Sulfur (lat. Sulfur) ialah unsur bukan logam. Simbol kimia ialah S, nombor siri dalam jadual berkala ialah 16. Valensi sulfur telah ditubuhkan walaupun sebelum kajian struktur atom. Nilainya ditentukan berdasarkan sifat untuk menggantikan, menarik atau melekatkan sejumlah atom atau kumpulan lain. Kemudian, penyelidik mendapati peranan zarah bercas negatif (elektron) dalam pembentukan ikatan kimia.
Valens sulfur: apakah ciri atom yang mempengaruhi nilainya?
Dari segi kelaziman di Bumi, unsur kimia berada di tempat ke-16. Ia berlaku sebagai hablur atau serbuk kuning terang dalam batu, berhampiran gunung berapi aktif dan pupus. Sebatian semula jadi yang paling terkenal ialah sulfida dan sulfat.
Ciri unsur dan bahan:
- Bukan logam yang kuat.
- Dari segi keelektronegatifan (EO), atau keupayaan untuk menarik elektron, sulfur berada di tempat kedua selepas fluorin, oksigen, nitrogen, klorin dan bromin.
- Berinteraksi dengan logam dan bukan logam, bahan ringkas dan kompleks.
Perbezaan sifat bergantung pada struktur dan keadaan atom, perbezaan dalam nilai EO. Mari kita ketahui apa yang boleh ada pada sulfur valens dalam sebatian. Kelakuan kimianya bergantung pada struktur petala tenaga, bilangan dan susunan elektron luar dalam atom.
Mengapa valens berbeza-beza?
Stabil ialah isotop semula jadi bagi sulfur dengan nombor jisim 32 (paling biasa), 33, 34 dan 36. Satu atom bagi setiap nuklida ini mengandungi 16 proton bercas positif. Di angkasa berhampiran nukleus, 16 elektron bergerak dengan kelajuan yang tinggi. Mereka adalah sangat kecil, bercas negatif. Kurang tertarik kepada nukleus (lebih bebas) 6 zarah luar. Beberapa atau kesemuanya mengambil bahagian dalam pembentukan pelbagai jenis ikatan kimia. Menurut konsep moden, valensi sulfur ditentukan oleh bilangan pasangan elektron biasa (ikatan) yang dicipta. Biasanya, dalam lukisan dan gambar rajah, zarah luar yang mengambil bahagian dalam proses ini digambarkan sebagai titik di sekeliling tanda kimia.
Bagaimanakah valens bergantung pada struktur atom?
Menggunakan gambar rajah tenaga, anda boleh menunjukkan struktur aras dan subperingkat (s, p, d), yang bergantung kepada formula valens sulfur. Dua anak panah yang diarahkan berbeza melambangkan elektron berpasangan, satu - tidak berpasangan. Ruang luar atom sulfur dibentuk oleh orbital 6 zarah, dan 8 diperlukan untuk kestabilan mengikut peraturan oktet. Konfigurasi cengkerang valens dicerminkan oleh formula 3s23p4. Elektron lapisan yang belum selesaimempunyai bekalan tenaga yang besar, yang menyebabkan keadaan keseluruhan atom tidak stabil. Untuk mencapai kestabilan, atom sulfur memerlukan dua spesies negatif tambahan. Ia boleh diperoleh dengan membentuk ikatan kovalen dengan unsur lain atau dengan menyerap dua elektron bebas. Dalam kes ini, sulfur mempamerkan valency II (–). Nilai yang sama boleh diperoleh menggunakan formula: 8 - 6=2, di mana 6 ialah nombor kumpulan di mana unsur itu terletak.
Di manakah sebatian yang terdapat di mana valensi sulfur ialah II (–)?
Unsur menarik atau mengeluarkan sepenuhnya elektron daripada atom dengan nilai elektronegativiti yang lebih rendah pada skala Undian. Valensi II (-) dimanifestasikan dalam sulfida logam dan bukan logam. Sekumpulan besar sebatian sedemikian terdapat dalam komposisi batuan dan mineral yang sangat penting. Ini termasuk pirit (FeS), sphalerit (ZnS), galena (PbS) dan bahan lain. Hablur besi sulfida mempunyai warna coklat kekuningan yang indah dan kilauan. Pyrite mineral sering dirujuk sebagai "emas bodoh". Untuk mendapatkan logam daripada bijih, ia dipanggang atau dikurangkan. Hidrogen sulfida H2S mempunyai struktur elektronik yang sama seperti air. Asal H2S:
- dilepaskan apabila protein reput (contohnya, telur ayam);
- meletus dengan gas gunung berapi;
- terkumpul dalam air semula jadi, minyak;
- terserlah dalam kekosongan di kerak bumi.
Mengapa formula untuk tetravalen sulfur oksida SO2?
Rumus untuk dioksida menunjukkan bahawa satu atom sulfur dalam molekul terikat kepada dua atom oksigen, setiap satunya memerlukan 2 elektron kepada oktet. Ikatan yang terhasil adalah bersifat polar kovalen (EO oksigen lebih besar). Valensi sulfur dalam sebatian ini ialah IV (+), kerana 4 elektron atom sulfur dianjak ke arah dua atom oksigen. Formula boleh ditulis seperti berikut: S2O4, tetapi mengikut peraturan ia mesti dikurangkan sebanyak 2. Dioksida, apabila dibubarkan dalam air, membentuk ion asid sulfur lemah. Garamnya - sulfit - adalah agen penurunan yang kuat. Gas SO2 berfungsi sebagai perantara dalam penghasilan asid sulfurik.
Dalam bahan apakah sulfur menunjukkan valensi tertinggi?
Oxide SO3 atau S2O6 ialah cecair tidak berwarna yang mengeras pada suhu di bawah 17°C. Dalam sebatian SO3, valensi oksigen ialah II (–), dan sulfur ialah VI (+). Oksida yang lebih tinggi larut dalam air dan membentuk asid sulfurik dibasic yang kuat. Untuk peranan yang besar dalam proses pengeluaran, bahan itu dipanggil "roti industri kimia." Peranan penting dalam ekonomi dan perubatan tergolong dalam garam asid - sulfat. Kalsium hidrat (gipsum), natrium (garam Glauber), magnesium (garam epsom atau garam pahit) digunakan.
1, 2, 3, 4, 6 elektron luar boleh mengambil bahagian dalam pembentukan pelbagai jenis ikatan kimia. Namakan kemungkinan valensi sulfur, memandangkan terdapat sebatian jarang dan tidak stabil: I (-), II (-), II (+), III (+), IV (+), VI (+). Unsur memperoleh valens positif kedua dalamSO monoksida. Nilai yang paling biasa II (–), IV (+), VI (+) ditunjukkan oleh sulfur sebagai sebahagian daripada sekumpulan bahan kepentingan industri, pertanian dan perubatan. Sebatiannya digunakan dalam pembuatan bunga api.
Tangkapan gas ekzos kekal sebagai masalah besar, termasuk sulfur oksida IV (+), VI (+) dan hidrogen sulfida, yang berbahaya kepada manusia dan alam sekitar. Teknologi telah dicipta untuk memproses sisa gas ini dan mendapatkan asid sulfurik dan sulfat daripadanya. Untuk tujuan ini, perusahaan kimia sedang dibina di sebelah loji metalurgi atau di kawasan yang sama. Akibatnya, isipadu pencemaran berkurangan, "hujan asid sulfurik" berkurangan.
