Kükürd dioksidi - fiziki xassələri, istehsalı və tətbiqi. Hidrogen sulfid istehsalı Hidrogen sulfid kükürd dioksidi
Fiziki xassələri
Qaz, rəngsiz, çürük yumurta qoxusu olan, zəhərli, suda həll olunan (1-də) V H 2 O 3 V H 2 S-i həll edir.); t °pl. = -86°C; t °b. = -60°C.
Hidrogen sulfidin orqanizmə təsiri:
Hidrogen sulfid yalnız pis qoxu deyil, həm də son dərəcə zəhərlidir. Bu qaz böyük miqdarda tənəffüs edildikdə, tənəffüs sinirlərinin iflici sürətlə baş verir və sonra insan qoxusunu dayandırır - bu, hidrogen sulfidin ölümcül təhlükəsidir.
Qurbanların boru kəmərlərində təmir işləri aparan işçilər olduğu zaman zərərli qazlarla zəhərlənmə halları çox olur. Bu qaz daha ağırdır, ona görə də çuxurlarda və quyularda toplanır, oradan tez çıxmaq o qədər də asan deyil.
Qəbz
1) H 2 + S → H 2 S (t-də)
2) FeS + 2 HCl → FeCl 2 + H 2 S
Kimyəvi xassələri
1) Həll H 2 S suda zəif iki əsaslı turşudur.
Dissosiasiya iki mərhələdə baş verir:
H 2 S → H + + HS - (birinci mərhələdə hidrosulfid ionu əmələ gəlir)
HS - → 2 H + + S 2- (ikinci mərhələ)
Hidrogen sulfid turşusu iki sıra duz əmələ gətirir - orta (sulfidlər) və turşu (hidrosulfidlər):
Na 2 S- natrium sulfid;
CaS- kalsium sulfid;
NaHS- natrium hidrosulfid;
Ca( H.S.) 2 – kalsium hidrosulfid.
2) Əsaslarla qarşılıqlı təsir göstərir:
H 2 S + 2 NaOH (artıq) → Na 2 S + 2 H 2 O
H 2 S (artıq) + NaOH → Na H S + H 2 O
3) H 2 S çox güclü bərpaedici xüsusiyyətlərə malikdir:
H 2 S -2 + Br 2 → S 0 + 2HBr
H 2 S -2 + 2FeCl 3 → 2FeCl 2 + S 0 + 2HCl
H 2 S -2 + 4Cl 2 + 4H 2 O →H 2 S +6 O 4 + 8HCl
3H 2 S -2 + 8HNO 3 (konk) → 3H 2 S +6 O 4 + 8NO + 4H 2 O
H 2 S -2 + H 2 S +6 O 4 (konk) →S 0 + S +4 O 2 + 2H 2 O
(qızdırdıqda reaksiya fərqli şəkildə gedir:
H 2 S -2 + 3H 2 S +6 O 4 (konk) → 4S +4 O 2 + 4H 2 O
4) Hidrogen sulfid oksidləşir:
çatışmazlığı halında O 2
2 H 2 S -2 + O 2 → 2 S 0 + 2 H 2 O
artıq O 2 ilə
2H 2 S -2 + 3O 2 → 2S +4 O 2 + 2H 2 O
5) Gümüş hidrogen sulfidlə təmasda olduqda qara olur:
4 Ag + 2 H 2 S + O 2 → 2 Ag 2 S ↓ + 2 H 2 O
Qaralmış obyektlər parıldamaq üçün bərpa edilə bilər. Bunu etmək üçün, onlar soda və alüminium folqa həlli ilə bir emaye qabda qaynadılır. Alüminium gümüşü metala qədər azaldır və soda məhlulu kükürd ionlarını saxlayır.
6) Hidrogen sulfid və həll olunan sulfidlərə keyfiyyətli reaksiya - tünd qəhvəyi (demək olar ki, qara) çöküntünün əmələ gəlməsi PbS:
H 2 S + Pb(NO 3) 2 → PbS↓ + 2HNO 3
Na 2 S + Pb(NO 3) 2 → PbS↓ + 2NaNO 3
Pb 2+ + S 2- → PbS ↓
Atmosferin çirklənməsi tərkibində ağ qurğuşun olan yağlı boyalarla çəkilmiş rəsmlərin səthinin qaralmasına səbəb olur. Köhnə ustalar tərəfindən bədii rəsmlərin qaralmasının əsas səbəblərindən biri, bir neçə əsrlər boyu havada hidrogen sulfid izləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan qurğuşun ağının istifadəsi idi (zülalların çürüməsi zamanı az miqdarda əmələ gəlir; atmosferdə. sənaye rayonlarına və s.) çevrilir PbS. Qurğuşun ağ qurğuşun karbonat olan piqmentdir ( II). Çirklənmiş atmosferdə olan hidrogen sulfidlə reaksiyaya girərək qurğuşun sulfidini əmələ gətirir ( II), qara əlaqə:
PbCO 3 + H 2 S = PbS↓ + CO 2 + H 2 O
qurğuşun sulfidini emal edərkən ( II) hidrogen peroksid ilə reaksiya baş verir:
PbS + 4 H 2 O 2 = PbSO 4 + 4 H 2 O,
bu qurğuşun sulfat əmələ gətirir ( II), əlaqə ağ rəngdədir.
Yağlı boya ilə qaralmış rəsmlər belə bərpa olunur.
7) Bərpa:
PbS + 4 H 2 O 2 → PbSO 4 (ağ) + 4 H 2 O
Sulfidlər
Sulfidlərin hazırlanması
1) Bir çox sulfid metalı kükürdlə qızdırmaqla hazırlanır:
Hg + S → HgS
2) Hidrogen sulfidin qələvilərə təsiri ilə həll olunan sulfidlər alınır:
H 2 S + 2 KOH → K 2 S + 2 H 2 O
3) Həll olunmayan sulfidlər mübadilə reaksiyaları ilə alınır:
CdCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + CdS↓
Pb(NO 3) 2 + Na 2 S → 2NaNO 3 + PbS↓
ZnSO 4 + Na 2 S → Na 2 SO 4 + ZnS ↓
MnSO 4 + Na 2 S → Na 2 SO 4 + MnS ↓
2SbCl 3 + 3Na 2 S → 6NaCl + Sb 2 S 3 ↓
SnCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + SnS↓
Sulfidlərin kimyəvi xassələri
1) Həll olunan sulfidlər yüksək dərəcədə hidroliz olunur, bunun nəticəsində onların sulu məhlulları qələvi reaksiya verir:
K 2 S + H 2 O → KHS + KOH
S 2- + H 2 O → HS - + OH -
2) Dəmirin solunda (daxil olmaqla) gərginlik sırasında yerləşən metalların sulfidləri güclü turşularda həll olur:
ZnS + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 S
3) Həll olunmayan sulfidlər konsentratların təsiri ilə həll olunan vəziyyətə çevrilə bilər. HNO 3 :
FeS 2 + 8HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 5NO + 2H 2 O
TƏKLİF VƏZİFƏLƏRİ
Tapşırıq №1Aşağıdakı çevrilmələri həyata keçirmək üçün istifadə edilə bilən reaksiya tənliklərini yazın:
Cu→ CuS→ H2S→ SO 2
Tapşırıq № 2
Hidrogen sulfidin tam və natamam yanmasının redoks reaksiyaları üçün tənlikləri yazın. Elektron balans metodundan istifadə edərək əmsalları düzün, hər bir reaksiya üçün oksidləşdirici və reduksiyaedici agenti, həmçinin oksidləşmə və reduksiya proseslərini göstərin.
Tapşırıq №3
Hidrogen sulfidin qurğuşun (II) nitrat məhlulu ilə molekulyar, tam və qısa ion şəklində kimyəvi reaksiyasının tənliyini yazın. Bu reaksiyanın əlamətlərinə diqqət yetirin, reaksiya geri çevrilirmi?
Tapşırıq № 4
Tapşırıq № 5
Xlorid turşusunun çəkisi 2 kq olan 25%-li dəmir (II) sulfid məhlulu ilə qarşılıqlı təsiri zamanı əmələ gələn hidrogen sulfidinin (n.s.) həcmini təyin edin?
Kükürd dioksidi ozona bənzər molekulyar quruluşa malikdir. Molekulun mərkəzindəki kükürd atomu iki oksigen atomu ilə bağlıdır. Kükürdün oksidləşməsinin bu qaz məhsulu rəngsizdir, kəskin qoxu verir və şərait dəyişdikdə asanlıqla şəffaf maye halına gəlir. Maddə suda çox həll olunur və antiseptik xüsusiyyətlərə malikdir. SO 2 böyük miqdarda kimya sənayesində, yəni sulfat turşusu istehsal siklində istehsal olunur. Qaz kənd təsərrüfatı və qida məhsullarının emalı, toxuculuq sənayesində parçaların ağardılması üçün geniş istifadə olunur.
Maddələrin sistemli və mənasız adları
Eyni birləşməyə aid terminlərin müxtəlifliyini başa düşmək lazımdır. Kimyəvi tərkibi SO 2 düsturu ilə əks olunan birləşmənin rəsmi adı kükürd dioksiddir. IUPAC bu termindən və onun ingiliscə ekvivalentindən - Kükürd dioksidindən istifadə etməyi tövsiyə edir. Məktəblər və universitetlər üçün dərsliklərdə daha çox başqa bir ad - kükürd (IV) oksid qeyd olunur. Mötərizədə Roma rəqəmi S atomunun valentliyini göstərir.Bu oksiddə oksigen ikivalentdir, kükürdün oksidləşmə sayı isə +4-dür. Texniki ədəbiyyatda kükürd dioksidi, sulfat turşusu anhidridi (onun susuzlaşmasının məhsulu) kimi köhnəlmiş terminlərdən istifadə olunur.
SO 2-nin tərkibi və molekulyar quruluşunun xüsusiyyətləri
SO 2 molekulu bir kükürd atomu və iki oksigen atomundan əmələ gəlir. Kovalent bağlar arasında 120° bucaq var. Kükürd atomunda sp2 hibridləşməsi baş verir - bir s və iki p elektrondan ibarət buludlar forma və enerjiyə uyğunlaşdırılır. Kükürd və oksigen arasında kovalent bağın yaranmasında iştirak edənlərdir. O-S cütlüyündə atomlar arasındakı məsafə 0,143 nm-dir. Oksigen kükürddən daha çox elektronmənfi elementdir, yəni elektronların birləşən cütləri mərkəzdən kənar künclərə keçir. Bütün molekul da qütbləşmişdir, mənfi qütb O atomları, müsbət qütb S atomudur.
Kükürd dioksidin bəzi fiziki parametrləri
Dördvalentli kükürd oksidi normal ekoloji şəraitdə qaz halında yığılma vəziyyətini saxlayır. Kükürd dioksidin düsturu onun nisbi molekulyar və molyar kütləsini təyin etməyə imkan verir: Mr(SO 2) = 64,066, M = 64,066 q/mol (64 q/mol-a qədər yuvarlaqlaşdırıla bilər). Bu qaz havadan demək olar ki, 2,3 dəfə ağırdır (M(hava) = 29 q/mol). Dioksidin kəskin, spesifik yanan kükürd qoxusu var, onu hər hansı digəri ilə qarışdırmaq çətindir. Bu xoşagəlməzdir, gözün selikli qişasını qıcıqlandırır, öskürəyə səbəb olur. Lakin kükürd (IV) oksid hidrogen sulfid qədər zəhərli deyil.
Otaq temperaturunda təzyiq altında kükürd qazı mayeləşir. Aşağı temperaturda maddə bərk vəziyyətdədir və -72...-75,5 °C-də əriyir. Temperaturun daha da artması ilə maye görünür və -10,1 ° C-də yenidən qaz meydana gəlir. SO 2 molekulları termal cəhətdən sabitdir; atomik kükürd və molekulyar oksigenə parçalanma çox yüksək temperaturda (təxminən 2800 ºC) baş verir.
Həll qabiliyyəti və su ilə qarşılıqlı əlaqəsi
Kükürd dioksidi suda həll edildikdə, çox zəif kükürd turşusu yaratmaq üçün onunla qismən reaksiya verir. Qəbul anında dərhal anhidridə və suya parçalanır: SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3. Əslində, məhlulda olan kükürd turşusu deyil, nəmlənmiş SO 2 molekullarıdır. Dioksid qazı sərin su ilə daha yaxşı reaksiya verir və temperaturun artması ilə onun həllolma qabiliyyəti azalır. Normal şəraitdə 1 həcm suda 40 həcmə qədər qaz həll oluna bilər.
Təbiətdə kükürd dioksidi
Püskürmə zamanı vulkanik qazlar və lava ilə birlikdə əhəmiyyətli miqdarda kükürd dioksidi ayrılır. Antropogen fəaliyyətlərin bir çox növləri də atmosferdə SO 2 konsentrasiyasının artmasına səbəb olur.
Kükürd dioksidi metallurgiya zavodları tərəfindən havaya buraxılır, burada filiz qovurma zamanı tullantı qazları tutulmur. Bir çox qalıq yanacaq növlərinin tərkibində kükürd var, nəticədə kömür, neft, qaz və onlardan əldə edilən yanacağın yandırılması zamanı əhəmiyyətli miqdarda kükürd dioksidi atmosfer havasına buraxılır. Kükürd dioksidi havada 0,03%-dən yuxarı konsentrasiyalarda insanlar üçün zəhərli olur. Bir şəxs nəfəs darlığı yaşamağa başlayır, bronxit və pnevmoniyaya bənzər simptomlar yarana bilər. Atmosferdə kükürd dioksidin çox yüksək konsentrasiyası ağır zəhərlənmə və ya ölümlə nəticələnə bilər.
Kükürd dioksidi - laboratoriyada və sənayedə istehsal
Laboratoriya üsulları:
- Kükürd oksigen və ya hava ilə bir kolbada yandırıldıqda, dioksid aşağıdakı düstura görə alınır: S + O 2 = SO 2.
- Daha güclü qeyri-üzvi turşularla kükürd turşusunun duzlarına təsir edə bilərsiniz, xlorid turşusu almaq daha yaxşıdır, ancaq seyreltilmiş sulfat turşusundan istifadə edə bilərsiniz:
- Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 SO 3;
- Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 (seyreltilmiş) = Na 2 SO 4 + H 2 SO 3;
- H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2.
3. Mis konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu ilə reaksiyaya girdikdə hidrogen deyil, kükürd dioksidi ayrılır:
2H 2 SO 4 (kons.) + Cu = CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2.
Kükürd dioksidin sənaye istehsalının müasir üsulları:
- Təbii kükürdün xüsusi sobalarda yandırılması zamanı oksidləşməsi: S + O 2 = SO 2.
- Yandırılan dəmir pirit (pirit).
Kükürd dioksidin əsas kimyəvi xassələri
Kükürd dioksidi kimyəvi cəhətdən aktiv birləşmədir. Redoks proseslərində bu maddə tez-tez azaldıcı agent kimi çıxış edir. Məsələn, molekulyar brom kükürd dioksidi ilə reaksiya verdikdə, reaksiya məhsulları sulfat turşusu və hidrogen bromiddir. SO 2-nin oksidləşdirici xassələri bu qaz hidrogen sulfidli sudan keçirildikdə görünür. Nəticədə kükürd ayrılır, öz-özünə oksidləşmə-özü-reduksiya baş verir: SO 2 + 2H 2 S = 3S + 2H 2 O.
Kükürd dioksid asidik xüsusiyyətlərə malikdir. Ən zəif və qeyri-sabit turşulardan birinə uyğundur - kükürdlü. Bu birləşmə saf formada mövcud deyil, kükürd dioksid məhlulunun turşu xüsusiyyətlərini göstəricilərdən istifadə edərək aşkar etmək olar (lakmus çəhrayı olur). Kükürd turşusu orta duzlar - sulfitlər və turşu duzları - hidrosulfitlər əmələ gətirir. Onların arasında sabit birləşmələr var.
Dioksiddə kükürdün kükürd anhidridində altıvalent vəziyyətə qədər oksidləşməsi prosesi katalitikdir. Yaranan maddə suda güclü şəkildə həll olunur və H 2 O molekulları ilə reaksiya verir.Reaksiya ekzotermikdir və sulfat turşusu, daha doğrusu, hidratlanmış forması əmələ gəlir.
Kükürd dioksidin praktiki istifadəsi
Elementar dioksid tələb edən kükürd turşusunun sənaye istehsalının əsas üsulu dörd mərhələdən ibarətdir:
- Kükürdün xüsusi sobalarda yandırılması ilə kükürd qazının alınması.
- Yaranan kükürd dioksidin bütün növ çirklərdən təmizlənməsi.
- Katalizatorun iştirakı ilə altıvalentli kükürdün sonrakı oksidləşməsi.
- Kükürd trioksidin su ilə udulması.
Əvvəllər sənaye miqyasında sulfat turşusu istehsal etmək üçün lazım olan kükürd dioksidin demək olar ki, hamısı polad istehsalının əlavə məhsulu kimi piritin qovurulması yolu ilə əldə edilirdi. Metallurgiya xammalının emalının yeni növləri filizin yanmasından daha az istifadə edir. Buna görə də təbii kükürd son illərdə sulfat turşusu istehsalının əsas başlanğıc materialına çevrilmişdir. Bu xammalın əhəmiyyətli qlobal ehtiyatları və onun mövcudluğu geniş miqyaslı emal təşkil etməyə imkan verir.
Kükürd qazı təkcə kimya sənayesində deyil, həm də iqtisadiyyatın digər sahələrində geniş istifadə olunur. Tekstil fabrikləri bu maddədən və onun kimyəvi reaksiya məhsullarından ipək və yun parçalarını ağartmaq üçün istifadə edirlər. Bu, lifləri məhv etməyən xlorsuz ağartma növüdür.
Kükürd dioksid əla dezinfeksiyaedici xüsusiyyətlərə malikdir, göbələk və bakteriyalara qarşı mübarizədə istifadə olunur. Kükürd dioksidi kənd təsərrüfatı anbarlarının, şərab çəlləklərinin və zirzəmilərin fumigasiyasında istifadə olunur. SO 2 qida sənayesində konservant və antibakterial maddə kimi istifadə olunur. Onu şərbətlərə qatıb təzə meyvələri orada isladırlar. Sülfitləşmə
Şəkər çuğunduru suyu xammalı rəngsizləşdirir və dezinfeksiya edir. Konservləşdirilmiş tərəvəz püresi və şirələrində antioksidant və konservant kimi kükürd dioksidi də var.
O.S.ZAYTSEV
KİMYA KİTABI
ORTA MƏKTƏB MÜƏLLİMLƏRİ ÜÇÜN,
PEDAQOJİ UNİVERSİTETLƏRİN TƏLƏBƏLƏRİ VƏ 9-10 SINIF MƏKTƏBLƏRİ,
KİM ÖZÜNÜ KİMYA VƏ TƏBİƏT ELİMİNƏ SAĞLAMAĞA QƏRAR ETDİ
OXUMA ÜÇÜN DƏRSLİK TOPŞURU LABORATORİYA PRAKTİKİ ELMİ HEKAYƏLƏR
Davamı. Bax, № 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44 , 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24/2004
§ 8.1. Redoks reaksiyaları
LABORATORİYA TƏDQİQAT
(davamı)
2. Ozon oksidləşdirici maddədir.
Ozon təbiət və insanlar üçün ən vacib maddədir.
Ozon Yer ətrafında 10-50 km hündürlükdə 20-25 km hündürlükdə maksimum ozon məzmunu ilə ozonosfer yaradır. Ozon atmosferin yuxarı təbəqələrində olduğundan insanlara, heyvanlara və bitkilərə zərərli təsir göstərən günəşin ultrabənövşəyi şüalarının böyük hissəsinin Yer səthinə çatmasına imkan vermir. Son illərdə ozonosferdə ozon dəlikləri adlanan çox azalmış ozonlu ərazilər aşkar edilmişdir. Daha əvvəl ozon dəliklərinin əmələ gəlib-gəlmədiyi məlum deyil. Onların meydana gəlməsinin səbəbləri də aydın deyil. Soyuduculardan və ətir qutularından xlor tərkibli freonların Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiyanın təsiri altında ozonla reaksiyaya girən və bununla da atmosferin yuxarı təbəqələrində onun konsentrasiyasını azaldan xlor atomlarını buraxdığına inanılır. Alimlər atmosferdəki ozon dəliklərinin təhlükəsindən son dərəcə narahatdırlar.
Atmosferin aşağı təbəqələrində ozon atmosferin oksigeni ilə zəif tənzimlənmiş avtomobil mühərrikləri tərəfindən buraxılan azot oksidləri və yüksək gərginlikli elektrik xətlərindən atılan tullantılar arasında ardıcıl ardıcıl reaksiyalar nəticəsində əmələ gəlir. Ozon tənəffüs üçün çox zərərlidir - bronxların və ağciyərlərin toxumasını məhv edir. Ozon son dərəcə zəhərlidir (karbonmonoksitdən daha güclü). Havada icazə verilən maksimum konsentrasiya 10-5% -dir.
Beləliklə, atmosferin yuxarı və aşağı təbəqələrindəki ozon insanlara və heyvanlar aləminə əks təsir göstərir.
Ozon, xlorla birlikdə, üzvi çirkləri parçalamaq və bakteriyaları öldürmək üçün suyu təmizləmək üçün istifadə olunur. Bununla belə, suyun həm xlorlanması, həm də ozonlanmasının öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Su xlorlandıqda, bakteriyalar demək olar ki, tamamilə məhv edilir, lakin sağlamlığa zərərli olan (xərçəngin inkişafına kömək edən) kanserogen təbiətli üzvi maddələr - dioksinlər və oxşar birləşmələr əmələ gəlir. Su ozonlandıqda belə maddələr əmələ gəlmir, lakin ozon bütün bakteriyaları öldürmür və bir müddət sonra yerdə qalan canlı bakteriyalar çoxalaraq öldürülmüş bakteriyaların qalıqlarını özünə çəkir və su bakterial flora ilə daha da çirklənir. Buna görə də içməli suyun ozonlanmasından tez istifadə edildikdə ən yaxşı şəkildə istifadə olunur. Üzgüçülük hovuzlarında suyun ozonlaşdırılması, ozonizator vasitəsilə su davamlı olaraq dövr etdiyi zaman çox təsirli olur. Ozon havanın təmizlənməsi üçün də istifadə olunur. Onun parçalanmasının zərərli məhsullarını buraxmayan ekoloji cəhətdən təmiz oksidləşdirici maddələrdən biridir.
Ozon qızıl və platin qrupu metalları istisna olmaqla, demək olar ki, bütün metalları oksidləşdirir.
Ozon istehsal etmək üçün kimyəvi üsullar təsirsiz və ya çox təhlükəlidir. Odur ki, biz sizə məktəb fizika laboratoriyasında mövcud olan ozonizatorda (zəif elektrik boşalmasının oksigenə təsiri) hava ilə qarışdırılmış ozonu əldə etməyi məsləhət görürük.
Ozon ən çox ozonatorun daxili və xarici damarlarının divarları arasında meydana gələn sakit elektrik boşalması (parıltı və ya qığılcım olmadan) ilə qaz oksigeninə təsir etməklə əldə edilir. Ən sadə ozonizator tıxaclı şüşə borulardan asanlıqla hazırlana bilər. Bunu necə edəcəyinizi Şəkildən başa düşəcəksiniz. 8.4. Daxili elektrod metal çubuqdur (uzun dırnaq), xarici elektrod tel spiraldir. Hava akvarium hava pompası və ya sprey şüşəsindən rezin lampa ilə üfürülə bilər. Şəkildə. 8.4 Daxili elektrod şüşə boruda yerləşir ( sizcə niyə?), lakin siz onsuz da ozonizator yığa bilərsiniz. Rezin tıxaclar ozon tərəfindən tez korroziyaya məruz qalır.
 |
Aşağı gərginlik mənbəyinə (batareya və ya 12 V rektifikator) əlaqəni davamlı olaraq açmaqla avtomobilin alovlanma sisteminin induksiya bobinindən yüksək gərginlik əldə etmək rahatdır.
Ozon məhsuldarlığı bir neçə faizdir.
Ozon, kalium yodidin nişasta məhlulundan istifadə edərək keyfiyyətcə aşkar edilə bilər. Bu məhlulda bir süzgəc kağızı zolağı islatmaq və ya məhlulu ozonlaşdırılmış suya əlavə etmək və sınaq borusunda ozonlu havanı məhluldan keçirmək olar. Oksigen yodid ionu ilə reaksiya vermir.
Reaksiya tənliyi:
2I – + O 3 + H 2 O = I 2 + O 2 + 2OH – .
Elektron qazanma və itki reaksiyaları üçün tənlikləri yazın.
Bu məhlulla nəmlənmiş bir filtr kağızı zolağını ozonizatora gətirin. (Niyə kalium yodid məhlulunda nişasta olmalıdır?) Hidrogen peroksid bu üsulla ozonun təyin edilməsinə mane olur. (Niyə?).
Elektrod potensialından istifadə edərək reaksiyanın EMF-ni hesablayın:
3. Hidrogen sulfid və sulfid ionunun azaldıcı xassələri.
Hidrogen sulfid çürük yumurta qoxusu olan rəngsiz bir qazdır (bəzi zülallarda kükürd var).
Hidrogen sulfid ilə təcrübələr aparmaq üçün qaz halında olan hidrogen sulfiddən istifadə edə bilərsiniz, onu tədqiq olunan maddə ilə bir məhluldan keçirə və ya tədqiq olunan məhlullara əvvəlcədən hazırlanmış hidrogen sulfid suyunu əlavə edə bilərsiniz (bu daha rahatdır). Bir çox reaksiyalar natrium sulfid məhlulu ilə aparıla bilər (sulfid ionu S 2- ilə reaksiyalar).
Hidrogen sulfid ilə yalnız qaralama altında işləyin! Hidrogen sulfidin hava ilə qarışıqları partlayıcı şəkildə yanır.
Hidrogen sulfidi adətən Kipp aparatında 25% sulfat turşusu (1:4 nisbətində seyreltilmiş) və ya 20% xlorid turşusu (1:1 nisbətində seyreltilmiş) ilə 1-2 sm ölçüdə parçalar şəklində dəmir sulfid üzərində reaksiya verməklə istehsal olunur.Reaksiya tənliyi:
FeS (cr.) + 2H + = Fe 2+ + H 2 S (g.).
Kiçik miqdarda hidrogen sulfidi kristal natrium sulfidi tıxaclı bir kolbaya yerləşdirməklə əldə edilə bilər, oradan musluğu və çıxış borusu olan bir damlama hunisi keçirilir. Hunidən yavaş-yavaş 5-10% xlorid turşusu tökün (niyə kükürd olmasın?), reaksiyaya girməmiş turşunun yerli yığılmaması üçün kolba daim silkələnir. Bu edilmədikdə, komponentlərin gözlənilmədən qarışdırılması şiddətli reaksiyaya, tıxacın çıxarılmasına və kolbanın məhvinə səbəb ola bilər.
Hidrogen sulfidinin vahid axını parafin kimi hidrogenlə zəngin üzvi birləşmələri kükürdlə qızdırmaqla əldə edilir (1 hissə parafin 1 hissə kükürd, 300 ° C).
Hidrogen sulfidli su əldə etmək üçün hidrogen sulfid distillə edilmiş (və ya qaynadılmış) sudan keçirilir. Təxminən üç həcmli hidrogen sulfid qazı bir həcmdə suda həll olunur. Havada dayandıqda, hidrogen sulfidli su tədricən buludlu olur. (Niyə?).
Hidrogen sulfid güclü reduksiyaedicidir: o, halogenləri hidrogen halidlərinə, kükürd turşusunu isə kükürd dioksid və kükürdə qədər azaldır.
Hidrogen sulfid zəhərlidir. Havada maksimum icazə verilən konsentrasiya 0,01 mq/l-dir. Hətta aşağı konsentrasiyalarda hidrogen sulfid gözləri və tənəffüs yollarını qıcıqlandırır və baş ağrılarına səbəb olur. 0,5 mq/l-dən yuxarı konsentrasiyalar həyat üçün təhlükə yaradır. Daha yüksək konsentrasiyalarda sinir sistemi təsirlənir. Hidrogen sulfidin tənəffüs edilməsi ürək və tənəffüs tutulmasına səbəb ola bilər. Bəzən mağaralarda və kanalizasiya quyularında hidrogen sulfid toplanır və orada sıxışan insan anında huşunu itirərək ölür.
Eyni zamanda, hidrogen sulfid vannaları insan orqanizminə müalicəvi təsir göstərir.
3a. Hidrogen sulfidin hidrogen peroksidlə reaksiyası.
Hidrogen peroksid məhlulunun hidrogen sulfidli suya və ya natrium sulfid məhluluna təsirini öyrənin.
Təcrübələrin nəticələrinə əsasən reaksiya tənliklərini tərtib edin. Reaksiyanın EMF-ni hesablayın və onun keçmə ehtimalı haqqında nəticə çıxarın.
3b. Hidrogen sulfidin sulfat turşusu ilə reaksiyası.
Konsentratlaşdırılmış sulfat turşusunu 2-3 ml hidrogen sulfid suyu (və ya natrium sulfid məhlulu) olan bir sınaq borusuna damla damla tökün. (diqqətlə!) bulanıqlıq görünənə qədər. Bu maddə nədir? Bu reaksiyada başqa hansı məhsullar istehsal oluna bilər?
Reaksiya tənliklərini yazın. Elektrod potensialından istifadə edərək reaksiyanın EMF-ni hesablayın:
4. Kükürd dioksidi və sulfit ionu.
Kükürd dioksidi, kükürd dioksidi, pis təmizlənmiş benzindən istifadə edərkən və kükürd tərkibli kömür, torf və ya mazut yandırılan sobalardan istifadə edərkən avtomobil mühərrikləri tərəfindən atılan ən vacib atmosfer çirkləndiricisidir. Hər il kömür və neftin yanması nəticəsində atmosferə milyonlarla ton kükürd qazı buraxılır.
Kükürd qazı təbii olaraq vulkanik qazlarda olur. Kükürd dioksidi atmosfer oksigeni ilə kükürd trioksidinə oksidləşir, bu da suyu (buxarı) udaraq kükürd turşusuna çevrilir. Yağan turşu yağışı binaların sement hissələrini, memarlıq abidələrini, daşdan oyulmuş heykəlləri məhv edir. Turşu yağışları bitkilərin inkişafını ləngidir və hətta onların ölümünə səbəb olur, su hövzələrindəki canlı orqanizmləri öldürür. Belə yağışlar əkin sahələrindən suda zəif həll olunan fosfor gübrələrini yuyur ki, bu da su hövzələrinə buraxıldıqda yosunların sürətlə çoxalmasına, gölməçələrin və çayların sürətlə bataqlaşmasına səbəb olur.
Kükürd dioksid kəskin qoxusu olan rəngsiz bir qazdır. Kükürd dioksidi alınmalı və lay altında işlənməlidir.
Kükürd dioksidi 5-10 q natrium sulfitin çıxış borusu və damcı hunisi olan tıxac ilə bağlanmış bir kolbaya qoyulması ilə əldə edilə bilər. 10 ml konsentratlı sulfat turşusu ilə damlama hunisindən (həddindən artıq ehtiyatlı!) onu damcı-damcı natrium sulfit kristallarının üzərinə tökün. Kristal natrium sulfit əvəzinə onun doymuş məhlulundan istifadə edə bilərsiniz.
Kükürd dioksidi mis metal və sulfat turşusu arasındakı reaksiya nəticəsində də əldə edilə bilər. Qaz çıxışı borusu və damlama hunisi olan tıxacla təchiz olunmuş yuvarlaq dibli kolbaya mis qırıntıları və ya məftil parçaları qoyun və damcı qıfından bir az sulfat turşusu tökün (10 q-a təxminən 6 ml konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu alınır. misdən). Reaksiyaya başlamaq üçün şüşəni bir qədər qızdırın. Bundan sonra damla damla turşu əlavə edin. Elektronların qəbulu və itirilməsi tənliklərini və ümumi tənliyi yazın.
Kükürd dioksidin xassələri qazı reagent məhlulundan keçirməklə və ya sulu məhlul (kükürd turşusu) şəklində tədqiq edilə bilər. Natrium sulfitlərin Na 2 SO 3 və kalium sulfitlərinin K 2 SO 3 turşulu məhlullarından istifadə edərkən eyni nəticələr əldə edilir. Bir həcmdə suda qırx həcmə qədər kükürd dioksidi həll edilir (~6% məhlul alınır).
Kükürd dioksidi zəhərlidir. Yüngül zəhərlənmə ilə öskürək başlayır, axan burun, göz yaşları görünür, başgicəllənmə başlayır. Dozanın artırılması tənəffüs tutulmasına səbəb olur.
4a. Kükürd turşusunun hidrogen peroksidlə qarşılıqlı təsiri.
Kükürd turşusu və hidrogen peroksidin reaksiya məhsullarını proqnozlaşdırın. Təcrübə ilə fərziyyənizi sınayın.
2-3 ml kükürd turşusuna eyni miqdarda 3% hidrogen peroksid məhlulu əlavə edin. Gözlənilən reaksiya məhsullarının əmələ gəlməsini necə sübut etmək olar?
Eyni təcrübəni natrium sulfitin turşulaşdırılmış və qələvi məhlulları ilə təkrarlayın.
Reaksiya tənliklərini yazın və prosesin emf-ni hesablayın.
Lazım olan elektrod potensialını seçin:
4b. Kükürd dioksid və hidrogen sulfid arasında reaksiya.
Bu reaksiya qaz halında olan SO 2 və H 2 S arasında baş verir və kükürdün əmələ gəlməsinə xidmət edir. Reaksiya həm də maraqlıdır, çünki iki hava çirkləndiricisi qarşılıqlı olaraq bir-birini məhv edir. Bu reaksiya hidrogen sulfid və kükürd dioksidin məhlulları arasında baş verirmi? Bu suala təcrübə ilə cavab verin.
Məhlulda reaksiyanın baş verə biləcəyini müəyyən etmək üçün elektrod potensialını seçin:
Reaksiyaların mümkünlüyünün termodinamik hesablamasını aparmağa çalışın. Qaz halında olan maddələr arasında reaksiyanın mümkünlüyünü müəyyən etmək üçün maddələrin termodinamik xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:
Maddələrin hansı vəziyyətində - qaz və ya məhlulda - reaksiyalara üstünlük verilir?
Kükürd oksidi (kükürd dioksidi, kükürd dioksidi, kükürd dioksidi) normal şəraitdə kəskin xarakterik qoxuya (yanan kibrit qoxusuna bənzəyir) rəngsiz bir qazdır. Otaq temperaturunda təzyiq altında mayeləşir. Kükürd dioksidi suda həll olur və qeyri-sabit sulfat turşusu əmələ gəlir. Bu maddə sulfat turşusu və etanolda da həll olunur. Bu, vulkanik qazları təşkil edən əsas komponentlərdən biridir.
1. Kükürd dioksidi suda həll olur, nəticədə kükürd turşusu yaranır. 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 azaldıcı xüsusiyyətləri ən qabarıq şəkildə ifadə edilir. 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 dioksid) + 2KMnO4 (kalium permanqanat) + 2H2O (su) = 2H2SO4 (sulfat turşusu) + 2MnSO4 (manqan sulfat) + K2SO4 (kalium sulfat).
Sonuncu reaksiya SO2 və SO3-ə keyfiyyətli reaksiya nümunəsidir. Məhlul bənövşəyi rəngə çevrilir.)
4. Güclü reduksiyaedici maddələrin iştirakı ilə kükürd dioksid oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər. Məsələn, metallurgiya sənayesində işlənmiş qazlardan kükürd çıxarmaq üçün kükürd qazının dəm qazı (CO) ilə reduksiyasından istifadə edirlər: SO2 (kükürd dioksid) + 2CO (karbonmonoksit) = 2CO2 + S (kükürd).
Həmçinin, bu maddənin oksidləşdirici xüsusiyyətlərindən fosfor turşusu əldə etmək üçün istifadə olunur: PH3 (fosfin) + SO2 (kükürd dioksidi) = 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 digər orta qiymətli içkilər) istehsalında istifadə olunur. Bu qazın müxtəlif mikroorqanizmləri öldürmək xüsusiyyətinə görə ondan anbarların və tərəvəz anbarlarının fumigasiyasında istifadə olunur. Bundan əlavə, kükürd oksidi yun, ipək və samanı (xlorla ağartmaq mümkün olmayan materialları) ağartmaq üçün istifadə olunur. Laboratoriyalarda kükürd dioksid həlledici kimi və kükürd dioksidin müxtəlif duzlarını almaq üçün istifadə olunur.
Fizioloji təsirlər
Kükürd dioksidi güclü zəhərli xüsusiyyətlərə malikdir. Zəhərlənmənin simptomları öskürək, burun axması, səsin səs-küyü, ağızda özünəməxsus dad və şiddətli boğaz ağrısıdır. Kükürd dioksidi yüksək konsentrasiyalarda tənəffüs etdikdə, udma və boğulma çətinliyi, nitqin pozulması, ürəkbulanma və qusma baş verir, kəskin ağciyər ödemi inkişaf edə bilər.
Kükürd dioksidin MPC:
- daxili - 10 mq/m³;
- atmosfer havasına orta gündəlik maksimum birdəfəlik məruz qalma - 0,05 mq/m³.
Kükürd dioksidə həssaslıq fərdlər, bitkilər və heyvanlar arasında dəyişir. Məsələn, ağaclar arasında ən davamlıları palıd və ağcaqayın, ən az davamlıları isə ladin və şamdır.
TƏrif
Hidrogen sulfidçürüyən zülalın xarakterik qoxusuna malik rəngsiz qazdır.
O, havadan bir qədər ağırdır, -60,3 o C temperaturda 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 = 2H 2 O + 2SO 2.
Hidrogen sulfid alovuna çini fincan kimi soyuq bir obyekt daxil etsəniz, alovun temperaturu əhəmiyyətli dərəcədə azalır və hidrogen sulfid yalnız sarı örtük şəklində kubokda yerləşən sərbəst kükürdə oksidləşir:
2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S.
Hidrogen sulfidi çox alovlanır; onun hava ilə qarışığı partlayır. Hidrogen sulfid çox zəhərlidir. Tərkibində bu qaz olan havanın az miqdarda olsa belə uzun müddət inhalyasiyası ağır zəhərlənməyə səbəb olur.
20 o C-də bir həcm su 2,5 həcm hidrogen sulfidi həll edir. Suda hidrogen sulfid məhlulu hidrogen sulfidli su adlanır. Havada dayanarkən, xüsusən də işıqda, hidrogen sulfidli su tez bir zamanda buraxılan kükürddən buludlu olur. Bu, hidrogen sulfidinin atmosfer oksigeni ilə oksidləşməsi nəticəsində baş verir.
Hidrogen sulfidin istehsalı
Yüksək temperaturda kükürd hidrogenlə reaksiyaya girərək hidrogen sulfid qazını əmələ gətirir.
Təcrübədə hidrogen sulfid adətən seyreltilmiş turşuların kükürd metallarına, məsələn, dəmir sulfidinə təsiri ilə əmələ gəlir:
FeS + 2HCl = 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, addım-addım və əsasən ilk addıma görə ayrılır:
H 2 S↔H + + HS - (K 1 = 6 × 10 -8).
İkinci mərhələ dissosiasiya
HS - ↔H + + S 2- (K 2 = 10 -14)
əhəmiyyətsiz dərəcədə baş verir.
Hidrogen sulfidi güclü reduksiyaedicidir. Güclü oksidləşdirici maddələrə məruz qaldıqda, kükürd dioksid və ya sulfat turşusuna oksidləşir; oksidləşmənin dərinliyi şəraitdən asılıdır: temperatur, məhlulun pH-ı, oksidləşdirici maddənin konsentrasiyası. Məsələn, xlorla reaksiya adətən sulfat turşusu əmələ gətirir:
H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8HCl.
Hidrogen sulfidin orta duzlarına sulfidlər deyilir.
Hidrogen sulfidin tətbiqi
Hidrogen sulfidin istifadəsi olduqca məhduddur, bu, ilk növbədə onun yüksək toksikliyi ilə bağlıdır. Laboratoriya praktikasında ağır metallar üçün çöküntü kimi tətbiq tapmışdır. Hidrogen sulfid sulfat turşusu, elementar formada kükürd və sulfidlərin istehsalı üçün xammal kimi xidmət edir.
Problemin həlli nümunələri
NÜMUNƏ 1
| Məşq edin | Hidrogen sulfid H 2 S havadan neçə dəfə ağır olduğunu təyin edin. |
| Həll | Verilmiş qazın kütləsinin eyni həcmdə, eyni temperaturda və eyni təzyiqdə götürülmüş digər qazın kütləsinə nisbətinə birinci qazın ikinci qazın nisbi sıxlığı deyilir. Bu dəyər birinci qazın ikinci qazdan neçə dəfə ağır və ya yüngül olduğunu göstərir. Havanın nisbi molekulyar çəkisi 29 (havada azot, oksigen və digər qazların miqdarı nəzərə alınmaqla) qəbul edilir. Qeyd etmək lazımdır ki, "havanın nisbi molekulyar kütləsi" anlayışı şərti olaraq istifadə olunur, çünki hava qazların qarışığıdır. D hava (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (hava); D hava (H 2 S) = 34 / 29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
| Cavab verin | Hidrogen sulfid H 2 S havadan 1,17 dəfə ağırdır. |
NÜMUNƏ 2
| Məşq edin | Oksigenin həcm payı 20%, hidrogen 40%, qalan hissəsi hidrogen sulfid H 2 S olduğu qazlar qarışığının hidrogen sıxlığını tapın. |
| Həll | Qazların həcm fraksiyaları molar olanlarla üst-üstə düşəcək, yəni. maddələrin fraksiyaları ilə bu, Avogadro qanununun nəticəsidir. Qarışığın şərti molekulyar çəkisini tapaq: M r şərti (qarışıq) = φ (O 2) × M r (O 2) + φ (H 2) × M r (H 2) + φ (H 2 S) × M r (H 2 S); |