korund, sirkonium və titan dioksid, berilyum oksidi, barium və stronsium karbonatlar.

Gillər və kaolinlər əsasən hidroalüminosilikatlar (Al 2 O 3 *2SiO 2 *H 2 O) və dəmir duzlarının, qələvi və qələvi torpaq oksidləri və duzlarının çirklərindən ibarətdir. Feldispatlardan kalium-natrium feldispatları (K 2 O * Al 2 O 3 * 6 SiO 2; Na 2 O * Al 2 O 3 * 6 SiO 2) keramika istehsalı üçün ən uyğundur. Silisium tərkibli materialların və kvarsın əsasını müxtəlif əlavələr (dəmir oksidləri, gillər, feldispatlar və s.) ehtiva edə bilən silisium dioksid (SiO 2) təşkil edir.Talkların tərkibi müxtəlifdir: 3MgO * 4SiO 2 * H2O-dan 4MgO-ya qədər. * 5SiO 2 * H2O, onların tərkibindəki çirklər Fe 2 O 3, Al 2 O 3, CaO, Na 2 O, Cr 2 O və s. Bütün təbii plastik materiallarda ən arzuolunmaz çirklər dəmir duzlarıdır.

Bu təbii plastik materiallar qəlib məhsulları üçün pres kütlələrinin plastik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün və radiokeramikada şüşə əmələ gətirən əlavələr kimi istifadə olunur. Talklar steatit və forsterit kimi radiokeramika növlərinin əsasını təşkil edir.

Texniki alüminium oksidi və korund təbii xammalın kimyəvi emalı ilə əldə edilir - mineral boksit və 1100-1200 0 C-ə qədər kalsifikasiya edilir. Sirkonium dioksid (Zr 2 O 2), titan (TiO 2), qalay (SnO 2), berillium oksidləri (B 2 O) , stronsium ( SrO), sink (ZnO), qurğuşun (PbO), maqnezium (MgO) kimyəvi və istilik qarşılıqlı kompleksi vasitəsilə xammal üzərində təsir edərək əldə edilir.

Keramika əldə etmək. Quruluşuna görə keramika üç əsas fazadan ibarət mürəkkəb sistemdir: kristal, şüşə və qaz. Kristal faza (əsas) kimyəvi birləşmə və ya bərk məhluldur, keramika materialının xarakterik xüsusiyyətlərini müəyyən edir; şüşəvari faza keramika materialında kristal komponent və ya təcrid olunmuş mikrohissəciklər arasında təbəqələr şəklindədir və bağlayıcı kimi çıxış edir; qaz fazası keramika məsamələrində olan qazlardır. Məsamələr keramika xüsusiyyətlərini, xüsusən də yüksək rütubətdə pisləşdirir.

Keramikanın xassələri qarışığın tərkibindən (maddələrin kimyəvi və faiz nisbəti), emal rejimindən asılıdır.

Keramika tək və ya ikiqat atəşlə hazırlana bilər. Bunun öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var.

Keramika istehsalında piezokeramika istehsalı üçün aşağıdakı texnoloji üsullar geniş yayılmışdır, bunlara əsaslanaraq:

1) istehsal olunan materialın kimyəvi tərkibinə uyğun olan oksidlərin və metal duzlarının tozları şəklində başlanğıc materialların mexaniki qarışdırılması;

2) metal duzlarının termik parçalanması;

3) karbonatların, müvafiq metalların duzlarının və ya onların hidratlarının birgə çökməsi.

Radio - piezokeramikanın və ferritlərin istehsalı üçün başlanğıc materiallar metal oksidləri və duzlarıdır. Texnoloji prosesin əsas mərhələləri aşağıdakılardır.

İlkin maddələrin toplusu məhsulların verilmiş maqnit və elektrik xassələri, həndəsi forması və ölçüləri ilə müəyyən edilir.

İlkin oksidlərin və duzların təhlili onların fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərini, çirklərin növü və miqdarını, hissəciklərin ölçüsünü və formasını, aktivliyini, yəni. qarışığın digər komponentləri ilə reaksiya vermək qabiliyyəti və s.

İlkin komponentlərin kütləsinin və nisbətinin hesablanması materialın kimyəvi formuluna əsasən aparılır. Və sonra, hesablamaya uyğun olaraq, ilkin komponentlər çəkilir.

Kimyəvi tərkibə və hissəcik ölçüsünə görə homojen bir qarışıq əldə etmək üçün üyüdülmə və ya həll və qarışdırma aparılır. Bu əməliyyatlar ya maye (su) ilə, ya da susuz həyata keçirilir, yəni. yaş (sürüşmə) və ya quru üyütmə həyata keçirin. Yaş üyüdülmə qurutma ilə başa çatır.

Briketləmə (qranulyasiya) əməliyyatı nəticədə meydana gələn qarışığın (yükləmə) daha yığcam formasını və növbəti əməliyyat zamanı daha tam reaksiya əldə etmək üçün lazımdır. Burada briketlər, tabletlər və ya qranullar alınır.

Qarışığın ilkin atəşi oksidləri keramika materialına çevirmək (keramika sintezi) və son atəş zamanı büzülməni azaltmaq üçün qismən və ya tam diffuziya prosesləri üçün həyata keçirilir.

Briketlərin, tabletlərin və ya qranulların təkrar üyüdülməsi və qarışdırılması vahid xassələrə malik məhsullar, tam diffuziya prosesləri əldə etmək və məhsulun əmələ gəlməsini təmin etmək üçün həyata keçirilir. Əməliyyat suda və ya susuz həyata keçirilir və buna görə də, başa çatdıqdan sonra, birinci halda olduğu kimi, yaranan qarışıq qurudulur.

Tozların əmələ gəlməsini yaxşılaşdırmaq üçün onlara fərdi hissəciklərin yapışmasını yaxşılaşdıran plastifikatorlar (bağlayıcılar, sürtkü yağları) daxil edilir. Plastifikatorların tətbiqi müxtəlif kütlələr əldə etməyə imkan verir: pres üçün - pres tozları, tökmə üçün - sürüşmələr və plastik kütlələrdən formalaşdırmaq üçün - plastik kütlələr.

Əsas formalaşma üsulları presləmə, plastik kütlələrdən qəlibləmə, sürüşmə tökmədir.

Qəliblənmiş məhsullar yüksək temperaturda sinterləşdirməyə məruz qalır, bu müddət ərzində müəyyən bir materiala (radio, pyezokeramika, ferrit) uyğun gələn müəyyən maqnit, elektrik, mexaniki xüsusiyyətlər və fiziki-mexaniki xüsusiyyətlər kompleksi alınır.

6. Natrium hidroksidinin alınması. Natrium hidroksid kimyəvi və elektrokimyəvi üsullarla sənaye üsulu ilə istehsal edilə bilər.