सल्फ्यूरस अम्लमध्यम शक्ति का एक अकार्बनिक डिबासिक अस्थिर अम्ल है। एक अस्थिर यौगिक, जिसे केवल छह प्रतिशत से अधिक की सांद्रता वाले जलीय घोल में जाना जाता है। शुद्ध सल्फ्यूरस एसिड को अलग करने का प्रयास करने पर, यह सल्फर ऑक्साइड (SO2) और पानी (H2O) में टूट जाता है। उदाहरण के लिए, जब सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) सोडियम सल्फाइट (Na2SO3) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सल्फ्यूरस एसिड के बजाय सल्फर ऑक्साइड (SO2) निकलता है। प्रतिक्रिया इस प्रकार दिखती है:
Na2SO3 (सोडियम सल्फाइट) + H2SO4 ( सल्फ्यूरिक एसिड) = Na2SO4 (सोडियम सल्फेट) + SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड) + H2O (पानी)
सल्फ्यूरस एसिड घोल
इसे संग्रहीत करते समय, हवा तक पहुंच को बाहर करना आवश्यक है। अन्यथा, सल्फ्यूरस एसिड, धीरे-धीरे ऑक्सीजन (O2) को अवशोषित करके, सल्फ्यूरिक एसिड में बदल जाएगा।
2H2SO3 (सल्फ्यूरिक एसिड) + O2 (ऑक्सीजन) = 2H2SO4 (सल्फ्यूरिक एसिड)
सल्फ्यूरस एसिड के घोल में एक विशिष्ट गंध होती है (माचिस जलाने के बाद बची हुई गंध की याद दिलाती है), जिसकी उपस्थिति को सल्फर ऑक्साइड (SO2) की उपस्थिति से समझाया जा सकता है, जो रासायनिक रूप से पानी से बंधा नहीं होता है।
रासायनिक गुणसल्फ्यूरस अम्ल
1. H2SO3) का उपयोग कम करने वाले एजेंट या ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जा सकता है।
H2SO3 एक अच्छा अपचायक है। इसकी सहायता से मुक्त हैलोजन से हाइड्रोजन हैलाइड प्राप्त करना संभव है। उदाहरण के लिए:
H2SO3 (सल्फ्यूरिक एसिड) + Cl2 (क्लोरीन, गैस) + H2O (पानी) = H2SO4 (सल्फ्यूरिक एसिड) + 2HCl ( हाइड्रोक्लोरिक एसिड)
लेकिन मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ बातचीत करते समय, यह एसिड ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करेगा। एक उदाहरण हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ सल्फ्यूरस एसिड की प्रतिक्रिया है:
H2SO3 (सल्फ्यूरिक एसिड) + 2H2S (हाइड्रोजन सल्फाइड) = 3S (सल्फर) + 3H2O (पानी)
2. जिस रासायनिक यौगिक पर हम विचार कर रहे हैं वह दो रूपों में बनता है - सल्फाइट्स (मध्यम) और हाइड्रोसल्फाइट्स (अम्लीय)। ये लवण (H2SO3) सल्फ्यूरस एसिड की तरह ही अपचायक हैं। जब इनका ऑक्सीकरण होता है तो सल्फ्यूरिक अम्ल के लवण बनते हैं। जब सक्रिय धातुओं के सल्फाइट्स को कैलक्लाइंड किया जाता है, तो सल्फेट्स और सल्फाइड बनते हैं। यह एक स्व-ऑक्सीकरण-स्व-उपचार प्रतिक्रिया है। उदाहरण के लिए:
4Na2SO3 (सोडियम सल्फाइट) = Na2S + 3Na2SO4 (सोडियम सल्फेट)
सोडियम और पोटेशियम सल्फाइट्स (Na2SO3 और K2SO3) का उपयोग कपड़ा उद्योग में कपड़ों की रंगाई, धातुओं को ब्लीच करने और फोटोग्राफी में किया जाता है। कैल्शियम हाइड्रोसल्फाइट (Ca(HSO3)2), जो केवल घोल में मौजूद होता है, का उपयोग लकड़ी की सामग्री को एक विशेष सल्फाइट गूदे में संसाधित करने के लिए किया जाता है। फिर इसका उपयोग कागज बनाने में किया जाता है।
सल्फ्यूरस एसिड का अनुप्रयोग
सल्फ्यूरस अम्ल का उपयोग किया जाता है:
ऊन, रेशम, लकड़ी के गूदे, कागज और अन्य समान पदार्थों को ब्लीच करने के लिए जो मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (उदाहरण के लिए, क्लोरीन) के साथ ब्लीचिंग का सामना नहीं कर सकते हैं;
एक परिरक्षक और एंटीसेप्टिक के रूप में, उदाहरण के लिए, स्टार्च का उत्पादन करते समय अनाज के किण्वन को रोकने के लिए या वाइन बैरल में किण्वन प्रक्रिया को रोकने के लिए;
भोजन को संरक्षित करने के लिए, उदाहरण के लिए, सब्जियों और फलों को डिब्बाबंद करते समय;
सल्फाइट पल्प में संसाधित किया जाता है, जिससे कागज का उत्पादन किया जाता है। इस मामले में, कैल्शियम हाइड्रोसल्फाइट (Ca(HSO3)2) के घोल का उपयोग किया जाता है, जो लिग्निन को घोलता है, एक विशेष पदार्थ जो सेल्युलोज फाइबर को बांधता है।
सल्फ्यूरस एसिड: तैयारी
यह एसिड सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) को पानी (H2O) में घोलकर बनाया जा सकता है। आपको सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4), कॉपर (Cu) और एक टेस्ट ट्यूब की आवश्यकता होगी। क्रियाओं का एल्गोरिदम:
1. एक परखनली में सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल सावधानी से डालें और फिर उसमें तांबे का एक टुकड़ा रखें। गरम करना। निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है:
Cu (तांबा) + 2H2SO4 (सल्फ्यूरिक एसिड) = CuSO4 (सल्फर सल्फेट) + SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड) + H2O (पानी)
2. सल्फर डाइऑक्साइड के प्रवाह को पानी के साथ एक परखनली में निर्देशित किया जाना चाहिए। जब यह घुल जाता है, तो यह आंशिक रूप से पानी के साथ होता है, जिसके परिणामस्वरूप सल्फ्यूरस एसिड बनता है:
SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड) + H2O (पानी) = H2SO3
तो, पानी के माध्यम से सल्फर डाइऑक्साइड प्रवाहित करके, आप सल्फ्यूरस एसिड प्राप्त कर सकते हैं। यह विचार करने योग्य है कि इस गैस का श्वसन पथ की झिल्लियों पर चिड़चिड़ापन प्रभाव पड़ता है, जिससे सूजन हो सकती है, साथ ही भूख भी कम हो सकती है। इसे लंबे समय तक सूंघने से चेतना की हानि हो सकती है। इस गैस को अत्यधिक सावधानी और सावधानी से संभालना चाहिए।
हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) एक रंगहीन गैस है जिसमें सड़े हुए अंडे की गंध आती है। यह हाइड्रोजन से भी सघन है। हाइड्रोजन सल्फाइड मनुष्यों और जानवरों के लिए घातक जहरीला है। हवा में इसकी थोड़ी सी मात्रा भी चक्कर और मतली का कारण बनती है, लेकिन सबसे बुरी बात यह है कि लंबे समय तक इसे अंदर लेने के बाद यह गंध महसूस नहीं होती है। हालाँकि, हाइड्रोजन सल्फाइड विषाक्तता के लिए, एक सरल मारक है: आपको रूमाल में ब्लीच का एक टुकड़ा लपेटना चाहिए, फिर इसे गीला करना चाहिए, और पैकेज को थोड़ी देर के लिए सूंघना चाहिए। 350 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हाइड्रोजन के साथ सल्फर की प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन सल्फाइड का उत्पादन किया जाता है:
H₂ + S → H₂S
यह एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया है: इसके दौरान, इसमें भाग लेने वाले तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था बदल जाती है।
प्रयोगशाला स्थितियों में, आयरन सल्फाइड को सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ उपचारित करके हाइड्रोजन सल्फाइड का उत्पादन किया जाता है:
FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S
यह एक विनिमय प्रतिक्रिया है: इसमें परस्पर क्रिया करने वाले पदार्थ अपने आयनों का आदान-प्रदान करते हैं। यह प्रक्रिया आमतौर पर किप उपकरण का उपयोग करके की जाती है।
किप उपकरण
हाइड्रोजन सल्फाइड के गुण
जब हाइड्रोजन सल्फाइड जलता है, तो सल्फर ऑक्साइड 4 और जल वाष्प बनता है:
2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂
H₂S नीली लौ के साथ जलता है, और यदि आप इसके ऊपर एक उलटा बीकर रखते हैं, तो इसकी दीवारों पर स्पष्ट संघनन (पानी) दिखाई देगा।
हालाँकि, तापमान में थोड़ी कमी के साथ, यह प्रतिक्रिया कुछ अलग तरीके से आगे बढ़ती है: पूर्व-ठंडा ग्लास की दीवारों पर मुक्त सल्फर की एक पीली कोटिंग दिखाई देगी:
2H₂S + O₂ → 2H₂O + 2S
सल्फर उत्पादन की औद्योगिक विधि इसी प्रतिक्रिया पर आधारित है।
जब हाइड्रोजन सल्फाइड और ऑक्सीजन का पहले से तैयार गैसीय मिश्रण प्रज्वलित किया जाता है, तो विस्फोट होता है।
हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फर (IV) ऑक्साइड की प्रतिक्रिया से भी मुक्त सल्फर उत्पन्न होता है:
2H₂S + SO₂ → 2H₂O + 3S
हाइड्रोजन सल्फाइड पानी में घुलनशील है, और इस गैस की तीन मात्राएँ पानी की एक मात्रा में घुल सकती हैं, जिससे कमजोर और अस्थिर हाइड्रोसल्फाइड एसिड (H₂S) बनता है। इस अम्ल को हाइड्रोजन सल्फाइड जल भी कहा जाता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, हाइड्रोजन सल्फाइड गैस और हाइड्रोजन सल्फाइड एसिड के सूत्र उसी तरह लिखे गए हैं।
यदि हाइड्रोसल्फाइड एसिड में लेड नमक का घोल मिलाया जाए, तो लेड सल्फाइड का एक काला अवक्षेप बनेगा:
H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS + 2HNO₃
यह हाइड्रोजन सल्फाइड का पता लगाने के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया है। यह नमक के घोल के साथ विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने के लिए हाइड्रोसल्फाइड एसिड की क्षमता को भी प्रदर्शित करता है। इस प्रकार, कोई भी घुलनशील सीसा नमक हाइड्रोजन सल्फाइड के लिए एक अभिकर्मक है। कुछ अन्य धातु सल्फाइड का भी एक विशिष्ट रंग होता है, उदाहरण के लिए: जिंक सल्फाइड ZnS - सफेद, कैडमियम सल्फाइड CdS - पीला, कॉपर सल्फाइड CuS - काला, एंटीमनी सल्फाइड Sb₂S₃ - लाल।
वैसे, हाइड्रोजन सल्फाइड एक अस्थिर गैस है और गर्म होने पर लगभग पूरी तरह से हाइड्रोजन और मुक्त सल्फर में विघटित हो जाती है:
H₂S → H₂ + S
हाइड्रोजन सल्फाइड हैलोजन के जलीय घोल के साथ गहनता से संपर्क करता है:
H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O→ H₂SO₄ + 8HCl
प्रकृति और मानव गतिविधि में हाइड्रोजन सल्फाइड
हाइड्रोजन सल्फाइड ज्वालामुखीय गैसों, प्राकृतिक गैस और तेल क्षेत्रों से जुड़ी गैसों का हिस्सा है। प्राकृतिक खनिज जल में भी इसकी प्रचुर मात्रा होती है, उदाहरण के लिए, काला सागर में यह 150 मीटर और उससे नीचे की गहराई पर स्थित है।
हाइड्रोजन सल्फाइड का उपयोग किया जाता है:
- चिकित्सा में (हाइड्रोजन सल्फाइड स्नान और खनिज जल से उपचार);
- उद्योग में (सल्फर, सल्फ्यूरिक एसिड और सल्फाइड का उत्पादन);
- विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में (भारी धातु सल्फाइड की वर्षा के लिए, जो आमतौर पर अघुलनशील होते हैं);
- कार्बनिक संश्लेषण में (कार्बनिक अल्कोहल (मर्कैप्टन) और थियोफीन (सल्फर युक्त सुगंधित हाइड्रोकार्बन) के सल्फर एनालॉग्स का उत्पादन करने के लिए। विज्ञान में हाल ही में उभरता एक और क्षेत्र हाइड्रोजन सल्फाइड ऊर्जा है। काला सागर के नीचे से हाइड्रोजन सल्फाइड जमा से ऊर्जा का उत्पादन गंभीरता से अध्ययन किया जा रहा है.
सल्फर और हाइड्रोजन की रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की प्रकृति
हाइड्रोजन सल्फाइड निर्माण की प्रतिक्रिया रेडॉक्स है:
Н₂⁰ + S⁰→ H₂⁺S²⁻
हाइड्रोजन के साथ सल्फर की परस्पर क्रिया की प्रक्रिया को उनके परमाणुओं की संरचना द्वारा आसानी से समझाया जा सकता है। आवर्त सारणी में हाइड्रोजन प्रथम स्थान पर है, इसलिए इसके परमाणु नाभिक का आवेश (+1) के बराबर होता है, और परमाणु नाभिक के चारों ओर 1 इलेक्ट्रॉन चक्र होता है। हाइड्रोजन आसानी से अपने इलेक्ट्रॉन को अन्य तत्वों के परमाणुओं को छोड़ देता है, एक सकारात्मक रूप से चार्ज हाइड्रोजन आयन - एक प्रोटॉन में बदल जाता है:
Н⁰ -1е⁻= Н⁺
आवर्त सारणी में सल्फर का स्थान सोलह है। इसका मतलब यह है कि इसके परमाणु के नाभिक का आवेश (+16) है, और प्रत्येक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी 16e⁻ है। तीसरी अवधि में सल्फर का स्थान बताता है कि इसके सोलह इलेक्ट्रॉन परमाणु नाभिक के चारों ओर घूमते हैं, जिससे 3 परतें बनती हैं, जिनमें से अंतिम में 6 वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। सल्फर के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या समूह VI की संख्या से मेल खाती है जिसमें यह आवर्त सारणी में स्थित है।
इसलिए, सल्फर सभी छह वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का दान कर सकता है, जैसा कि सल्फर (VI) ऑक्साइड के निर्माण के मामले में होता है:
2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²
इसके अलावा, सल्फर के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, 4e⁻ को इसके परमाणु द्वारा सल्फर (IV) ऑक्साइड बनाने के लिए दूसरे तत्व में छोड़ा जा सकता है:
S⁰ + O2⁰ → S⁺4 O2⁻²
सल्फर (II) क्लोराइड बनाने के लिए सल्फर दो इलेक्ट्रॉन भी दान कर सकता है:
S⁰ +Cl2⁰ → S⁺²Cl2⁻
उपरोक्त तीनों प्रतिक्रियाओं में, सल्फर इलेक्ट्रॉन दान करता है। नतीजतन, यह ऑक्सीकरण होता है, लेकिन साथ ही ऑक्सीजन परमाणुओं ओ और क्लोरीन सीएल के लिए एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है। हालाँकि, H2S के निर्माण के मामले में, ऑक्सीकरण में हाइड्रोजन परमाणुओं का बहुत योगदान होता है, क्योंकि वे ही इलेक्ट्रॉन खोते हैं, बाहरी को बहाल करते हैं ऊर्जा स्तरसल्फर छह इलेक्ट्रॉनों से आठ तक। परिणामस्वरूप, इसके अणु में प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु एक प्रोटॉन बन जाता है:
Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,
और सल्फर अणु, इसके विपरीत, कम होने पर, एक नकारात्मक चार्ज आयन (S⁻²) में बदल जाता है: S⁰ + 2е⁻ → S⁻²
इस प्रकार, में रासायनिक प्रतिक्रियाहाइड्रोजन सल्फाइड के निर्माण में ऑक्सीकरण एजेंट सल्फर होता है।
विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में सल्फर की अभिव्यक्ति के दृष्टिकोण से, सल्फर (IV) ऑक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड के बीच एक और दिलचस्प बातचीत मुक्त सल्फर का उत्पादन करने की प्रतिक्रिया है:
2H₂⁺S-²+ S⁺⁴О₂-²→ 2H₂⁺O-²+ 3S⁰
जैसा कि प्रतिक्रिया समीकरण से देखा जा सकता है, इसमें ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट दोनों सल्फर आयन हैं। दो सल्फर आयन (2-) अपने दो इलेक्ट्रॉनों को सल्फर (II) ऑक्साइड अणु में सल्फर परमाणु को दान करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सभी तीन सल्फर परमाणु मुक्त सल्फर में बदल जाते हैं।
2S-² - 4е⁻→ 2S⁰ - कम करने वाला एजेंट, ऑक्सीकरण करता है;
S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ - ऑक्सीकरण एजेंट, कम।
गंधक- तीसरी अवधि का तत्व और आवधिक प्रणाली के वीआईए समूह, क्रम संख्या 16, को संदर्भित करता है chalcogensपरमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र [10 Ne]3s 2 3p 4 है, विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्थाएँ 0, -II, +IV और +VI हैं, S VI अवस्था स्थिर मानी जाती है।
सल्फर ऑक्सीकरण का पैमाना बताता है:
सल्फर की इलेक्ट्रोनगेटिविटी 2.60 है और यह गैर-धात्विक गुणों की विशेषता है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन यौगिकों में यह विभिन्न आयनों में पाया जाता है और ऑक्सीजन युक्त एसिड और उनके लवण, बाइनरी यौगिक बनाता है।
प्रकृति में - पं हवींरासायनिक प्रचुरता द्वारा तत्व (गैर-धातुओं में सातवां)। यह मुक्त (देशी) और बद्ध रूप में पाया जाता है। उच्च जीवों के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व।
सल्फर एस.साधारण पदार्थ. पीला क्रिस्टलीय (α-rhombic और β-monoclinic,
95.5 डिग्री सेल्सियस पर) या अनाकार (प्लास्टिक)। क्रिस्टल जाली के नोड्स पर एस 8 अणु ("क्राउन" प्रकार के गैर-प्लानर रिंग) होते हैं, अनाकार सल्फर में एस एन चेन होते हैं। एक कम पिघलने वाला पदार्थ, तरल की चिपचिपाहट अधिकतम 200 डिग्री सेल्सियस (एस 8 अणुओं का टूटना, एस एन श्रृंखलाओं का आपस में जुड़ना) से गुजरती है। इस जोड़ी में अणु S 8, S 6, S 4, S 2 शामिल हैं। 1500 डिग्री सेल्सियस पर, मोनोएटोमिक सल्फर प्रकट होता है (रासायनिक समीकरणों में, सरलता के लिए, किसी भी सल्फर को एस के रूप में दर्शाया जाता है)।
सल्फर पानी में अघुलनशील है और सामान्य परिस्थितियों में इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, यह कार्बन डाइसल्फ़ाइड सीएस 2 में अत्यधिक घुलनशील है।
सल्फर, विशेष रूप से पाउडर सल्फर, गर्म होने पर अत्यधिक सक्रिय होता है। धातुओं और अधातुओं के साथ ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में प्रतिक्रिया करता है:
परंतु जैसे संदर्भ पुस्तकें– फ्लोरीन, ऑक्सीजन और एसिड के साथ (उबलना):
क्षार विलयनों में सल्फर का विघटन होता है:
3S 0 + 6KOH (सांद्र) = 2K 2 S ‑II + K 2 S IV O 3 + 3H 2 O
उच्च तापमान (400 डिग्री सेल्सियस) पर, सल्फर हाइड्रोजन आयोडाइड से आयोडीन को विस्थापित करता है:
एस + 2एचआई (जी) = आई 2 + एच 2 एस,
लेकिन समाधान में प्रतिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है:
I 2 + H 2 S (p) = 2 HI + S↓
रसीद: वी उद्योगकोयला गैसीकरण उत्पादों के डीसल्फराइजेशन के दौरान जारी देशी सल्फर (जल वाष्प का उपयोग करके) के प्राकृतिक भंडार से गलाना।
सल्फर का उपयोग कार्बन डाइसल्फ़ाइड, सल्फ्यूरिक एसिड, सल्फर (वाट) रंगों के संश्लेषण के लिए, रबर के वल्कनीकरण में, पौधों को ख़स्ता फफूंदी से बचाने के साधन के रूप में और त्वचा रोगों के उपचार के लिए किया जाता है।
हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस।एनोक्सिक एसिड. दम घोंटने वाली गंध वाली रंगहीन गैस, हवा से भारी। अणु में दोगुनी अपूर्ण चतुष्फलक की संरचना है [::S(H) 2 ]
(एसपी 3-संकरण, वैलेट कोण एच - एस-एच टेट्राहेड्रल से दूर है)। 400 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर अस्थिर। पानी में थोड़ा घुलनशील (20 डिग्री सेल्सियस पर 2.6 एल/1 एल एच 2 ओ), संतृप्त डेसीमोलर घोल (0.1 एम, "हाइड्रोजन सल्फाइड पानी")। घोल में एक बहुत कमजोर एसिड, व्यावहारिक रूप से दूसरे चरण में S 2‑ आयनों में अलग नहीं होता है (S 2‑ की अधिकतम सांद्रता 1 10 - 13 mol/l है)। हवा के संपर्क में आने पर, घोल बादल बन जाता है (अवरोधक सुक्रोज है)। क्षार द्वारा निष्क्रिय, लेकिन अमोनिया हाइड्रेट द्वारा पूरी तरह से नहीं। मजबूत कम करने वाला एजेंट। आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है। एक सल्फाइडिंग एजेंट घोल से बहुत कम घुलनशीलता वाले अलग-अलग रंग के सल्फाइड को अवक्षेपित करता है।
गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ- सल्फाइड की वर्षा, साथ ही लौ (चीनी मिट्टी के स्पैटुला) में लाई गई ठंडी वस्तु पर पीले सल्फर जमा के गठन के साथ एच 2 एस का अधूरा दहन। तेल, प्राकृतिक और कोक ओवन गैस शोधन का उप-उत्पाद।
इसका उपयोग विश्लेषणात्मक अभिकर्मक के रूप में सल्फर, अकार्बनिक और कार्बनिक सल्फर युक्त यौगिकों के उत्पादन में किया जाता है। बेहद जहरीला. सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
रसीद: वी उद्योग– प्रत्यक्ष संश्लेषण:
एच 2 + एस = H2S(150-200 डिग्री सेल्सियस)
या पैराफिन के साथ सल्फर को गर्म करके;
वी प्रयोगशालाएं- मजबूत एसिड के साथ सल्फाइड से विस्थापन
FeS + 2НCl (सांद्र) = FeCl 2 + H2S
या बाइनरी यौगिकों का पूर्ण हाइड्रोलिसिस:
अल 2 एस 3 + 6 एच 2 ओ = 2 अल (ओएच) 3 ↓ + 3 H2S
सोडियम सल्फाइड Na 2 S.ऑक्सीजन रहित नमक. सफ़ेद, बहुत हीड्रोस्कोपिक। बिना अपघटन के पिघलता है, तापीय रूप से स्थिर। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है, आयन में हाइड्रोलाइज करता है, और घोल में अत्यधिक क्षारीय वातावरण बनाता है। हवा के संपर्क में आने पर, घोल बादल (कोलाइडल सल्फर) बन जाता है और पीला (पॉलीसल्फ़ाइड रंग) हो जाता है। विशिष्ट रेड्यूसर। सल्फर मिलाता है. आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।
गुणात्मक प्रतिक्रियाएँएस 2‑ आयन पर - अलग-अलग रंग के धातु सल्फाइड की वर्षा, जिनमें से एमएनएस, एफईएस, जेएनएस एचसीएल (पतला) में विघटित हो जाते हैं।
इसका उपयोग विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में एक अभिकर्मक के रूप में, चमड़े को टैन करते समय खाल से बाल हटाने के लिए, सल्फर डाई और सेलूलोज़ के उत्पादन में किया जाता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
Na 2 S + 2НCl (पतला) = 2NaCl + H 2 S
Na 2 S + 3H 2 SO 4 (सांद्र) = SO 2 + S↓ + 2H 2 O + 2NaHSO 4 (50 डिग्री सेल्सियस तक)
Na 2 S + 4HNO 3 (सांद्र) = 2NO + S↓ + 2H 2 O + 2NaNO 3 (60 डिग्री सेल्सियस)
Na 2 S + H 2 S (संतृप्त) = 2NaHS
Na 2 S (t) + 2O 2 = Na 2 SO 4 (400 डिग्री सेल्सियस से ऊपर)
Na 2 S + 4H 2 O 2 (संक्षिप्त) = Na 2 SO 4 + 4H 2 O
एस 2‑ + एम 2+ = एमएनएस (टेली.)↓; FeS (काला)↓; ZnS (सफ़ेद)↓
S 2‑ + 2Ag + = Ag 2 S (काला)↓
एस 2‑ + एम 2+ = सीडीएस (पीला)↓; PbS, CuS, HgS (काला)↓
3S 2‑ + 2Bi 3+ = Bi 2 S 3 (कोर.-काला)↓
3एस 2‑ + 6एच 2 ओ + 2एम 3+ = 3एच 2 एस + 2एम(ओएच) 3 ↓ (एम = अल, सीआर)
रसीदवी उद्योग- खनिज का कैल्सीनेशन चमत्कारीकम करने वाले एजेंटों की उपस्थिति में Na 2 SO 4 10H 2 O:
Na 2 SO 4 + 4H 2 = Na 2 S + 4H 2 O (500 °C, बिल्ली Fe 2 O 3)
Na 2 SO 4 + 4С (कोक) = Na 2 S + 4СО (800-1000 °C)
Na 2 SO 4 + 4СО = Na 2 S + 4СО 2 (600-700 डिग्री सेल्सियस)
एल्यूमिनियम सल्फाइड अल 2 एस 3।ऑक्सीजन रहित नमक. सफेद, अल-एस बंधन मुख्य रूप से सहसंयोजक है। अतिरिक्त दबाव एन 2 के तहत अपघटन के बिना पिघल जाता है, आसानी से उदात्त हो जाता है। गर्म करने पर हवा में ऑक्सीकृत हो जाता है। यह पानी से पूरी तरह से हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है और घोल से अवक्षेपित नहीं होता है। प्रबल अम्ल से विघटित हो जाता है। शुद्ध हाइड्रोजन सल्फाइड के ठोस स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
अल 2 एस 3 + 6 एच 2 ओ = 2 अल (ओएच) 3 ↓ + 3 एच 2 एस (शुद्ध)
अल 2 एस 3 + 6 एचसीएल (पतला) = 2 एएलसीएल 3 + 3 एच 2 एस
अल 2 एस 3 + 24 एचएनओ 3 (सांद्र) = अल 2 (एसओ 4) 3 + 24एनओ 2 + 12 एच 2 ओ (100 डिग्री सेल्सियस)
2Al 2 S 3 + 9O 2 (वायु) = 2Al 2 O 3 + 6SO 2 (700-800 डिग्री सेल्सियस)
रसीद: ऑक्सीजन और नमी की अनुपस्थिति में पिघले हुए सल्फर के साथ एल्यूमीनियम की परस्पर क्रिया:
2Al + 3S = एएल 2 एस 3(150-200 डिग्री सेल्सियस)
आयरन (II) सल्फाइड FeS।ऑक्सीजन रहित नमक. हरे रंग के साथ काला-भूरा, दुर्दम्य, निर्वात में गर्म करने पर विघटित हो जाता है। गीला होने पर यह वायु ऑक्सीजन के प्रति संवेदनशील होता है। पानी में अघुलनशील। जब लौह (II) लवण के घोल को हाइड्रोजन सल्फाइड से संतृप्त किया जाता है तो अवक्षेपण नहीं होता है। अम्ल के साथ विघटित हो जाता है। इसका उपयोग कच्चा लोहा के उत्पादन में कच्चे माल के रूप में किया जाता है, जो हाइड्रोजन सल्फाइड का एक ठोस स्रोत है।
आयरन (III) यौगिक Fe 2 S 3 ज्ञात नहीं है (प्राप्त नहीं हुआ)।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
रसीद:
फे + एस = फेज़(600 डिग्री सेल्सियस)
Fe 2 O 3 + H 2 + 2H 2 S = 9 फेज़+ 3H 2 O (700‑1000 °C)
FeCl 2 + 2NH 4 HS (g) = फेज़↓ + 2एनएच 4 सीएल + एच 2 एस
आयरन डाइसल्फ़ाइड FeS 2.बाइनरी कनेक्शन. इसकी आयनिक संरचना Fe 2+ (-S – S–) 2‑ है। गहरा पीला, ऊष्मीय रूप से स्थिर, गर्म करने पर विघटित हो जाता है। पानी में अघुलनशील, तनु अम्ल और क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता। एसिड को ऑक्सीकरण करके विघटित किया जाता है और हवा में जलाया जाता है। इसका उपयोग कच्चा लोहा, सल्फर और सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में कच्चे माल और कार्बनिक संश्लेषण में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। प्रकृति में पाए जाने वाले अयस्क खनिज पाइराइटऔर मार्कासाइट
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
FeS 2 = FeS + S (1170 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, निर्वात)
2FeS 2 + 14H 2 SO 4 (संक्षिप्त, क्षैतिज) = Fe 2 (SO 4) 3 + 15SO 2 + 14H 2 O
FeS 2 + 18HNO 3 (सांद्र) = Fe(NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O
4FeS 2 + 11O 2 (वायु) = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 (800 डिग्री सेल्सियस, भूनना)
अमोनियम हाइड्रोसल्फाइड एनएच 4 एचएस।एक ऑक्सीजन मुक्त अम्ल नमक. सफेद, अधिक दबाव से पिघल जाता है। बहुत अस्थिर, ऊष्मीय रूप से अस्थिर। यह हवा में ऑक्सीकृत हो जाता है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है, धनायन और ऋणायन (प्रधान) में हाइड्रोलाइज होता है, एक क्षारीय वातावरण बनाता है। हवा में घोल पीला हो जाता है। एसिड के साथ विघटित होता है और संतृप्त घोल में सल्फर मिलाता है। यह क्षार द्वारा निष्प्रभावी नहीं होता है, औसत नमक (एनएच 4) 2 एस घोल में मौजूद नहीं होता है (औसत नमक प्राप्त करने की शर्तों के लिए, अनुभाग "एच 2 एस" देखें)। इसका उपयोग फोटोग्राफिक डेवलपर्स के एक घटक के रूप में, एक विश्लेषणात्मक अभिकर्मक (सल्फाइड प्रीसिपिटेटर) के रूप में किया जाता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
एनएच 4 एचएस = एनएच 3 + एच 2 एस (20 डिग्री सेल्सियस से ऊपर)
एनएच 4 एचएस + एचसीएल (पतला) = एनएच 4 सीएल + एच 2 एस
NH 4 HS + 3HNO 3 (सांद्र) = S↓ + 2NO 2 + NH 4 NO 3 + 2H 2 O
2NH 4 HS (संतृप्त H 2 S) + 2CuSO 4 = (NH 4) 2 SO 4 + H 2 SO 4 + 2CuS↓
रसीद: हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ NH 3 के सांद्रित घोल की संतृप्ति:
एनएच 3 एच 2 ओ (सांद्र) + एच 2 एस (जी) = एनएच 4 एचएस+ एच 2 ओ
विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में, एनएच 4 एचएस और एनएच 3 एच 2 ओ की समान मात्रा वाले समाधान को पारंपरिक रूप से (एनएच 4) 2 एस का समाधान माना जाता है और प्रतिक्रिया समीकरण लिखने में औसत नमक के सूत्र का उपयोग किया जाता है, हालांकि अमोनियम सल्फाइड है NH 4 HS और NH 3H2O को पानी में पूरी तरह से हाइड्रोलाइज किया जाता है।
सल्फर डाइऑक्साइड। सल्फाइट्स
सल्फर डाइऑक्साइड SO2.अम्लीय ऑक्साइड. तीखी गंध वाली रंगहीन गैस। अणु में एक अपूर्ण त्रिभुज की संरचना है [: S(O) 2 ] (sp 2 - संकरण), इसमें σ, π बांड S=O शामिल हैं। आसानी से तरलीकृत, तापीय रूप से स्थिर। पानी में अत्यधिक घुलनशील (~40 एल/1 एल एच 2 ओ 20 डिग्री सेल्सियस पर)। एक कमजोर एसिड के गुणों के साथ एक पॉलीहाइड्रेट बनाता है, पृथक्करण उत्पाद एचएसओ 3 - और एसओ 3 2 - आयन होते हैं। HSO3 आयन के दो टॉटोमेरिक रूप हैं - सममित(गैर-अम्लीय) टेट्राहेड्रल संरचना (एसपी 3-संकरण) के साथ, जो मिश्रण में प्रबल होता है, और विषम(अम्लीय) एक अपूर्ण टेट्राहेड्रोन की संरचना के साथ [: एस (ओ) 2 (ओएच)] (एसपी 3-संकरण)। SO 3 2‑ आयन भी चतुष्फलकीय है [: S(O) 3 ]।
क्षार, अमोनिया हाइड्रेट के साथ प्रतिक्रिया करता है। एक विशिष्ट कम करने वाला एजेंट, कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट।
गुणात्मक प्रतिक्रिया– पीले-भूरे रंग का “आयोडीन पानी” का मलिनकिरण। सल्फाइट्स और सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में मध्यवर्ती उत्पाद।
इसका उपयोग ऊन, रेशम और भूसे को ब्लीच करने, फलों को डिब्बाबंद करने और भंडारण करने, कीटाणुनाशक, एंटीऑक्सीडेंट और रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है। ज़हरीला.
रचना H 2 SO 3 (सल्फ्यूरस एसिड) का यौगिक अज्ञात है (अस्तित्व में नहीं है)।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
पानी में घुलनशीलता और अम्लीय गुण:
रसीद: उद्योग में - ऑक्सीजन से समृद्ध हवा में सल्फर का दहन, और, कुछ हद तक, सल्फाइड अयस्कों को भूनना (एसओ 2 - पाइराइट भूनते समय संबंधित गैस):
एस + ओ 2 = अत: 2(280-360 डिग्री सेल्सियस)
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8 अत: 2(800 डिग्री सेल्सियस, फायरिंग)
प्रयोगशाला में - सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सल्फाइट्स का विस्थापन:
BaSO 3 (t) + H 2 SO 4 (संक्षिप्त) = BaSO 4 ↓ + SO 2 + H 2 O
सोडियम सल्फाइट Na 2 SO 3।ऑक्सोसोल। सफ़ेद। हवा में गर्म करने पर यह बिना पिघले विघटित हो जाता है और आर्गन के अधिक दबाव में पिघल जाता है। गीला और घोल में होने पर, यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन के प्रति संवेदनशील होता है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है और आयन में हाइड्रोलाइज होता है। अम्ल के साथ विघटित हो जाता है। विशिष्ट रेड्यूसर।
गुणात्मक प्रतिक्रियाएसओ 3 2‑ आयन पर - बेरियम सल्फाइट के एक सफेद अवक्षेप का निर्माण, जिसे मजबूत एसिड (एचसीएल, एचएनओ 3) के साथ समाधान में स्थानांतरित किया जाता है।
इसका उपयोग विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में एक अभिकर्मक, फोटोग्राफिक समाधान के एक घटक और ब्लीचिंग कपड़ों के लिए क्लोरीन न्यूट्रलाइज़र के रूप में किया जाता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
रसीद:
Na 2 CO 3 (साक्ष्य) + SO 2 = Na2SO3+CO2
सल्फ्यूरिक एसिड। सल्फेट्स
सल्फ्यूरिक एसिड एच 2 एसओ 4।ऑक्सोएसिड। रंगहीन तरल, बहुत चिपचिपा (तैलीय), बहुत हीड्रोस्कोपिक। अणु में एक विकृत टेट्राहेड्रल संरचना (एसपी 3-संकरण) है, इसमें सहसंयोजक σ-बंध एस - ओएच और σπ-बंध एस = ओ शामिल हैं। SO 4 2‑ आयन की एक नियमित चतुष्फलकीय संरचना होती है। इसमें तरल अवस्था की विस्तृत तापमान सीमा (~300 डिग्री) है। 296 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करने पर आंशिक रूप से विघटित हो जाता है। इसे पानी (एसिड का द्रव्यमान अंश 98.3%, क्वथनांक 296-340 डिग्री सेल्सियस) के साथ एज़ोट्रोपिक मिश्रण के रूप में आसवित किया जाता है, और मजबूत हीटिंग के साथ यह पूरी तरह से विघटित हो जाता है। पानी के साथ असीमित रूप से मिश्रणीय (मजबूत के साथ)। एक्सो-प्रभाव)। घोल में मजबूत एसिड, क्षार और अमोनिया हाइड्रेट द्वारा बेअसर। धातुओं को सल्फेट्स में परिवर्तित करता है (सामान्य परिस्थितियों में सांद्र अम्ल की अधिकता से घुलनशील हाइड्रोसल्फेट्स बनते हैं), लेकिन धातुएँ Be, Bi, Co, Fe, Mg और Nb सांद्र अम्ल में निष्क्रिय हो जाती हैं और इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं। क्षारीय ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, कमजोर एसिड के लवण को विघटित करता है। तनु विलयन में एक कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट (HI के कारण), एक सांद्रित घोल में एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट (S VI के कारण)। यह SO 3 को अच्छी तरह से घोलता है और इसके साथ प्रतिक्रिया करता है (एक भारी तैलीय तरल बनता है - ओलियम,इसमें एच 2 एस 2 ओ 7 शामिल है)।
गुणात्मक प्रतिक्रिया SO 4 2‑ आयन पर - सफेद बेरियम सल्फेट BaSO 4 का अवक्षेपण (अवक्षेप को सफेद अवक्षेप BaSO 3 के विपरीत, हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड द्वारा समाधान में स्थानांतरित नहीं किया जाता है)।
सल्फेट्स और अन्य सल्फर यौगिकों, खनिज उर्वरकों, विस्फोटकों, रंगों आदि के उत्पादन में उपयोग किया जाता है दवाइयाँ, कार्बनिक संश्लेषण में, औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण अयस्कों और खनिजों के "उद्घाटन" (प्रसंस्करण का पहला चरण) के लिए, पेट्रोलियम उत्पादों के शुद्धिकरण के दौरान, पानी की इलेक्ट्रोलिसिस, सीसा बैटरी के लिए इलेक्ट्रोलाइट के रूप में। विषैला, त्वचा में जलन पैदा करता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
रसीदवी उद्योग:
ए) सल्फर, सल्फाइड अयस्कों, हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फेट अयस्कों से एसओ 2 का संश्लेषण:
एस + ओ 2 (वायु) = अत: 2(280-360 डिग्री सेल्सियस)
4FeS 2 + 11O 2 (वायु) = 8 अत: 2+ 2Fe 2 O 3 (800 डिग्री सेल्सियस, फायरिंग)
2H 2 S + 3O 2 (g) = 2 अत: 2+ 2एच 2 ओ (250-300 डिग्री सेल्सियस)
CaSO 4 + C (कोक) = CaO + अत: 2+ सीओ (1300-1500 डिग्री सेल्सियस)
बी) संपर्क उपकरण में एसओ 2 का एसओ 3 में रूपांतरण:
ग) सांद्र और निर्जल सल्फ्यूरिक एसिड का संश्लेषण:
एच 2 ओ (पतला एच 2 एसओ 4) + एसओ 3 = H2SO4(सांद्र, निर्जल)
(एसओ 3 अवशोषण साफ पानीएच 2 एसओ 4 का उत्पादन मिश्रण के मजबूत हीटिंग और एच 2 एसओ 4 के रिवर्स अपघटन के कारण नहीं किया जाता है, ऊपर देखें);
घ) संश्लेषण ओलियम- निर्जल H 2 SO 4, डाइसल्फ़्यूरिक एसिड H 2 S 2 O 7 और अतिरिक्त SO 3 का मिश्रण। घुला हुआ एसओ 3 ओलियम की निर्जलता की गारंटी देता है (जब पानी प्रवेश करता है, तो एच 2 एसओ 4 तुरंत बनता है), जो इसे स्टील टैंकों में सुरक्षित रूप से ले जाने की अनुमति देता है।
सोडियम सल्फेट Na2SO4.ऑक्सोसोल। सफ़ेद, हीड्रोस्कोपिक. बिना विघटित हुए पिघलता और उबलता है। क्रिस्टलीय हाइड्रेट (खनिज) बनाता है मिराबिलाइट),आसानी से पानी खोना; तकनीकी नाम ग्लौबर का नमक.यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है और हाइड्रोलाइज नहीं होता है। H 2 SO 4 (संक्षिप्त), SO 3 के साथ प्रतिक्रिया करता है। गर्म करने पर यह हाइड्रोजन और कोक द्वारा अपचयित हो जाता है। आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।
इसका उपयोग कांच, सेलूलोज़ और खनिज पेंट के उत्पादन में औषधि के रूप में किया जाता है। विशेष रूप से कैस्पियन सागर की कारा-बोगाज़-गोल खाड़ी में नमक झीलों के नमकीन पानी में पाया जाता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
पोटेशियम हाइड्रोजन सल्फेट KHSO4.एसिड ऑक्सो नमक. सफ़ेद, हीड्रोस्कोपिक, लेकिन क्रिस्टलीय हाइड्रेट नहीं बनाता है। गर्म करने पर यह पिघल जाता है और विघटित हो जाता है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है; घोल में आयन का पृथक्करण होता है; घोल का वातावरण अत्यधिक अम्लीय होता है। क्षार द्वारा निष्क्रिय।
इसका उपयोग धातु विज्ञान में फ्लक्स के एक घटक, खनिज उर्वरकों के एक अभिन्न अंग के रूप में किया जाता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
2KHSO 4 = K 2 SO 4 + H 2 SO 4 (240 डिग्री सेल्सियस तक)
2KHSO 4 = K 2 S 2 O 7 + H 2 O (320-340 डिग्री सेल्सियस)
केएचएसओ 4 (पतला) + केओएच (सांद्र) = के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ केएचएसओ 4 + केसीएल = के 2 एसओ 4 + एचसीएल (450-700 डिग्री सेल्सियस)
6KHSO 4 + M 2 O 3 = 2KM(SO 4) 2 + 2K 2 SO 4 + 3H 2 O (350-500 °C, M = Al, Cr)
रसीद: ठंड में सांद्र (6O% से अधिक) सल्फ्यूरिक एसिड के साथ पोटेशियम सल्फेट का उपचार:
के 2 एसओ 4 + एच 2 एसओ 4 (संक्षिप्त) = 2 खसो 4
कैल्शियम सल्फेट CaSO4.ऑक्सोसोल। सफेद, अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक, दुर्दम्य, गर्म करने पर विघटित हो जाता है। प्राकृतिक CaSO 4 एक बहुत ही सामान्य खनिज के रूप में पाया जाता है जिप्सम CaSO 4 2H 2 O. 130 डिग्री सेल्सियस पर, जिप्सम कुछ पानी खो देता है और बदल जाता है जला हुआ (प्लास्टर) जिप्सम 2CaSO 4 H 2 O (तकनीकी नाम अलबास्टर)।पूरी तरह से निर्जलित (200 डिग्री सेल्सियस) जिप्सम खनिज से मेल खाता है anhydrite CaSO4. पानी में थोड़ा घुलनशील (0.206 ग्राम/100 ग्राम एच 2 ओ 20 डिग्री सेल्सियस पर), गर्म करने पर घुलनशीलता कम हो जाती है। H 2 SO 4 (साक्ष्य) के साथ प्रतिक्रिया करता है। संलयन के दौरान कोक द्वारा पुनर्स्थापित किया गया। ताजे पानी की अधिकांश "स्थायी" कठोरता को निर्धारित करता है (विवरण के लिए 9.2 देखें)।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण: 100-128 डिग्री सेल्सियस
इसका उपयोग SO 2, H 2 SO 4 और (NH 4) 2 SO 4 के उत्पादन में कच्चे माल के रूप में, धातु विज्ञान में फ्लक्स के रूप में और कागज भराव के रूप में किया जाता है। जले हुए जिप्सम से बना बाइंडर मोर्टार Ca(OH) 2 पर आधारित मिश्रण की तुलना में तेजी से "सेट" होता है। पानी के बंधने, पत्थर के द्रव्यमान के रूप में जिप्सम के बनने से कठोरता सुनिश्चित होती है। जले हुए जिप्सम का उपयोग प्लास्टर कास्ट, वास्तुशिल्प और सजावटी रूपों और उत्पादों, विभाजन स्लैब और पैनल और पत्थर के फर्श बनाने के लिए किया जाता है।
एल्युमिनियम-पोटेशियम सल्फेट KAl(SO 4) 2.डबल ऑक्सो नमक. सफ़ेद, हीड्रोस्कोपिक. जोर से गर्म करने पर विघटित हो जाता है। क्रिस्टलीय हाइड्रेट बनाता है - पोटैशियम फिटकिरी.पानी में मध्यम घुलनशील, एल्यूमीनियम धनायन के साथ हाइड्रोलाइज। क्षार, अमोनिया हाइड्रेट के साथ प्रतिक्रिया करता है।
इसका उपयोग कपड़ों की रंगाई के लिए एक मोर्डेंट, एक चमड़े के टैनिंग एजेंट, ताजे पानी को शुद्ध करने के लिए एक कौयगुलांट, कागज को आकार देने के लिए रचनाओं के एक घटक और दवा और कॉस्मेटोलॉजी में एक बाहरी हेमोस्टैटिक एजेंट के रूप में किया जाता है। यह एल्यूमीनियम और पोटेशियम सल्फेट्स के संयुक्त क्रिस्टलीकरण से बनता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
क्रोमियम (III) सल्फेट - पोटेशियम KCr(SO 4) 2।डबल ऑक्सो नमक. लाल (हाइड्रेट गहरा बैंगनी, तकनीकी नाम क्रोमियम-पोटेशियम फिटकरी)।गर्म करने पर यह बिना पिघले विघटित हो जाता है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है (घोल का ग्रे-नीला रंग एक्वा कॉम्प्लेक्स 3+ से मेल खाता है), क्रोमियम (III) धनायन पर हाइड्रोलाइज करता है। क्षार, अमोनिया हाइड्रेट के साथ प्रतिक्रिया करता है। कमजोर ऑक्सीकरण और कम करने वाला एजेंट। आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।
गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ Cr 3+ आयन पर - Cr 2+ में कमी या पीले CrO 4 2‑ में ऑक्सीकरण।
इसका उपयोग चमड़ा टैनिंग एजेंट, कपड़ों की रंगाई के लिए मोर्डेंट और फोटोग्राफी में एक अभिकर्मक के रूप में किया जाता है। यह क्रोमियम (III) और पोटेशियम सल्फेट्स के संयुक्त क्रिस्टलीकरण से बनता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
मैंगनीज (II) सल्फेट MnSO4।ऑक्सोसोल। सफेद, गर्म करने पर पिघल जाता है और विघटित हो जाता है। क्रिस्टलीय हाइड्रेट एमएनएसओ 4 5 एच 2 ओ - लाल-गुलाबी, तकनीकी नाम मैंगनीज सल्फेट.यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है; घोल का हल्का गुलाबी (लगभग रंगहीन) रंग एक्वाकॉम्प्लेक्स 2+ से मेल खाता है; धनायन पर जल अपघटित हो जाता है। क्षार, अमोनिया हाइड्रेट के साथ प्रतिक्रिया करता है। कमजोर कम करने वाला एजेंट, विशिष्ट (मजबूत) ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ प्रतिक्रिया करता है।
गुणात्मक प्रतिक्रियाएँएमएन 2+ आयन पर - एमएनओ 4 आयन के साथ रूपांतरण और बाद के बैंगनी रंग का गायब होना, एमएन 2+ का एमएनओ 4 में ऑक्सीकरण और बैंगनी रंग की उपस्थिति।
इसका उपयोग एमएन, एमएनओ 2 और अन्य मैंगनीज यौगिकों के उत्पादन के लिए, एक सूक्ष्मउर्वरक और विश्लेषणात्मक अभिकर्मक के रूप में किया जाता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
रसीद:
2MnO 2 + 2H 2 SO 4 (सांद्र) = 2 एमएनएसओ4+ ओ 2 + 2 एच 2 ओ (100 डिग्री सेल्सियस)
आयरन (II) सल्फेट FeSO4।ऑक्सोसोल। सफेद (हल्का हरा हाइड्रेट, तकनीकी नाम स्याही का पत्थर),हीड्रोस्कोपिक. गर्म करने पर विघटित हो जाता है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है और धनायन द्वारा थोड़ा हाइड्रोलाइज्ड होता है। यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा घोल में तेजी से ऑक्सीकृत हो जाता है (घोल पीला हो जाता है और बादल बन जाता है)। ऑक्सीकरण एसिड, क्षार और अमोनिया हाइड्रेट के साथ प्रतिक्रिया करता है। विशिष्ट रेड्यूसर।
इसका उपयोग खनिज पेंट के एक घटक, इलेक्ट्रोप्लेटिंग में इलेक्ट्रोलाइट्स, एक लकड़ी संरक्षक, एक कवकनाशी और एनीमिया के खिलाफ एक दवा के रूप में किया जाता है। प्रयोगशाला में इसे प्रायः दोहरे नमक Fe(NH 4) 2 (SO 4) 2 6H 2 O ( मोहर का नमक),हवा के प्रति अधिक प्रतिरोधी।
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
रसीद:
Fe + H 2 SO 4 (पतला) = FeSO4+H2
FeCO 3 + H 2 SO 4 (पतला) = FeSO4+ सीओ 2 + एच 2 ओ
7.4. गैर-धातु VA-समूह
नाइट्रोजन। अमोनिया
नाइट्रोजन- द्वितीय अवधि का तत्व और आवधिक प्रणाली का वीए समूह, क्रम संख्या 7। परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र [2 हे]2एस 2 2पी 3, विशेषता ऑक्सीकरण अवस्थाएं 0, -III, +III और +V, कम अक्सर +II , +IV और आदि.; एन वी अवस्था को अपेक्षाकृत स्थिर माना जाता है।
नाइट्रोजन ऑक्सीकरण का पैमाना बताता है:
नाइट्रोजन में उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी (3.07) है, जो एफ और ओ के बाद तीसरी है। यह विशिष्ट गैर-धात्विक (अम्लीय) गुणों को प्रदर्शित करता है। विभिन्न ऑक्सीजन युक्त अम्ल, लवण और द्विआधारी यौगिक, साथ ही अमोनियम धनायन NH 4 + और उसके लवण बनाता है।
प्रकृति में - सत्रहवाँरासायनिक प्रचुरता तत्व द्वारा (गैर-धातुओं में नौवां)। सभी जीवों के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व।
नाइट्रोजन एन 2.साधारण पदार्थ. इसमें बहुत स्थिर σππ-बंध N ≡ N वाले गैर-ध्रुवीय अणु होते हैं, यह सामान्य परिस्थितियों में नाइट्रोजन की रासायनिक जड़ता की व्याख्या करता है। एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस जो संघनित होकर रंगहीन तरल (O2 के विपरीत) में बदल जाती है।
वायु का मुख्य घटक: आयतन के अनुसार 78.09%, द्रव्यमान के अनुसार 75.52%। नाइट्रोजन तरल वायु से ऑक्सीजन O2 से पहले उबलती है। पानी में थोड़ा घुलनशील (20 डिग्री सेल्सियस पर 15.4 मिली/1 लीटर एच2ओ), नाइट्रोजन की घुलनशीलता ऑक्सीजन की तुलना में कम है।
कमरे के तापमान पर, N2 केवल लिथियम (आर्द्र वातावरण में) के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे लिथियम नाइट्राइड Li3N बनता है, अन्य तत्वों के नाइट्राइड मजबूत हीटिंग के साथ संश्लेषित होते हैं:
एन 2 + 3एमजी = एमजी 3 एन 2 (800 डिग्री सेल्सियस)
विद्युत निर्वहन में, N2 फ्लोरीन के साथ और, बहुत कम सीमा तक, ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:
प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाअमोनिया का उत्पादन 500 डिग्री सेल्सियस पर, 350 एटीएम तक के दबाव में और हमेशा एक उत्प्रेरक (Fe/F 2 O 3 /FeO, प्रयोगशाला में Pt) की उपस्थिति में होता है:
ले चैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, बढ़ते दबाव और घटते तापमान के साथ अमोनिया की उपज में वृद्धि होनी चाहिए। हालाँकि, कम तापमान पर प्रतिक्रिया दर बहुत कम होती है, इसलिए प्रक्रिया 450-500 डिग्री सेल्सियस पर की जाती है, जिससे 15% अमोनिया उपज प्राप्त होती है। अप्रतिक्रियाशील एन 2 और एच 2 रिएक्टर में वापस आ जाते हैं और इस तरह प्रतिक्रिया की डिग्री बढ़ जाती है।
नाइट्रोजन अम्ल और क्षार के संबंध में रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और दहन का समर्थन नहीं करता है।
रसीदवी उद्योग- तरल हवा का आंशिक आसवन या रासायनिक तरीकों से हवा से ऑक्सीजन निकालना, उदाहरण के लिए, गर्म होने पर प्रतिक्रिया 2C (कोक) + O 2 = 2CO द्वारा। इन मामलों में, नाइट्रोजन प्राप्त होती है, जिसमें उत्कृष्ट गैसों (मुख्य रूप से आर्गन) की अशुद्धियाँ भी होती हैं।
में प्रयोगशालाएंमध्यम ताप के साथ कम्यूटेशन प्रतिक्रिया द्वारा रासायनिक रूप से शुद्ध नाइट्रोजन की थोड़ी मात्रा प्राप्त की जा सकती है:
एन ‑III एच 4 एन III ओ 2(टी) = एन 2 0 + 2एच 2 ओ (60-70 डिग्री सेल्सियस)
एनएच 4 सीएल (पी) + केएनओ 2 (पी) = एन 2 0 + केसीएल + 2एच 2 ओ (100 डिग्री सेल्सियस)
अमोनिया संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है, नाइट्रिक एसिडऔर अन्य नाइट्रोजन युक्त उत्पाद, रासायनिक और धातुकर्म प्रक्रियाओं और ज्वलनशील पदार्थों के भंडारण के लिए एक निष्क्रिय माध्यम के रूप में।
अमोनिया NH3.द्विआधारी यौगिक, नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था है - III. तीव्र विशिष्ट गंध वाली रंगहीन गैस। अणु में एक अपूर्ण टेट्राहेड्रोन की संरचना है [: एन(एच) 3)] (एसपी 3-संकरण)। एनएच 3 अणु में नाइट्रोजन के एसपी 3-हाइब्रिड ऑर्बिटल पर इलेक्ट्रॉनों की एक दाता जोड़ी की उपस्थिति हाइड्रोजन धनायन को जोड़ने की विशेषता प्रतिक्रिया निर्धारित करती है, जिसके परिणामस्वरूप एक धनायन का निर्माण होता है। अमोनियम NH4+. यह कमरे के तापमान पर अधिक दबाव में द्रवीकृत हो जाता है। तरल अवस्था में, यह हाइड्रोजन बांड के माध्यम से जुड़ा होता है। ऊष्मीय रूप से अस्थिर. पानी में अत्यधिक घुलनशील (20 डिग्री सेल्सियस पर 700 एल/1 एल एच 2 ओ से अधिक); संतृप्त घोल में अनुपात द्रव्यमान के हिसाब से = 34% और आयतन के हिसाब से = 99% है, पीएच = 11.8।
अत्यधिक प्रतिक्रियाशील, अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की संभावना। Cr ऑक्सीजन में प्रतिक्रिया करता है, एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह अपचायक (N‑III के कारण) और ऑक्सीकरण (HI के कारण) गुण प्रदर्शित करता है। इसे कैल्शियम ऑक्साइड से ही सुखाया जाता है।
गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ- गैसीय एचसीएल के संपर्क में आने पर सफेद "धुएं" का बनना, एचजी 2 (एनओ 3) 2 के घोल से सिक्त कागज के टुकड़े का काला पड़ना।
HNO3 और अमोनियम लवण के संश्लेषण में एक मध्यवर्ती उत्पाद। सोडा, नाइट्रोजन उर्वरक, रंग, विस्फोटक के उत्पादन में उपयोग किया जाता है; तरल अमोनिया एक प्रशीतक है। ज़हरीला.
सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
रसीद: वी प्रयोगशालाएं- सोडा लाइम (NaOH + CaO) के साथ गर्म करने पर अमोनियम लवण से अमोनिया का विस्थापन:
या अमोनिया के जलीय घोल को उबालना और फिर गैस को सुखाना।
में उद्योगअमोनिया को नाइट्रोजन (देखें) से हाइड्रोजन के साथ संश्लेषित किया जाता है। उद्योग द्वारा या तो तरलीकृत रूप में या तकनीकी नाम के तहत एक केंद्रित जलीय घोल के रूप में उत्पादित किया जाता है अमोनिया पानी.
अमोनिया हाइड्रेट NH 3 H 2 O।अंतरआण्विक संबंध. सफेद, क्रिस्टल जाली में - अणु NH 3 और H 2 O, एक कमजोर हाइड्रोजन बंधन H 3 N ... HON से जुड़े होते हैं। अमोनिया के जलीय घोल में एक कमजोर आधार (पृथक्करण उत्पाद - NH 4 - धनायन और OH - आयन) मौजूद होता है। अमोनियम धनायन में एक नियमित चतुष्फलकीय संरचना (एसपी 3 संकरण) होती है। थर्मल रूप से अस्थिर, घोल उबालने पर पूरी तरह से विघटित हो जाता है। प्रबल अम्लों द्वारा निष्प्रभावी। सांद्र विलयन में अपचायक गुण (N III के कारण) दर्शाता है। आयन विनिमय और संकुलन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।
गुणात्मक प्रतिक्रिया- गैसीय एचसीएल के संपर्क में आने पर सफेद "धुएं" का निर्माण।
इसका उपयोग एम्फोटेरिक हाइड्रॉक्साइड्स की वर्षा के दौरान समाधान में थोड़ा क्षारीय वातावरण बनाने के लिए किया जाता है।
1M अमोनिया घोल में मुख्य रूप से NH 3 H 2 O हाइड्रेट और केवल 0.4% NH 4 + और OH - आयन होते हैं (हाइड्रेट पृथक्करण के कारण); इस प्रकार, आयनिक "अमोनियम हाइड्रॉक्साइड एनएच 4 ओएच" व्यावहारिक रूप से समाधान में निहित नहीं है, और ठोस हाइड्रेट में ऐसा कोई यौगिक नहीं है। सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:
NH 3 H 2 O (सांद्र) = NH 3 + H 2 O (NaOH के साथ उबलना)
एनएच 3 एच 2 ओ + एचसीएल (पतला) = एनएच 4 सीएल + एच 2 ओ
3(एनएच 3 एच 2 ओ) (सांद्र) + सीआरसीएल 3 = सीआर(ओएच) 3 ↓ + 3एनएच 4 सीएल
8(एनएच 3 एच 2 ओ) (सांद्र) + जेडबीआर 2 (पी) = एन 2 + 6एनएच 4 बीआर + 8एच 2 ओ (40-50 डिग्री सेल्सियस)
2(NH 3 H 2 O) (सांद्र) + 2KMnO 4 = N 2 + 2MnO 2 ↓ + 4H 2 O + 2KOH
4(एनएच 3 एच 2 ओ) (संक्षिप्त) + Ag2O= 2OH + 3H2O
4(एनएच 3 एच 2 ओ) (सांद्र) + सीयू (ओएच) 2 + (ओएच) 2 + 4एच 2 ओ
6(एनएच 3 एच 2 ओ) (सांद्र) + NiCl 2 = सीएल 2 + 6H 2 O
पतला अमोनिया घोल (3-10%) अक्सर कहा जाता है अमोनिया(नाम का आविष्कार कीमियागरों द्वारा किया गया था), और केंद्रित समाधान (18.5-25%) - अमोनिया पानी(उद्योग द्वारा उत्पादित)।
सम्बंधित जानकारी।
ऑक्सीजन के साथपृथ्वी की पपड़ी में सबसे आम तत्व. ऑक्सीजन अणु द्विपरमाणुक (O2) है। एक साधारण पदार्थ - आणविक ऑक्सीजन - एक रंगहीन और गंधहीन गैस है, जो पानी में खराब घुलनशील है। पृथ्वी के वायुमंडल में 21% (मात्रा के अनुसार) ऑक्सीजन है। प्राकृतिक यौगिकों में, ऑक्सीजन ऑक्साइड (H 2 O, SiO 2) और ऑक्सोएसिड के लवण के रूप में होती है। सबसे महत्वपूर्ण प्राकृतिक ऑक्सीजन यौगिकों में से एक पानी, या हाइड्रोजन ऑक्साइड H2O है।
ऑक्साइड के अलावा, ऑक्सीजन पेरोक्साइड बनाने में सक्षम है - ऐसे पदार्थ जिनमें परमाणुओं के निम्नलिखित समूह होते हैं: –O–O–। सबसे महत्वपूर्ण पेरोक्साइड में से एक हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2 (एच-ओ-ओ-एच) है। पेरोक्साइड में, ऑक्सीजन परमाणुओं में माइनस 1 की मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था होती है, इसलिए ये यौगिक ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंट दोनों हो सकते हैं:
मानक इलेक्ट्रोड क्षमता के मूल्यों से यह निष्कर्ष निकलता है कि ऑक्साइड
H2O2 के तापीय गुण अम्लीय वातावरण में सबसे अधिक स्पष्ट होते हैं, और कम करने वाले गुण क्षारीय वातावरण में सबसे अधिक स्पष्ट होते हैं। उदाहरण के लिए, अम्लीय वातावरण में हाइड्रोजन पेरोक्साइड उन पदार्थों को ऑक्सीकरण करने में सक्षम है जिनकी विद्युत रासायनिक प्रणाली की मानक क्षमता +1.776 V से अधिक नहीं है, और केवल उन पदार्थों को कम करने में सक्षम है जिनकी क्षमता +0.682 V से अधिक है।
ऑक्सीजन का एक एलोट्रोपिक संशोधन ओजोन (O3) है, जो एक विशिष्ट गंध वाली गैस है। ओजोन विशेष उपकरणों - ओजोनाइज़र में ऑक्सीजन पर "शांत" विद्युत निर्वहन की क्रिया से उत्पन्न होता है। ऑक्सीजन को ओजोन में परिवर्तित करने की प्रतिक्रिया के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है:
3O2 ↔ 2O3 - 285 kJ।
विपरीत प्रक्रिया - ओजोन अपघटन - अनायास घटित होती है।
ओजोन सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों में से एक है; ऑक्सीडेटिव गतिविधि के मामले में यह फ्लोरीन के बाद दूसरे स्थान पर है।
उच्च तापमान पर, सल्फर हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके बनता है हाइड्रोजन सल्फाइड(H2S) एक रंगहीन गैस है जिसमें सड़ते प्रोटीन की विशिष्ट गंध होती है। चूँकि यह प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, व्यवहार में हाइड्रोजन सल्फाइड आमतौर पर धातु सल्फाइड पर तनु एसिड की क्रिया से उत्पन्न होता है:
FeS + 2 HCl → H2S + FeCl2।
हाइड्रोजन सल्फाइड एक प्रबल अपचायक है; हवा में प्रज्वलित करने पर यह नीली लौ के साथ जलता है:
2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O (अतिरिक्त ऑक्सीजन में)।
इसलिए, हवा के साथ हाइड्रोजन सल्फाइड का मिश्रण विस्फोटक होता है। जब ऑक्सीजन की कमी होती है, तो हाइड्रोजन सल्फाइड का ऑक्सीकरण केवल मुक्त सल्फर में होता है:
2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O।
हाइड्रोजन सल्फाइड बहुत जहरीला होता है और गंभीर विषाक्तता का कारण बन सकता है।
पानी में हाइड्रोजन सल्फाइड के घोल में कमजोर डिबासिक एसिड (K1 = 6×10–8, K2 = 1×10–14) के गुण होते हैं। हाइड्रोसल्फाइड एसिड के मध्यम लवण - सल्फाइड - सल्फर के साथ धातुओं की सीधी बातचीत से प्राप्त किए जा सकते हैं। संबंधित धातुओं के लवणों के घोल के साथ हाइड्रोजन सल्फाइड की प्रतिक्रिया करके थोड़ा घुलनशील सल्फाइड प्राप्त किया जा सकता है:
CuSO4 + H2S CuS+ H2SO4।
सल्फर ऑक्साइड(IV) तब बनता है जब सल्फर हवा में जलता है:
एस + ओ2 → एसओ2।
उद्योग में, SO2 धातु सल्फाइड और पॉलीसल्फाइड को भूनने के साथ-साथ सल्फेट्स के थर्मल अपघटन (विशेष रूप से CaSO4) द्वारा प्राप्त किया जाता है:
सल्फर डाइऑक्साइड एक रंगहीन गैस है जिसमें जले हुए सल्फर की गंध होती है। SO2 पानी में अच्छी तरह घुल जाता है, जिससे सल्फ्यूरस एसिड बनता है:
सल्फ्यूरस अम्ल- कमजोर डिबासिक एसिड (K1=1.6×10–2, K2=6×10–8)। H2SO3 और इसके लवण अच्छे अपचायक हैं और सल्फ्यूरिक एसिड या सल्फेट्स में ऑक्सीकृत होते हैं:
उत्प्रेरक (V2O5, प्लैटिनम-आधारित मिश्र धातु) की उपस्थिति में उच्च तापमान पर, सल्फर डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है ट्राइऑक्साइड:
सल्फर (VI) ऑक्साइड सल्फ्यूरिक एसिड एनहाइड्राइड है:
गैसीय अवस्था में, सल्फर ऑक्साइड (VI) में एक नियमित त्रिभुज के आकार में व्यवस्थित SO3 अणु होते हैं। जब SO3 वाष्प संघनित होता है, तो एक वाष्पशील तरल बनता है (क्वथनांक = +44.8 डिग्री सेल्सियस), जिसमें मुख्य रूप से त्रिमेरिक चक्रीय अणु होते हैं। जब इसे +16.8 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है, तो यह जम जाता है और तथाकथित बर्फ जैसा संशोधन SO3 बनता है। भंडारण के दौरान, यह धीरे-धीरे SO3 के एस्बेस्टस जैसे संशोधन में बदल जाता है, जिसमें बहुलक अणु होते हैं।
सांद्रित सल्फ्यूरिक एसिड, विशेष रूप से गर्म, एक जोरदार ऑक्सीकरण एजेंट है। यह ब्रोमाइड और आयोडाइड आयनों को ऑक्सीकरण करके हैलोजन, कोयले को कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर को SO2 में मुक्त करता है। धातुओं के साथ बातचीत करते समय, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड उन्हें सल्फेट्स में बदल देता है, जिससे वे SO2, S या H2S में कम हो जाते हैं। धातु जितनी अधिक सक्रिय होती है, अम्ल उतनी ही गहराई से कम होता है।
उदाहरण के लिए, जब सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड तांबे के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो SO2 मुख्य रूप से निकलता है; जस्ता के साथ बातचीत करते समय, सल्फर (IV) ऑक्साइड, मुक्त सल्फर और हाइड्रोजन सल्फाइड की एक साथ रिहाई देखी जा सकती है:
H2SO4 एक मजबूत डिबासिक एसिड है, जो पहले चरण में अलग हो जाता है
लगभग पूरी तरह से; दूसरे चरण में पृथक्करण कुछ हद तक होता है, हालाँकि, तनु जलीय घोल में, सल्फ्यूरिक एसिड निम्नलिखित योजना के अनुसार लगभग पूरी तरह से अलग हो जाता है:
H2SO4 → 2 H + + SO4 2-
अधिकांश सल्फ्यूरिक एसिड लवण पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। व्यावहारिक रूप से अघुलनशील में BaSO4, SrSO4, PbSO4 शामिल हैं; थोड़ा घुलनशील CaSO4. SO4 2- आयनों की गुणात्मक प्रतिक्रिया खराब घुलनशील सल्फेट्स के निर्माण के कारण होती है। उदाहरण के लिए, जब बेरियम आयनों को सल्फाथियॉन युक्त घोल में डाला जाता है, तो बेरियम सल्फेट का एक सफेद अवक्षेप अवक्षेपित हो जाता है, जो व्यावहारिक रूप से पानी और तनु एसिड में अघुलनशील होता है:
Ba 2+ + SO4 2- → BaSO4↓ .
सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग खनिज उर्वरकों के उत्पादन में किया जाता है;
सीसा बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में; विभिन्न खनिज अम्ल और लवण प्राप्त करने के लिए; रासायनिक फाइबर, रंग, धुआं बनाने वाले और विस्फोटकों के उत्पादन में; तेल, धातुकर्म, कपड़ा, चमड़ा और अन्य उद्योगों आदि में।
अल्मुरज़िनोवा ज़वरिश बिसेम्बेवना , जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान के शिक्षक एमबीओयू "स्टेट फार्म बेसिक समावेशी स्कूलएडमोव्स्की जिला, ऑरेनबर्ग क्षेत्र।
विषय - रसायन शास्त्र, ग्रेड - 9.
शैक्षिक परिसर: "अकार्बनिक रसायन विज्ञान", लेखक: जी.ई. रुडज़ाइटिस, एफ.जी. फेल्डमैन, मॉस्को, "एनलाइटनमेंट", 2014।
प्रशिक्षण का स्तर - बुनियादी.
विषय : "हाइड्रोजन सल्फाइड। सल्फ़ाइड्स। सल्फर डाइऑक्साइड। सल्फ्यूरस अम्ल और उसके लवण।" विषय पर घंटों की संख्या - 1.
विषय पर पाठ प्रणाली में पाठ संख्या 4« ऑक्सीजन और सल्फर ».
लक्ष्य : हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फर ऑक्साइड की संरचना के ज्ञान के आधार पर, उनके गुणों और उत्पादन पर विचार करें, छात्रों को सल्फाइड और सल्फाइट्स को पहचानने के तरीकों से परिचित कराएं।
कार्य:
1. शैक्षिक - सल्फर यौगिकों की संरचनात्मक विशेषताओं और गुणों का अध्ययन करें (द्वितीय) और(चतुर्थ); सल्फाइड और सल्फाइट आयनों की गुणात्मक प्रतिक्रियाओं से परिचित हों।
2. विकासात्मक - प्रयोग करने, परिणामों का अवलोकन करने, विश्लेषण करने और निष्कर्ष निकालने में छात्रों के कौशल का विकास करना।
3. शैक्षिक – जो अध्ययन किया जा रहा है उसमें रुचि विकसित करना और प्रकृति से संबंधित कौशल विकसित करना।
नियोजित परिणाम : हाइड्रोजन सल्फाइड, हाइड्रोजन सल्फाइड एसिड और उसके लवण के भौतिक और रासायनिक गुणों का वर्णन करने में सक्षम हो; सल्फर डाइऑक्साइड और सल्फ्यूरस एसिड के उत्पादन के तरीकों को जानें, सल्फर यौगिकों के गुणों की व्याख्या करें(II) और (IV) रेडॉक्स प्रक्रियाओं के बारे में विचारों पर आधारित; अम्लीय वर्षा की घटना पर सल्फर डाइऑक्साइड के प्रभाव का अंदाजा लगाइए।
उपकरण : प्रदर्शन मेज पर: सल्फर, सोडियम सल्फाइड, आयरन सल्फाइड, लिटमस घोल, सल्फ्यूरिक एसिड घोल, लेड नाइट्रेट घोल, स्टॉपर से बंद सिलेंडर में क्लोरीन, हाइड्रोजन सल्फाइड के उत्पादन और उसके गुणों का परीक्षण करने के लिए एक उपकरण, सल्फर ऑक्साइड (छठी), ऑक्सीजन गैस मीटर, 500 मिलीलीटर का गिलास, पदार्थ जलाने के लिए चम्मच।
कक्षाओं के दौरान :
आयोजन का समय .
हम सल्फर के गुणों को दोहराने पर बातचीत करते हैं:
1) सल्फर के कई एलोट्रोपिक संशोधनों की उपस्थिति क्या बताती है?
2) अणुओं का क्या होता है: ए) जब वाष्पशील सल्फर को ठंडा किया जाता है। बल्ला दीर्घावधि संग्रहणप्लास्टिक सल्फर, सी) जब क्रिस्टल कार्बनिक सॉल्वैंट्स में सल्फर के घोल से अवक्षेपित होते हैं, उदाहरण के लिए टोल्यूनि में?
3) उदाहरण के लिए, अशुद्धियों से सल्फर को शुद्ध करने की प्लवनशीलता विधि किस पर आधारित है? नदी की रेत?
हम दो छात्रों को बुलाते हैं: 1) सल्फर के विभिन्न एलोट्रोपिक संशोधनों के अणुओं के चित्र बनाएं और उनके भौतिक गुणों के बारे में बात करें। 2) ऑक्सीजन के गुणों को दर्शाने वाले प्रतिक्रिया समीकरण बनाएं और ऑक्सीकरण-कमी के दृष्टिकोण से उन पर विचार करें।
बाकी छात्र समस्या का समाधान करते हैं: 2.5 मोल पदार्थ की मात्रा के साथ लिए गए जिंक यौगिक की सल्फर के साथ प्रतिक्रिया के दौरान बनने वाले जिंक सल्फाइड का द्रव्यमान क्या है?
हम छात्रों के साथ मिलकर पाठ का कार्य तैयार करते हैं। : ऑक्सीकरण अवस्था -2 और +4 वाले सल्फर यौगिकों के गुणों से परिचित हों।
नया विषय : छात्र अपने ज्ञात यौगिकों के नाम बताते हैं जिनमें सल्फर इन ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित करता है। हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फर ऑक्साइड के रासायनिक, इलेक्ट्रॉनिक और संरचनात्मक सूत्र (चतुर्थ), सल्फ्यूरस एसिड।
आप हाइड्रोजन सल्फाइड कैसे प्राप्त कर सकते हैं? छात्र हाइड्रोजन के साथ सल्फर की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखते हैं और इसे ऑक्सीकरण-कमी के दृष्टिकोण से समझाते हैं। फिर हाइड्रोजन सल्फाइड के उत्पादन की एक और विधि पर विचार किया जाता है: धातु सल्फाइड के साथ एसिड की विनिमय प्रतिक्रिया। आइए इस विधि की तुलना हाइड्रोजन हैलाइड के उत्पादन की विधियों से करें। हम ध्यान दें कि विनिमय प्रतिक्रियाओं में सल्फर ऑक्सीकरण की डिग्री नहीं बदलती है।
हाइड्रोजन सल्फाइड में क्या गुण होते हैं? हमें बातचीत में पता चलता है भौतिक गुण, हम शारीरिक प्रभाव पर ध्यान देते हैं। हम हवा में हाइड्रोजन सल्फाइड के दहन का प्रयोग करके रासायनिक गुणों का निर्धारण करते हैं अलग-अलग स्थितियाँ. प्रतिक्रिया उत्पादों के रूप में क्या बन सकता है? हम ऑक्सीकरण-कमी के दृष्टिकोण से प्रतिक्रियाओं पर विचार करते हैं:
2 एन 2 एस+3ओ 2 = 2H 2 O+2SO 2
2 एच 2 एस+ओ 2 =2एच 2 ओ+2एस
हम छात्रों का ध्यान इस तथ्य की ओर आकर्षित करते हैं कि पूर्ण दहन के साथ, अधिक पूर्ण ऑक्सीकरण होता है (एस -2 - 6 इ - = एस +4 ) दूसरे मामले की तुलना में (एस -2 - 2 इ - = एस 0 ).
हम चर्चा करते हैं कि यदि क्लोरीन को ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में उपयोग किया जाए तो प्रक्रिया कैसे होगी। हम दो सिलेंडरों में गैसों को मिलाने का अनुभव प्रदर्शित करते हैं, जिनमें से शीर्ष पहले से क्लोरीन से भरा होता है, नीचे हाइड्रोजन सल्फाइड से भरा होता है। क्लोरीन का रंग फीका पड़ जाता है और हाइड्रोजन क्लोराइड बनता है। सल्फर सिलेंडर की दीवारों पर जम जाता है। इसके बाद, हम हाइड्रोजन सल्फाइड की अपघटन प्रतिक्रिया के सार पर विचार करते हैं और छात्रों को हाइड्रोजन सल्फाइड की अम्लीय प्रकृति के बारे में निष्कर्ष पर ले जाते हैं, इसकी लिटमस के साथ अनुभव से पुष्टि करते हैं। फिर हम सल्फाइड आयन पर गुणात्मक प्रतिक्रिया करते हैं और प्रतिक्रिया समीकरण बनाते हैं:
ना 2 एस+पीबी(सं.) 3 ) 2 =2NaNO 3 +पीबीएस ↓
छात्रों के साथ मिलकर, हम निष्कर्ष निकालते हैं: हाइड्रोजन सल्फाइड रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में केवल एक कम करने वाला एजेंट है, यह प्रकृति में अम्लीय है, और पानी में इसका समाधान एक एसिड है।
एस 0 →एस -2 ; एस -2 →एस 0 ; एस 0 →एस +4 ; एस -2 →एस +4 ; एस 0 →एच 2 एस -2 → एस +4 के बारे में 2.
हम छात्रों को इस निष्कर्ष पर ले जाते हैं कि सल्फर यौगिकों के बीच एक आनुवंशिक संबंध है और यौगिकों के बारे में बातचीत शुरू करते हैंएस +4 . हम प्रयोग प्रदर्शित करते हैं: 1) सल्फर ऑक्साइड प्राप्त करना (चतुर्थ), 2) फुकसिन घोल का मलिनकिरण, 3) सल्फर ऑक्साइड का विघटन (चतुर्थ) पानी में, 4) एसिड का पता लगाना। हम किए गए प्रयोगों के लिए प्रतिक्रिया समीकरण बनाते हैं और प्रतिक्रियाओं के सार का विश्लेषण करते हैं:
2एसके बारे में 2 + के बारे में 2 =2 एसके बारे में 3 ; एसके बारे में 2 +2एच 2 एस=3एस+2एच 2 के बारे में.
सल्फ्यूरस एसिड एक अस्थिर यौगिक है, आसानी से सल्फर ऑक्साइड में विघटित हो जाता है (चतुर्थ) और पानी, इसलिए यह केवल जलीय घोल में मौजूद है। यह अम्ल मध्यम शक्ति का होता है। यह लवणों की दो पंक्तियाँ बनाता है: बीच वाले सल्फाइट्स होते हैं (एसके बारे में 3 -2 ), अम्लीय - हाइड्रोसल्फाइट्स (एच.एस.के बारे में 3 -1 ).
हम अनुभव प्रदर्शित करते हैं: सल्फाइट्स का गुणात्मक निर्धारण, एक मजबूत एसिड के साथ सल्फाइट्स की बातचीत, जो गैस छोड़ती हैएसके बारे में 2 गंदी बदबू:
को 2 एसके बारे में 3 + एन 2 एसके बारे में 4 → के 2 एसके बारे में 4 + एन 2 ओ +एसके बारे में 2
समेकन। अनुप्रयोग योजनाएँ तैयार करने के लिए दो विकल्पों पर काम करें: 1 विकल्प हाइड्रोजन सल्फाइड के लिए, दूसरा विकल्प सल्फर ऑक्साइड के लिए (चतुर्थ)
प्रतिबिंब . आइए कार्य को संक्षेप में प्रस्तुत करें:
आज हमने किन कनेक्शनों के बारे में बात की?
सल्फर यौगिक कौन से गुण प्रदर्शित करते हैं?द्वितीय) और (चतुर्थ).
इन यौगिकों के अनुप्रयोग के क्षेत्रों का नाम बताइए
सातवीं. गृहकार्य: §11,12, अभ्यास 3-5 (पृ.34)