О.С.ЗАЙЦЕВ
ХИМИЙН НОМ
Багш нарт зориулав ДУНД СУРГУУЛЬ,
БАС СУРГУУЛИЙН ИХ СУРГУУЛИЙН ОЮУТНУУД, 9-10 АНГИЙН ХҮҮХДҮҮД,
ХИМИ, БАЙГАЛИЙН ШИНЖЛЭХ УХААНД ӨӨРИЙГӨӨ ЗОГЧЛОХоор ШИЙДСЭН ВЭ
СУРАХ БИЧГИЙН ДААЛГАВАР ЛАБОРАТОРИЙН УНШИХ ЗОРИУЛСАН ШИНЖЛЭХ УХААНЫ ТҮҮХҮҮД.
Үргэлжлэл. No 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002-ыг үзнэ үү;
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. Редокс урвалууд
ЛАБОРАТОРИЙН СУДАЛГАА
(үргэлжлэл)
2. Озон нь исэлдүүлэгч бодис юм.
Озон бол байгаль, хүний хувьд хамгийн чухал бодис юм.
Озон нь дэлхийн эргэн тойронд 10-50 км-ийн өндөрт 20-25 км-ийн өндөрт озоны хамгийн их агууламжтай озоносферийг үүсгэдэг. Агаар мандлын дээд давхаргад оршдог озон нь нарны хэт ягаан туяаны ихэнхийг зөвшөөрдөггүй бөгөөд энэ нь хүн, амьтан, амьтанд хортой нөлөө үзүүлдэг. хүнсний ногооны ертөнц. IN өнгөрсөн жилОзоны цоорхой гэж нэрлэгддэг озоны агууламж эрс багассан озоносферийн хэсгүүдийг илрүүлсэн. Өмнө нь озоны нүх үүссэн эсэх нь тодорхойгүй байна. Тэдний үүссэн шалтгаан нь бас тодорхойгүй байна. Хөргөгч, үнэртэй усны лаазнаас хлор агуулсан фреонууд байдаг гэж үздэг. хэт ягаан туяаНар нь хлорын атомуудыг ялгаруулж, озонтой урвалд орж, улмаар агаар мандлын дээд хэсэгт түүний концентрацийг бууруулдаг. Эрдэмтэд агаар мандалд озоны цоорхой үүсэх аюулд маш их санаа зовж байна.
Агаар мандлын доод давхаргад тааруу тохируулагдсан автомашины хөдөлгүүрээс ялгарч буй атмосферийн хүчилтөрөгч ба азотын ислийн хоорондох дараалсан урвалын үр дүнд озон үүсдэг. Озон нь амьсгалахад маш хортой - гуурсан хоолой, уушигны эдийг устгадаг. Озон нь маш хортой (нүүрстөрөгчийн дутуу ислээс илүү хүчтэй). Агаар дахь хамгийн их зөвшөөрөгдөх концентраци 10-5% байна.
Ийнхүү агаар мандлын дээд ба доод давхарга дахь озон нь хүн ба амьтны ертөнцөд эсрэгээрээ нөлөөлдөг.
Озон нь хлорын хамт усыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг бөгөөд органик хольцыг задалж, бактерийг устгадаг. Гэсэн хэдий ч усыг хлоржуулах, озонжуулах нь хоёулаа давуу болон сул талуудтай. Усыг хлоржуулах үед бактери бараг бүрэн устдаг боловч эрүүл мэндэд хортой хорт хавдар үүсгэдэг органик бодисууд (хорт хавдар үүсэхийг дэмждэг) - диоксин ба үүнтэй төстэй нэгдлүүд үүсдэг. Усыг озонжуулахад ийм бодис үүсэхгүй, харин озон нь бүх бактерийг устгадаггүй бөгөөд үлдсэн амьд бактери хэсэг хугацааны дараа маш ихээр үржиж үхсэн нянгийн үлдэгдлийг өөртөө шингээж, улмаар ус нь нянгийн ургамлаар улам бүр бохирдоно. Тиймээс ундны усыг озонжуулах ажлыг түргэн шуурхай хэрэглэх үед хамгийн сайн хэрэглэдэг. Усны озонизатороор тасралтгүй эргэлдэж байх үед усан сан дахь усыг озонжуулах нь маш үр дүнтэй байдаг. Озоныг мөн агаар цэвэршүүлэхэд ашигладаг. Энэ нь задралын хортой бүтээгдэхүүнийг үлдээдэггүй байгаль орчинд ээлтэй исэлдүүлэгч бодисуудын нэг юм.
Озон нь алт, цагаан алтны бүлгийн металлаас бусад бараг бүх металлыг исэлдүүлдэг.
Химийн аргуудозоны үйлдвэрлэл нь үр дүнгүй эсвэл хэт аюултай. Тиймээс бид танд сургуулийн физикийн лабораторид байдаг озонжуулагчаар (хүчилтөрөгчийн сул цахилгаан гүйдэл) агаартай холилдсон озоныг авахыг зөвлөж байна.
Озоныг ихэвчлэн озонаторын дотоод болон гадаад судасны хананы хооронд үүсдэг чимээгүй цахилгаан цэнэггүй (гялалзсан эсвэл очгүй) хийн хүчилтөрөгч дээр үйлчилснээр олж авдаг. Хамгийн энгийн озонизаторыг таглаатай шилэн хоолойноос хялбархан хийж болно. Үүнийг хэрхэн яаж хийхийг та Зураг дээрээс ойлгох болно. 8.4. Дотор электрод нь металл саваа (урт хадаас), гаднах электрод нь утсан спираль юм. Агаарыг аквариумын агаарын насос эсвэл шүршигч савнаас резинэн чийдэнгээр гаргаж болно. Зураг дээр. 8.4 Дотоод электрод нь шилэн хоолойд байрладаг ( Та яагаад бодож байна вэ?), гэхдээ та үүнгүйгээр озонжуулагчийг угсарч болно. Резин залгуур нь озоноор хурдан зэврдэг.
 |
Өндөр хүчдэлийнМашины гал асаах системийн индукцийн ороомогоос бага хүчдэлийн эх үүсвэр (зай эсвэл 12 В шулуутгагч) холболтыг тасралтгүй нээх замаар олж авахад тохиромжтой.
Озоны гарц нь хэдэн хувьтай байдаг.
Калийн иодидын цардуулын уусмалыг ашиглан озоныг чанарын хувьд илрүүлж болно. Шүүлтүүрийн цаасны туузыг энэ уусмалд дэвтээнэ, эсвэл уусмалыг озонжуулсан усанд нэмж, туршилтын хоолойд хийсэн уусмалаар озонтой агаарыг дамжуулж болно. Хүчилтөрөгч нь иодидын ионтой урвалд ордоггүй.
Урвалын тэгшитгэл:
2I – + O 3 + H 2 O = I 2 + O 2 + 2OH – .
Электрон олз ба алдагдлын урвалын тэгшитгэлийг бичнэ үү.
Энэ уусмалаар чийгшүүлсэн шүүлтүүр цаасны туузыг озонаторт авчирна. (Яагаад калийн иодидын уусмалд цардуул байх ёстой вэ?)Устөрөгчийн хэт исэл нь энэ аргыг ашиглан озоныг тодорхойлоход саад болдог. (Яагаад?).
Электродын потенциалыг ашиглан урвалын EMF-ийг тооцоол.
3. Хүхэрт устөрөгч ба сульфидын ионы бууруулагч шинж чанар.
Устөрөгчийн сульфид нь ялзарсан өндөгний үнэртэй өнгөгүй хий (зарим уураг нь хүхэр агуулдаг).
Устөрөгчийн сульфидтай туршилт хийхийн тулд та хийн устөрөгчийн сульфидыг ашиглаж, судалж буй бодистой уусмалаар дамжуулж эсвэл судалж буй уусмалд урьдчилан бэлтгэсэн хүхэрт устөрөгчийн усыг нэмж болно (энэ нь илүү тохиромжтой). Натрийн сульфидын уусмалаар олон урвалыг хийж болно (сульфидын ион S 2-тэй хийсэн урвал).
Зөвхөн ноорог дор устөрөгчийн сульфидтэй ажиллах! Агаартай устөрөгчийн сульфидын холимог нь тэсрэх аюултай.
Устөрөгчийн сульфид нь ихэвчлэн 25% хүхрийн хүчил (1:4 харьцаагаар шингэлсэн) эсвэл 20% давсны хүчил (1:1 харьцаагаар шингэлсэн) төмрийн сульфид дээр 1-2 см хэмжээтэй хэсэг хэлбэрээр урвалд орох замаар үүсдэг.
FeS (cr.) + 2H + = Fe 2+ + H 2 S (g.).
Бага хэмжээний хүхэрт устөрөгчийг авч болно талст натрийн сульфидыг таглаатай колбонд хийж, юүлүүр ба гаралтын хоолойтой. Юүлүүрээс 5-10% давсны хүчлийг аажмаар хийнэ (яагаад хүхэр биш гэж?), колбо нь урвалд ороогүй хүчлийг орон нутагт хуримтлуулахгүйн тулд байнга сэгсэрнэ. Хэрэв энэ нь хийгдээгүй бол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гэнэт холих нь хүчтэй хариу үйлдэл үзүүлэх, таглааг гадагшлуулах, колбыг устгахад хүргэдэг.
Устөрөгчөөр баялаг органик нэгдлүүдийг, тухайлбал, парафиныг хүхэр (парафины 1 хэсэг, хүхрийн 1 хэсэг, 300 ° C) халаах замаар устөрөгчийн сульфидын жигд урсгалыг олж авдаг.
Устөрөгчийн сульфидын усыг авахын тулд устөрөгчийн сульфидыг нэрмэл (эсвэл буцалсан) усаар дамжуулдаг. Гурван эзлэхүүнтэй устөрөгчийн сульфидын хий нэг эзэлхүүнтэй усанд уусдаг. Агаарт зогсож байх үед устөрөгчийн сульфидын ус аажмаар үүлэрхэг болдог. (Яагаад?).
Устөрөгчийн сульфид нь хүчтэй бууруулагч бодис юм: галогенийг устөрөгчийн галид болгон бууруулж, хүхрийн хүчил– хүхрийн давхар исэл ба хүхэрт.
Устөрөгчийн сульфид нь хортой. Агаар дахь хамгийн их зөвшөөрөгдөх концентраци 0.01 мг/л байна. Бага концентрацитай ч гэсэн устөрөгчийн сульфид нь нүд, амьсгалын замыг цочроож, толгой өвдөхөд хүргэдэг. 0.5 мг/л-ээс дээш концентраци нь амь насанд аюултай. Өндөр концентрацитай үед энэ нь нөлөөлдөг мэдрэлийн систем. Устөрөгчийн сульфидыг амьсгалах нь зүрх, амьсгалын замын зогсонги байдалд хүргэдэг. Заримдаа агуй, бохирын худагт устөрөгчийн сульфид хуримтлагдаж, тэнд баригдсан хүн тэр дороо ухаан алдаж үхдэг.
Үүний зэрэгцээ хүхэрт устөрөгчийн банн нь хүний биед эдгээх нөлөөтэй байдаг.
3а. Устөрөгчийн сульфидын устөрөгчийн хэт исэлтэй урвал.
Устөрөгчийн хэт ислийн уусмалын устөрөгчийн сульфидын ус эсвэл натрийн сульфидын уусмалд үзүүлэх нөлөөг судлах.
Туршилтын үр дүнд үндэслэн урвалын тэгшитгэл зохио. Урвалын EMF-ийг тооцоолж, түүний дамжих боломжийн талаар дүгнэлт гарга.
3б. Хүхрийн хүчилтэй устөрөгчийн сульфидын урвал.
Төвлөрсөн хүхрийн хүчлийг 2-3 мл сульфидын ус (эсвэл натрийн сульфидын уусмал) бүхий туршилтын хоолойд дуслаар хийнэ. (болгоомжтой!)булингар үүсэх хүртэл. Энэ бодис юу вэ? Энэ урвалаар өөр ямар бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж болох вэ?
Урвалын тэгшитгэлийг бичнэ үү. Урвалын EMF-ийг ашиглан тооцоол электродын потенциал:
4. Хүхрийн давхар исэл ба сульфитын ион.
Хүхрийн давхар исэл, хүхрийн давхар исэл нь автомашины хөдөлгүүрээс муу цэвэршүүлсэн бензин, хүхэр агуулсан нүүрс, хүлэр, мазут шатаах зуухнаас ялгардаг хамгийн чухал агаар мандлын бохирдуулагч юм. Жил бүр нүүрс, газрын тос шатаахтай холбоотойгоор олон сая тонн хүхрийн давхар исэл агаар мандалд цацагддаг.
Хүхрийн давхар исэл нь галт уулын хийнд байгалийн гаралтай байдаг. Хүхрийн давхар исэл нь агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдэж хүхрийн триоксид болж, ус (уур) шингээж, хүхрийн хүчил болж хувирдаг. Хүчиллэг бороо орох нь барилгын цементэн хэсгүүдийг сүйтгэж, архитектурын дурсгалуудчулуугаар сийлсэн барималууд. Хүчиллэг бороо нь ургамлын ургалтыг удаашруулж, бүр үхэлд хүргэж, усан сан дахь амьд организмуудыг устгадаг. Ийм бороо нь тариалангийн талбайн усанд муу уусдаг фосфорын бордоог угааж, усан сан руу ороход замаг хурдацтай үржиж, цөөрөм, гол мөрний ус хурдан намагжихад хүргэдэг.
Хүхрийн давхар исэл нь хурц үнэртэй өнгөгүй хий юм. Хүхрийн давхар ислийг үйлдвэрлэж, ноорог дор ажиллах ёстой.
Хүхрийн давхар ислийг 5-10 г натрийн сульфитыг гаралтын хоолой, дусаах юүлүүр бүхий таглаатай колбонд хийж авч болно. 10 мл-ийн төвлөрсөн хүхрийн хүчил бүхий дуслын юүлүүрээс (маш болгоомжтой!)натрийн сульфитын талстууд дээр дусал дуслаар хийнэ. Кристал натрийн сульфитын оронд та түүний ханасан уусмалыг ашиглаж болно.
Мөн хүхрийн давхар ислийг зэс металл ба хүхрийн хүчлийн хоорондох урвалаар үүсгэж болно. Хийн гаралтын хоолой, дусаах юүлүүр бүхий таглаатай дугуй ёроолтой колбонд зэс үртэс эсвэл утсан хэсгүүдийг байрлуулж, дусаах юүлүүрээс бага зэрэг хүхрийн хүчил хийнэ (10 г тутамд 6 мл концентрацитай хүхрийн хүчил авна. зэс). Урвалыг эхлүүлэхийн тулд колбыг бага зэрэг халаана. Үүний дараа дусал дуслаар хүчил нэмнэ. Электрон хүлээн авах, алдах тэгшитгэл, нийт тэгшитгэлийг бич.
Хүхрийн давхар ислийн шинж чанарыг урвалжийн уусмалаар дамжуулан хий, эсвэл усан уусмал (хүхрийн хүчил) хэлбэрээр судалж болно. Натрийн сульфит Na 2 SO 3 ба калийн сульфит K 2 SO 3-ийн хүчиллэгжүүлсэн уусмалыг хэрэглэх үед ижил үр дүнд хүрнэ. Нэг эзэлхүүнтэй усанд дөч хүртэлх хэмжээний хүхрийн давхар ислийг уусгана (~6% -ийн уусмал авна).
Хүхрийн давхар исэл нь хортой. Бага зэргийн хордлогын үед ханиалгах, хамар гоожих, нулимс гарч, толгой эргэх шинж тэмдэг илэрдэг. Тунг нэмэгдүүлэх нь амьсгалын замын зогсонги байдалд хүргэдэг.
4а. Хүхрийн хүчлийн устөрөгчийн хэт исэлтэй харилцан үйлчлэл.
Хүхрийн хүчил ба устөрөгчийн хэт ислийн урвалын бүтээгдэхүүнийг урьдчилан таамаглах. Өөрийн таамаглалыг туршлагаар шалгаарай.
2-3 мл хүхрийн хүчилд ижил хэмжээний 3% устөрөгчийн хэт ислийн уусмал нэмнэ. Хүлээгдэж буй урвалын бүтээгдэхүүн үүсэхийг хэрхэн батлах вэ?
Натрийн сульфитын хүчиллэг ба шүлтлэг уусмалаар ижил туршилтыг давтана.
Урвалын тэгшитгэлийг бичиж, процессын emf-ийг тооцоол.
Танд хэрэгтэй электродын потенциалыг сонгоно уу:
4б. Хүхрийн давхар исэл ба устөрөгчийн сульфидын хоорондох урвал.
Энэ урвал нь хийн SO 2 ба H 2 S хооронд явагдах ба хүхэр үйлдвэрлэхэд үйлчилдэг. Агаар бохирдуулагч хоёр бие биенээ устгадаг учраас хариу үйлдэл нь бас сонирхолтой юм. Энэ урвал нь хүхэрт устөрөгч ба хүхрийн давхар ислийн уусмалуудын хооронд явагддаг уу? Энэ асуултанд туршлагаараа хариулна уу.
Уусмал дахь урвал үүсч болох эсэхийг тодорхойлохын тулд электродын потенциалыг сонгоно.
Урвалын боломжийн термодинамик тооцоог хийхийг хичээ. Хийн бодисуудын хоорондох урвалын боломжийг тодорхойлох бодисын термодинамик шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна.
Бодисын аль төлөвт - хийн эсвэл уусмал дахь урвал илүү тохиромжтой вэ?
Устөрөгчийн сульфид (H₂S) нь ялзарсан өндөгний үнэртэй өнгөгүй хий юм. Энэ нь устөрөгчөөс илүү нягт юм. Устөрөгчийн сульфид нь хүн, амьтны хувьд үхлийн аюултай. Агаарт багахан хэмжээгээр байвал толгой эргэх, дотор муухайрах зэрэг шинж тэмдэг илэрдэг ч хамгийн аймшигтай нь удаан хугацаагаар амьсгалсаны дараа энэ үнэр мэдрэгддэггүй. Гэсэн хэдий ч устөрөгчийн сульфидын хордлогын хувьд энгийн антидот байдаг: та цайруулагчийн хэсгийг алчууранд боож, дараа нь чийгшүүлж, багцыг хэсэг хугацаанд үнэрлэх хэрэгтэй. Хүхэр устөрөгчийг 350 ° C-ийн температурт устөрөгчтэй урвалд оруулснаар устөрөгчийн сульфид үүсдэг.
H₂ + S → H₂S
Энэ бол исэлдэлтийн урвал юм: түүний явцад түүнд оролцож буй элементүүдийн исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгддөг.
Лабораторийн нөхцөлд хүхэрт устөрөгчийг төмрийн сульфидыг хүхрийн эсвэл давсны хүчилээр эмчлэх замаар гаргаж авдаг.
FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S
Энэ бол солилцооны урвал юм: үүн дотор харилцан үйлчлэх бодисууд ионуудаа солилцдог. Энэ процессыг ихэвчлэн Kipp аппарат ашиглан гүйцэтгэдэг.
Kipp төхөөрөмж
Устөрөгчийн сульфидын шинж чанар
Устөрөгчийн сульфидыг шатаах үед хүхрийн исэл 4 ба усны уур үүсдэг.
2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂
H₂S нь цэнхэрдүү өнгийн дөлөөр шатдаг бөгөөд хэрэв та урвуу шилтэй шилийг барьвал түүний хананд тунгалаг конденсат (ус) гарч ирнэ.
Гэсэн хэдий ч температур бага зэрэг буурахад энэ урвал арай өөрөөр явагдана: урьдчилан хөргөсөн шилний ханан дээр чөлөөт хүхрийн шаргал бүрхүүл гарч ирнэ.
2H₂S + O₂ → 2H₂O + 2S
Хүхэр үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн арга нь энэ урвал дээр суурилдаг.
Устөрөгчийн сульфид ба хүчилтөрөгчийн урьдчилан бэлтгэсэн хийн хольцыг асаахад дэлбэрэлт үүсдэг.
Устөрөгчийн сульфид ба хүхрийн (IV) ислийн урвал нь мөн чөлөөт хүхэр үүсгэдэг.
2H₂S + SO₂ → 2H₂O + 3S
Устөрөгчийн сульфид усанд уусдаг бөгөөд энэ хийн гурван хэмжээ нь нэг эзлэхүүн усанд уусч, сул ба тогтворгүй гидросульфидын хүчил (H₂S) үүсгэдэг. Энэ хүчлийг мөн устөрөгчийн сульфидын ус гэж нэрлэдэг. Таны харж байгаагаар хүхэрт устөрөгчийн хий, устөрөгчийн сульфидын хүчлийн томъёо нь адилхан бичигдсэн байдаг.
Хэрэв хар тугалганы давсны уусмалыг гидросульфидын хүчилд нэмбэл хар тугалгын сульфидын хар тунадас үүснэ.
H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS + 2HNO₃
Энэ нь устөрөгчийн сульфидыг илрүүлэх чанарын урвал юм. Энэ нь мөн гидросульфидын хүчлийг давсны уусмалаар солилцох урвалд оруулах чадварыг харуулдаг. Тиймээс аливаа уусдаг хар тугалгын давс нь устөрөгчийн сульфидын урвалж юм. Бусад зарим металлын сульфид нь мөн өвөрмөц өнгөтэй байдаг, жишээлбэл: цайрын сульфид ZnS - цагаан, кадми сульфид CdS - шар, зэсийн сульфид CuS - хар, сурьма сульфид Sb₂S₃ - улаан.
Дашрамд хэлэхэд устөрөгчийн сульфид нь тогтворгүй хий бөгөөд халах үед устөрөгч ба чөлөөт хүхэр болж бараг бүрэн задардаг.
H₂S → H₂ + S
Устөрөгчийн сульфид нь галогенийн усан уусмалтай эрчимтэй харилцан үйлчилдэг.
H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O→ H₂SO₄ + 8HCl
Байгаль дахь устөрөгчийн сульфид ба хүний үйл ажиллагаа
Устөрөгчийн сульфид нь газрын тосны ордуудтай холбоотой галт уулын хий, байгалийн хий, хийн нэг хэсэг юм. Байгалийн хувьд маш их байдаг рашаан усжишээлбэл, Хар тэнгист 150 метр ба түүнээс доош гүнд оршдог.
Устөрөгчийн сульфидыг ашигладаг:
- анагаах ухаанд (устөрөгчийн сульфидын банн, рашаан усаар эмчлэх);
- аж үйлдвэрт (хүхэр, хүхрийн хүчил, сульфидын үйлдвэрлэл);
- аналитик химийн чиглэлээр (ихэвчлэн уусдаггүй хүнд металлын сульфидын тунадасжилтын хувьд);
- органик нийлэгжилтэнд (органик спирт (меркаптандар) ба тиофен (хүхэр агуулсан үнэрт нүүрсустөрөгчийн хүхрийн аналогийг үйлдвэрлэх). Шинжлэх ухаанд сүүлийн үед гарч ирж буй өөр нэг чиглэл бол хүхэрт устөрөгчийн эрчим хүч юм. Хар тэнгисийн ёроолоос хүхэрт устөрөгчийн ордуудаас эрчим хүч үйлдвэрлэх. нухацтай судалж байна.
Хүхэр ба устөрөгчийн исэлдэлтийн урвалын мөн чанар
Устөрөгчийн сульфид үүсэх урвал нь редокс юм.
Н₂⁰ + S⁰→ H₂⁺S²⁻
Хүхрийн устөрөгчтэй харилцан үйлчлэх үйл явцыг тэдгээрийн атомын бүтцээр хялбархан тайлбарладаг. Устөрөгч нь үелэх системийн эхний байрыг эзэлдэг тул түүний атомын цөмийн цэнэг (+1) тэнцүү, атомын цөмийг тойрон 1 электрон тойрог байна. Устөрөгч нь электроноо бусад элементийн атомуудад амархан өгч, эерэг цэнэгтэй устөрөгчийн ион - протон болж хувирдаг.
Н⁰ -1е⁻= Н⁺
Хүхэр нь үелэх системд арван зургаадугаар байранд байна. Энэ нь түүний атомын цөмийн цэнэг (+16), атом тус бүрийн электронуудын тоо мөн 16e⁻ байна гэсэн үг юм. Гурав дахь үе дэх хүхрийн байрлал нь түүний арван зургаан электрон атомын цөмийг тойрон эргэлдэж, 3 давхарга үүсгэдэг бөгөөд сүүлийн давхарга нь 6 валентийн электрон агуулдаг. Хүхрийн валентийн электронуудын тоо нь үелэх системд байрлах VI бүлгийн тоотой тохирч байна.
Тиймээс хүхэр нь хүхрийн (VI) исэл үүсэхтэй адил бүх зургаан валентийн электроныг өгч чаддаг.
2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²
Нэмж дурдахад хүхрийн исэлдэлтийн үр дүнд 4e⁻ нь хүхрийн (IV) ислийг үүсгэхийн тулд түүний атом нь өөр элементэд өгч болно.
S⁰ + O2⁰ → S⁺4 O2⁻²
Хүхэр нь хүхрийн (II) хлорид үүсгэхийн тулд хоёр электрон өгч болно.
S⁰ + Cl2⁰ → S⁺² Cl2⁻
Дээрх гурван урвалд хүхэр нь электрон өгдөг. Үүний үр дүнд энэ нь исэлддэг боловч нэгэн зэрэг хүчилтөрөгчийн атомууд O ба хлорын Cl-ийг бууруулдаг бодисоор ажилладаг. Гэсэн хэдий ч H2S үүсэх тохиолдолд исэлдэлт нь устөрөгчийн атомын олон тооны атом юм, учир нь тэдгээр нь электроноо алдаж, гадаад орчныг сэргээдэг. эрчим хүчний түвшинзургаан электроноос найман хүртэлх хүхэр. Үүний үр дүнд молекул дахь устөрөгчийн атом бүр протон болдог.
Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,
ба хүхрийн молекул нь эсрэгээрээ буурч, сөрөг цэнэгтэй анион (S⁻²) болж хувирдаг: S⁰ + 2е⁻ → S⁻²
Тиймээс, in химийн урвалУстөрөгчийн сульфид үүсэхэд исэлдүүлэгч бодис нь хүхэр юм.
Төрөл бүрийн исэлдэлтийн төлөвт хүхрийн илрэлийн үүднээс хүхрийн (IV) исэл ба хүхэрт устөрөгчийн өөр нэг сонирхолтой харилцан үйлчлэл бол чөлөөт хүхэр үүсгэх урвал юм.
2H₂⁺S-²+ S⁺⁴О₂-²→ 2H₂⁺O-²+ 3S⁰
Урвалын тэгшитгэлээс харахад исэлдүүлэгч бодис ба бууруулагч нь хүхрийн ионууд юм. Хоёр хүхрийн анион (2-) нь хүхрийн (II) оксидын молекул дахь хүхрийн атомд хоёр электроноо өгдөг бөгөөд үүний үр дүнд хүхрийн гурван атом бүгд чөлөөт хүхэр болж буурдаг.
2S-² - 4е⁻→ 2S⁰ - бууруулагч бодис, исэлдүүлдэг;
S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ - исэлдүүлэгч бодис, багасгасан.
Хичээл 13
Хүхрийн (IV) исэл. Устөрөгчийн сульфид ба хүхрийн хүчилба тэдгээрийн давс
Хичээлийн зорилго:
1. Хүхрийн исэл (IV), хүхэрт устөрөгч ба хүхрийн хүчил, тэдгээрийн давсны химийн шинж чанар, хүхрийн нэгдлүүдийн чанарын урвалын шинж чанарыг тодорхойлох.(сэдвийн үр дүн).
2. Санаа гаргах, шалтгаан, үр дагаврын холбоог тодорхойлох, аналоги хайх, багаар ажиллах, мэдээллийн өөр эх сурвалж ашиглах чадварыг үргэлжлүүлэн хөгжүүлэх.(мета сэдвийн үр дүн).
3. Өөрийн үйл ажиллагааг удирдах ур чадварыг бий болгох боловсролын үйл ажиллагаа, цаашдын боловсролын чиглэлийн сонголтыг ойлгоход бэлтгэх(хувийн үр дүн).
Хичээлийн үеэр
Шинэ материалыг хүлээн авахад бэлтгэх (10 мин)
Оюутнуудаас гэрийн даалгаврын талаархи санал асуулга.
Шинэ материал сурах (20 мин)
Устөрөгчийн сульфид Х 2 S – өнгөгүй хий, агаараас хүнд, ялзарсан өндөг шиг үнэртэй. Маш хортой. Галт уулын хий, рашаан усанд агуулагддаг.
Солилцооны урвалаар олж авсан:
1. Цэнхэр дөлөөр агаарт шатах:
2H 2 S+3O 2( овоохой .) = 2H 2 O+2SO 2
2H 2 S+O 2( дутагдалтай .) = 2H 2 O+2S
2. Сэргээх шинж чанар:
3. Усанд ууссан үед гидросульфидын хүчил үүсдэг бөгөөд энэ нь:
4. Шүлттэй харилцан үйлчлэл. Хоёр төрлийн давс үүсгэдэг: сульфид ба гидросульфид:
Хүхрийн давхар исэл SO 2 : өнгөгүй, хурц үнэртэй, агаараас хүнд, усанд уусдаг, хортой.
Хүчиллэг исэл.
1. Устай холилдоход хүхрийн нэгдэл үүсдэг.
Хүхрийн хүчил тогтворгүй, хүхрийн исэл (IV) болон усанд амархан задардаг. Зөвхөн усан уусмалд байдаг. Сульфит ба гидросульфит гэсэн хоёр төрлийн давс үүсгэдэг.
Сульфитын чанарын урвал
Хүхрийн хүчил нь дунд зэргийн хүчтэй органик бус хоёр суурьт тогтворгүй хүчил юм. Зургаан хувиас ихгүй концентрацитай усан уусмалд л мэдэгддэг тогтворгүй нэгдэл. Цэвэр хүхрийн хүчлийг ялгах гэж оролдохдоо хүхрийн исэл (SO2) ба ус (H2O) болж задардаг. Жишээлбэл, хүхрийн хүчил (H2SO4) нь натрийн сульфиттэй (Na2SO3) урвалд ороход хүхрийн хүчлийн оронд хүхрийн исэл (SO2) ялгардаг. Энэ хариу үйлдэл нь дараах байдалтай байна.
Na2SO3 (натрийн сульфит) + H2SO4 (хүхрийн хүчил) = Na2SO4 (натрийн сульфат) + SO2 (хүхрийн давхар исэл) + H2O (ус)
Хүхрийн хүчлийн уусмал
Хадгалахдаа агаарт нэвтрэхийг хориглох шаардлагатай. Үгүй бол хүчилтөрөгч (O2) аажмаар шингээдэг хүхрийн хүчил нь хүхрийн хүчил болж хувирна.
2H2SO3 (хүхрийн хүчил) + O2 (хүчилтөрөгч) = 2H2SO4 (хүхрийн хүчил)
Хүхрийн хүчлийн уусмалууд нь нэлээд өвөрмөц үнэртэй байдаг (чүдэнз асаасны дараа үлдсэн үнэрийг санагдуулдаг), энэ нь устай химийн холбоогүй хүхрийн исэл (SO2) байгаатай холбон тайлбарлаж болно.
Хүхрийн хүчлийн химийн шинж чанар
1. H2SO3) -ийг бууруулагч болон исэлдүүлэгч бодис болгон ашиглаж болно.
H2SO3 нь сайн бууруулагч бодис юм. Түүний тусламжтайгаар чөлөөт галогенээс галоген устөрөгч авах боломжтой. Жишээлбэл:
H2SO3 (хүхрийн хүчил) + Cl2 (хлор, хий) + H2O (ус) = H2SO4 (хүхрийн хүчил) + 2HCl ( давсны хүчил)
Гэхдээ хүчтэй бууруулагч бодисуудтай харьцах үед энэ хүчил нь исэлдүүлэгч бодисоор ажиллах болно. Жишээ нь хүхрийн хүчлийн хүхэрт устөрөгчийн урвал юм.
H2SO3 (хүхрийн хүчил) + 2H2S (хүхэрт устөрөгч) = 3S (хүхэр) + 3H2O (ус)
2. Бидний авч үзэж буй химийн нэгдэл нь сульфит (дунд) ба гидросульфит (хүчил) гэсэн хоёр хэлбэрийг үүсгэдэг. Эдгээр давс нь (H2SO3) хүхрийн хүчилтэй адил бууруулагч бодис юм. Тэдгээрийг исэлдүүлэх үед хүхрийн хүчлийн давс үүсдэг. Идэвхтэй металлын сульфитыг кальцилах үед сульфат ба сульфид үүсдэг. Энэ бол өөрөө исэлдэх-өөрийгөө эдгээх урвал юм. Жишээлбэл:
4Na2SO3 (натрийн сульфат) = Na2S + 3Na2SO4 (натрийн сульфат)
Натри, калийн сульфит (Na2SO3 ба K2SO3) нь нэхмэлийн үйлдвэрт даавууг будах, металл цайруулах, гэрэл зураг авахад ашиглагддаг. Зөвхөн уусмалд агуулагддаг кальцийн гидросульфит (Ca(HSO3)2) нь модон материалыг тусгай сульфитын нухаш болгон боловсруулахад ашигладаг. Дараа нь цаас хийхэд ашигладаг.
Хүхрийн хүчлийн хэрэглээ
Хүхрийн хүчлийг дараахь байдлаар хэрэглэнэ.
Илүү хүчтэй исэлдүүлэгч бодисоор (жишээлбэл, хлор) цайруулахыг тэсвэрлэх чадваргүй ноос, торго, модны нухаш, цаас болон бусад ижил төстэй бодисыг цайруулах;
Хадгалах бодис, ариутгагч бодис болгон, жишээлбэл, цардуул үйлдвэрлэхэд үр тариа исгэхээс урьдчилан сэргийлэх эсвэл дарсны торхонд исгэх процессоос урьдчилан сэргийлэх;
Хүнсийг хадгалах, жишээлбэл, хүнсний ногоо, жимс жимсгэнэ лаазлах үед;
Сульфитын нухаш болгон боловсруулж, үүнээс цаас гаргаж авдаг. Энэ тохиолдолд целлюлозын утаснуудыг холбодог тусгай бодис болох лигнинийг уусгадаг кальцийн гидросульфит (Ca(HSO3)2) уусмалыг хэрэглэнэ.
Хүхрийн хүчил: бэлдмэл
Энэ хүчил нь хүхрийн давхар ислийг (SO2) усанд (H2O) уусгах замаар гаргаж болно. Танд төвлөрсөн хүхрийн хүчил (H2SO4), зэс (Cu) болон туршилтын хоолой хэрэгтэй болно. Үйлдлийн алгоритм:
1. Баяжуулсан хүхрийн хүчлийг туршилтын хоолойд болгоомжтой хийнэ, дараа нь зэсийн хэсгийг хийнэ. Халаах. Дараахь урвал явагдана.
Cu (зэс) + 2H2SO4 (хүхрийн хүчил) = CuSO4 (хүхрийн сульфат) + SO2 (хүхрийн давхар исэл) + H2O (ус)
2. Хүхрийн давхар ислийн урсгалыг устай туршилтын хоолой руу чиглүүлэх ёстой. Энэ нь уусах үед энэ нь хэсэгчлэн усаар үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд хүхрийн хүчил үүсдэг.
SO2 (хүхрийн давхар исэл) + H2O (ус) = H2SO3
Тиймээс хүхрийн давхар ислийг усаар дамжуулснаар хүхрийн хүчил авах боломжтой. Энэ хий нь амьсгалын замын мембраныг цочроох нөлөөтэй, үрэвсэл, хоолны дуршил алддаг гэдгийг анхаарч үзэх нь зүйтэй. Удаан хугацаагаар амьсгалах нь ухаан алдахад хүргэдэг. Энэ хийтэй харьцахдаа маш болгоомжтой, болгоомжтой хандах хэрэгтэй.