I.5. Information on sulfur and its compounds
Sulfur. Occurs freely in nature. There are large deposits of sulfur in Italy, USA, Japan, Russia.
FeS – iron kolchedani;
ZnS – zinc deception
PbS – lead glaze;
Bi2S3 – bismuth luster
CaSO4∙2H2O – plaster;
BaSO4; MgSO4∙7H2O;
Na2SO4∙10H2O – occurs in the form of compounds in the form of glauber's salt. Sulfur is found in oil, coal, plants and animals. There are several allotropic forms of sulfur:
rhombic;
crystal;
amorphous;
monoclinic
Under normal conditions, it forms brittle yellow crystals, liquefies at 112.8 ℃, has a density of 2.07 g / cm3, is insoluble in water, but CS2 is soluble in benzene. Rhombic sulfur is stable at temperatures below 95.6 ℃. It crystallizes in the form of an octahedral rhombus. Monoclinic or prismatic sulfur is present in the form of long needle-like crystals at temperatures above 95.6 ℃. At 119 ℃, the sulfur liquefies. It turns brown at 160 ℃, its viscosity decreases when it exceeds 250 .4. It is mobile at 400 ℃ and boils at 446.6 ℃. If the sulfur is heated vigorously and then suddenly cooled, a brownish-yellow soft sulfur is formed from the bottom of the vessel, which is a rubber-like amorphous form of sulfur. Sulfur is S8 at low temperatures.
Method of extraction: In America, the Frank method is used. 170 ℃ The heated water is fed to the sulfur through a pipe. The hot water that touches the sulfur is liquefied and released to the surface by compressed air. Sulfur ores are burned and separated by heating. The resulting sulfur is expelled.
FeAsS2 = FeS + S + As
H2C and SO2 are extracted from gases at high temperatures in the presence of a catalyst:
2 H2S+ SO2 = 3S + 2H2O
Sulfur is also formed when sulfates are exposed to carbon:
CaSO4 + 4C = 4CO + CaS
If sulfides are hydrolyzed, H2S is obtained from them, and then sulfur is obtained from their combustion:
CaS + H2O + CO2 = H2S + CaCO3
2H2S + O2 = 2S + 2H2O
For medical purposes, sulfur is obtained from sodium thiosulfate:
Na2S2O3 + H2SO4 = H2S2O3 + Na2SO4
H2S2O3 = H2O + SO2 + S
Sulfur yields CS2, black powder, sulfur dyes, mustard gas, sulfuric acid, etc.
S + O2 = SO2
S + 3F2 = SF6
S + 6HNO3 = H2SO4 + 6NO2 + 2HOH
Qaytaruvchilar bilan oltingugurt oksidlovchi bo’ladi:
Zn + S = ZnS
3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3HOH
H2 + S = H2S
Na2SO3 + S = Na2S2O3
Oltingugurt azot bilan bir necha xil birikmalar hosil qiladi.S4N4, S15N2, S16N2. Oltingugurt tetranitrid – sarqi kristall modda. 178 da suyuqlanadi. U qizdirilganda portlaydi:
S4N4 = 4S + 2N2
U suyuq holatdagi oltingugurt va ammiak ta’siridan halos bo’ladi:
10S + 16 NH3 = S4N4 + 6(NH4)2S
Sulfid kislotaning tuzlari sulfidlar deyiladi. Og’ir metallarning sulfidlari suvda erimaydio. Sulfid kislotaning tuzlari – sulfidlar suvda erimaydi. Ishqoriymetallar tuzlari va ammoniy sulfide eriydi. Sulfidlarning xarakterli xossalaridan biri ularning rangli bo’lishidir.
Ishqoriy va ishqoriy – yer metallari tuzlari rangsiz, og’ir metal tuzlari har xil rangga bo’yalgan.
FeS,CoS,NiS, Ag2S, PbS, Bi2S3 tuzlari qo’ng’ir – qora rangli;
ZnS va CaS oq rangli;
CdS, SnS, As2S3 sariq rangli;
MnS teri rangli;
Sb2S3 jigar rangli bo’ladi.
Bundan analitikkimyoda qo’llaniladi, ya’ni kationlar sgu asosida bir – biridan ajratiladi. Issiqqa nisbatan sulfidlar beqaror, qzidirilganda ular erkin oltingugurt hosil qilib parchalanadi.
CuS (qora rangli) - suvda ham suyultirilgan kislotalarda ham erimaydi;
FeS (qora rangli) – suvda erimaydi, lekin kislotalarda eriydi;
HgS (qora rangli) – nitrat kislotada hamerimaydi.
Ko’p sulfidlar kons. Xlorid kislotada eriydi. PbS, ZnS, CuS bo’lsa nitrat kislotada eriydi. HgS zar suvida erishi aniqlangan. Sulfidlar orasida o’tkazuvchan tarkibli birikmlar hamuchraydi. Masalan, FeS1.01 dan boshlab FeS1.14 gacha.
Na2S, CaS va BaS teridan tuklarni yo’qotish uchun ishlatiladi. Sulfidlar oson gidrolizlanadi. Bunda nordon tuzlar hosil bo’ladi:
NaOH + H2S = NaHS + HOH
NaHS + NaOH = Na2S + HOH
Alyuminiy va xrom (III) sulfidlari suvda soson qaytmasgidrolizga uchraydi:
Al2S3 + 6HOH =2Al(OH)3 + 3H2S
Cr2S3 + 6HOH = 2Cr(OH)3 + 3H2S
Hamma sulfidlar, shuningdek H2S kuchli qaytaruvchi:
2H2S + Cl2 = HCl+ S
2H2S + O2 = 2H2O + 2S
Quruq H2S yonganda oltingugurt (IV) va suv hosil bo’ladi:
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
4NiS + 7O2 = 2Ni2O3 + 4SO2
Juda ko’pchilik oksidlovchilar ishtirokida sulfidlar sulfatlargacha oksidlanadi:
NiS + O2 = NiSO4
3CuS + 14HNO3 = Cu(NO3)2 + 3 H2SO4 +8NO + 4H2O
CuS + 4H2O – 8e Cu2+ + SO42- + 8H+
NO3- + 4H+ + 3e NO + 2H2O
Tuzlarga H2S yoki uning tuzlarini ta’sir ettirish orqali sulfidlar olinadi:
CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4
FeCl2 + (NH4)2S = FeS + 2NH4Cl
NaSO4 + 4C = Na2S + 4CO
Polisulfidlar. Bular H2S2 kislotaning tuzlari, umimiyformulasi – (H2S)n, nu yerda: n = 2, 3, 4……………9. Me2Sn n= 2 dan 23 gacha bo’lishi mumkin.
Ishqoriy va ishqoriy – yer metallarining persulfidlari,ammoniyli tuzlari, piritlat katta ahamiyatga ega.
Persulfidlar – ham oksidlovchilar ham qaytaruvchilardir. (NH4)2S III valentli surma va mishyakni Y valentli birikmalarigcha oksidlaydi va ularning tuzlarini hosil qiladi:
SnS + (NH4)2S = (NH4)2SnS3
Persulfidlar disproporsiyalanish reaksiyasiga kirishadi:
FeS2 = FeS + S
Ular ishqorlar ta’sirida ham oksidlovchi ham qaytaruvchi bo’la oladi:
3Na2S2 + 6NaOH = Na2SO3 + Na2S + 3H2O
Ishqoriy metallarning persulfidlarini, gidroksidlarini, karbonatlarini qizdirib olinadi:
Na2S + S = Na2S2
(NH4)2S + nS = (NH4)2Sn
S2+ birikmalari. 1928 – yil Gall SO oksidini tionilxlorid buini Mg yoki Ag dan o’tkazib 80 % unum bilan ajratib olgan.
2Ag + SOCl2 = 2AgCl + SO
SO – rangsiz gaz.
SO + 2KOH = K2SO2 + H2O
S4+ birikmalari. SO2 – rangsiz, o’ziga xos o’tkir hidga ega bo’lgan gaz modda. U -10 da konsentratsiyalanadi,bunda rangsiz suyuqlik hosil bo’ladi.
SO2 + HOH = H2SO3 H+ + HSO3 H+ + SO32-
SO2 - ham oksidlovchi ham qaytaruvchi bo’la oladi:
SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
2H2S + SO2 = 2H2O + 3S
4 SO2 + 8KOH = 3K2SO4 + H2S + 4H2O
Olinishi. Oltingugurtni kislorod yonishida va sulfitlarga kuchli kislotalar ta’siridan hosil bo’ladi:
S + O2 = SO2
Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2
Texnikada havo ishtirokida oltingugurtni rudalarni yonib olinadi: PbS, ZnS, Cu2S, FeS
4FeS + 7O2 =2Fe2O3 + 4SO2
SO2 – organik bo’yoqlarni rangsizlantirish uchun ishlatiladi. Meditsinada dezinfiksiyalovchi modda sifatida, sulfat kislota olish uchun ishlatiladi.
H2SO3 – erkin holda mavjud emas, suyultirilgan eritmalarda mavjud:
H2SO4 H2O + SO2
2 ta tautomer holatda mavjud.
H2SO3 H+ + HSO3 –
HSO3 H+ + SO32-
NaHSO3 – gidrosulfitlar
Na2SO4 – sulfatlar
H2SO3 va uning tuzlari hamoksidlovchilik, hamqaytaruvchilik xossasiga ega.
H2SO3 + J + H2O = H2SO4 + 2HJ
H2SO3 + H2Cr2O7 = 4H2O + Cr2(SO4)3
4FeCl2 + H2SO3 + 4HCl = 2ZnCl2 + 3H2O + S
2H2S + H2SO3 +4HCl = 3S + 3H2O
Ishqoriy metallar sulfitlaridan boshqa sulfitlar suvda erimaydi. Sulfitlar gidrolizga uchraydi:
Na2SO3 + HOH NaHSO3 + NaOH
Sulfitlarga kuchli kislotalar ta’sirida SO2 hosil bo’ladi:
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2
Kislotalar ta’siridan nordon tuzlar olinadi:
CaSO3 + H2SO3 = Ca(HSO3)2
Sulfitlar juda oson kompleks birikmalar hosil qiladi: │Me(SO3)2│, Na6│Me(SO3)4│, Na3│Me(SO3)4│, Na3│Me(SO3)2│, Na5│Me(SO3)4│.
Sulfitlar ishqorlarga SO2 ta’sir ettirish orqali olinadi:
NaOH + SO2 = NaHSO3
Ular karbonatlarga SO2 gazini ta’sir ettirish orqali olinadi:
Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2
Almashinish reaksiyasi orqali:
Na2SO3 + CdCl2 = 2NaCl + CdSO3
Pirosulfit kislotasining tuzlari. Agar sulfit kislotasidan suv torib olinsa pirosulfitlat hosilbo’ladi:
2 H2SO3 = H2S2O5 + H2O
H2S2O5 tarkibli kislota erkin holda mavjud emas, lekin uning tuzlari bor. Pirosulfitlat gidrosulfitlardan suvni tortib olish orqali olinadi:
K – O – S – O – H + H – O – S – O – K = K – O – S – O – S – O – K
O O O O
K2S2O5
H2S2O5 + H2SO4 = H2S2O5 + K2SO4
Tion kislotalar - H2S2O4 . Sulfanil va sulfitkislotalarining o’zaro ta’siridan tion kisloatalari, masalan, dition kislotasi hosil bo’ladi:
H – O – S – O – H + H – O – S – O – H = H – O – S – O – S – O – H + H2O
O O
Dition (H2S2O4) kislota hamerkin holda olinmagan, lekin tuzlar holida uchraydi:
Na2S2O4 – natriy ditionat
SO6 birikmalari. Bunday tuzilishga ega bo’lgan birikmalar SO3 , SF6 , SO2Cl2 va sulfatlar kiradi.
SO3 bug’lari yig’ilganda suyuq holdagi uchuvchan modda olinadi. (qaynash harorati 44.8 C). Bu birikma trimerlardan tashkil topgan (SO3)3. Agar suyuqlik sovutilsa 16.8 C larda qotib tiniq massa hosil qiladi. U muzga o’xshash va asbestsimon polimer tuzilishga ega bo’lgan birikma hosil qiladi.
Sulfat angidrid suvda eriganida sulfat kislota hosil bo’ladi:
SO3 + H2O = H2SO4
SF6 – rang siz gaz, u bosim ostida – 50.5 C da suyuqlikka aylanadi. U kislorodda ham vodorodda ham yonmaydi va unga suv ta’sir etmaydi.
SF6 kimyoviy jihatdan juda inert. Buning sababi markaziy atomning koordinatsion to’yinganligi va SF6 ning ionlanish energiyasi qiymati juda yuqoriligi bilan tushuntiriladi. Oltingugurtni bevosita ftor bilan ta’siridan hosil bo’ladi:
S + 3F2 = SF6
Sulfit angidridga katalizator ishtirokida to’g’ridan – to’g’ri xlor ta’sir ettirilganda u sulfuril xloridga aylanadi:
SO2 + Cl2 = SO2Cl2
Sulfuril xloridning suv bilan ta’siridan sulfat kislota hosil bo’ladi:
SO2Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
Oltingugurtning galogenli birikmalari. Oltingugurt xlorid – S2Cl2 – qizil rangli suyuqlik (suyuqlanish harorati -80 C, qaynash harorati +59 C), qovoq rangli yoqimsiz hidga ega. S2Cl2 o’zida oltingugurtni eritadi va u kauchukni vulkanlashda ishlatiladi. Oltingugurtndan quruq xlor o’tkazish orqali olinadi:
2S + Cl2 = S2Cl2
Bundan tashqari oltingugurt tetraxlorid ham bor – SCl4 . Suyuq modda, uning suyuqlanish harorati -30 C ga teng.
Oltingugurtning ftorli birikmlaridan – S2F2 rangsiz gaz modda, -35 C da suyuqlikka aylanadi. Oltingugurt tetraftorid – SF4 rangsiz gaz bo’lib, --10.4 C da suyuqlikka aylanadi. SCl2 ga natriy ta’siridan olinadi:
3 SCl2 + 4NaF = SF4 + S2Cl2 + 4NaCl
Oltingugurtning brombilan faqat birgina birikmasi oltingugurt monobromidi – S2Br2 mavjud. S2Br2 qo’ng’ir rangli suyuqlik – 46 C da qotadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |