გოგირდის ნაერთები. გოგირდის ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში. გოგირდის ნაერთების ფორმულები

2024 ავტორი: Angel Austin | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 05:32

ქალკოგენების ქვეჯგუფში შედის გოგირდი - ეს არის მეორე ელემენტი, რომელსაც შეუძლია შექმნას დიდი რაოდენობით მადნის საბადოები. სულფატები, სულფიდები, ოქსიდები და სხვა გოგირდის ნაერთები ძალიან გავრცელებულია, მნიშვნელოვანია ინდუსტრიაში და ბუნებაში. ამიტომ, ამ სტატიაში განვიხილავთ რა არის ისინი, რა არის თავად გოგირდი, მისი მარტივი ნივთიერება.

გოგირდი და მისი მახასიათებლები

ამ ელემენტს აქვს შემდეგი პოზიცია პერიოდულ ცხრილში.

1. მეექვსე ჯგუფი, მთავარი ქვეჯგუფი.
2. მესამე მცირე პერიოდი.
3. ატომური მასა - 32, 064.
4. რიგი რიცხვი - 16, პროტონებისა და ელექტრონების იგივე რაოდენობა, ნეიტრონები ასევე 16.
5. იგულისხმება არამეტალურ ელემენტებზე.
6. ფორმულებში იკითხება როგორც "es", ელემენტის სახელი გოგირდი, ლათინური sulfur.

ბუნებაში არსებობს ოთხი სტაბილური იზოტოპი 32, 33, 34 და 36 მასის ნომრებით. ეს ელემენტი მეექვსეა ყველაზე უხვი ბუნებაში. ეხება ბიოგენურ ელემენტებს, რადგან ის მნიშვნელოვანი ორგანული ნაწილიამოლეკულები.

ატომის ელექტრონული სტრუქტურა

გოგირდის ნაერთები თავიანთ მრავალფეროვნებას განაპირობებს ატომის ელექტრონული სტრუქტურის თავისებურებებს. იგი გამოიხატება შემდეგი კონფიგურაციის ფორმულით: 1s²2s²2p⁶3s ² 3p⁴.

მოცემული წესრიგი ასახავს ელემენტის მხოლოდ სტაციონარულ მდგომარეობას. თუმცა, ცნობილია, რომ თუ ატომს დამატებითი ენერგია გადაეცემა, მაშინ ელექტრონები შეიძლება გაფუჭდეს 3p და 3s ქვედონეებზე, რასაც მოჰყვება სხვა გადასვლა 3d-ზე, რომელიც რჩება თავისუფალი. შედეგად, იცვლება არა მხოლოდ ატომის ვალენტობა, არამედ ყველა შესაძლო დაჟანგვის მდგომარეობა. საგრძნობლად იზრდება მათი რაოდენობა, ასევე გოგირდის მონაწილეობით სხვადასხვა ნივთიერებების რაოდენობა.

გოგირდის ჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში

ამ ინდიკატორის რამდენიმე ძირითადი ვარიანტი არსებობს. გოგირდისთვის ეს არის:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

მათგან ყველაზე იშვიათია S⁺², დანარჩენი ყველგანაა მიმოფანტული. მთელი ნივთიერების ქიმიური აქტივობა და ჟანგვის უნარი დამოკიდებულია ნაერთებში გოგირდის დაჟანგვის ხარისხზე. ასე რომ, მაგალითად, ნაერთები -2-ით არის სულფიდები. მათში ელემენტი, რომელსაც ჩვენ განვიხილავთ, არის ტიპიური ჟანგვის აგენტი.

რაც უფრო მაღალია ჟანგვის მდგომარეობის მნიშვნელობა ნაერთში, მით უფრო გამოხატული იქნება ნივთიერების ჟანგვის უნარი. ამის გადამოწმება ადვილია, თუ გავიხსენებთ ორ ძირითად მჟავას, რომელსაც გოგირდი აყალიბებს:

• H₂SO₃ - გოგირდოვანი;
• H₂SO₄ - გოგირდოვანი.

ცნობილია, რომეს უკანასკნელი ბევრად უფრო სტაბილური, ძლიერი ნაერთია, მაღალი კონცენტრაციით ძალიან ძლიერი ჟანგვის უნარით.

მარტივი ნივთიერება

როგორც მარტივი ნივთიერება, გოგირდი არის თანაბარი, რეგულარული, წაგრძელებული ფორმის ყვითელი ლამაზი კრისტალები. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მხოლოდ მისი ერთ-ერთი ფორმაა, რადგან ამ ნივთიერების ორი ძირითადი ალოტროპული მოდიფიკაცია არსებობს. პირველი, მონოკლინიკური ან რომბული, არის ყვითელი კრისტალური სხეული, რომელიც არ იხსნება წყალში, მაგრამ მხოლოდ ორგანულ გამხსნელებში. განსხვავდება სისუსტით და გვირგვინის სახით წარმოდგენილი სტრუქტურის ლამაზი ფორმით. დნობის წერტილი - დაახლოებით 110⁰C.

თუ არ გამოტოვებთ შუალედურ მომენტს ასეთი მოდიფიკაციის გაცხელებისას, მაშინ შეგიძლიათ დროულად აღმოაჩინოთ სხვა მდგომარეობა - პლასტმასის გოგირდი. ეს არის რეზინის ყავისფერი ბლანტი ხსნარი, რომელიც შემდგომი გაცხელების ან სწრაფი გაგრილების შემდეგ კვლავ რომბის ფორმაში გადადის.

თუ ვსაუბრობთ განმეორებითი ფილტრაციის შედეგად მიღებულ ქიმიურად სუფთა გოგირდზე, მაშინ ის არის ღია ყვითელი პატარა კრისტალები, მყიფე და წყალში სრულიად უხსნადი. შეუძლია აალება ჰაერში არსებულ ტენიანობასთან და ჟანგბადთან შეხებისას. განსხვავდება საკმაოდ მაღალი ქიმიური აქტივობით.

ბუნებაში ყოფნა

ბუნებაში არის ბუნებრივი საბადოები, საიდანაც მოიპოვება გოგირდის ნაერთები და თავად გოგირდი, როგორც მარტივი ნივთიერება. გარდა ამისა, მანშეიცავს:

• მინერალებში, მადნებში და ქანებში;
• ცხოველების, მცენარეების და ადამიანების სხეულში, რადგან ის მრავალი ორგანული მოლეკულის ნაწილია;
• ბუნებრივ აირში, ნავთობსა და ნახშირში;
• ნავთობ ფიქალსა და ბუნებრივ წყლებში.

გოგირდის ზოგიერთი უმდიდრესი მინერალი შეიძლება დასახელდეს:

• ცინაბარი;
• პირიტი;
• სფალერიტი;
• ანტიმონიტი;
• გალენა და სხვები.

დღეს წარმოებული გოგირდის უმეტესი ნაწილი მიდის სულფატის წარმოებაზე. მეორე ნაწილი გამოიყენება სამედიცინო მიზნებისთვის, სოფლის მეურნეობაში, სამრეწველო პროცესებში ნივთიერებების წარმოებისთვის.

ფიზიკური თვისებები

შეიძლება მათი აღწერა რამდენიმე პუნქტით.

1. უხსნადი წყალში, ხსნადი ნახშირბადის დისულფიდში ან ტურპენტინში.
2. ხანგრძლივი ხახუნის დროს აგროვებს უარყოფით მუხტს.
3. დნობის წერტილი არის 110 ⁰C.
4. დუღილის წერტილი 190 ⁰C.
5. როდესაც ის 300-ს მიაღწევს ⁰C გადაიქცევა თხევად, ადვილად მოძრავად.
6. სუფთა ნივთიერებას შეუძლია აანთოს სპონტანურად აალებადი თვისებები ძალიან კარგია.
7. თავად, პრაქტიკულად არ აქვს სუნი, თუმცა წყალბადის გოგირდის ნაერთები გამოყოფს დამპალი კვერცხების მკვეთრ სუნს. ისევე როგორც ზოგიერთი აირისებრი ორობითი წარმომადგენელი.

ამ ნივთიერების ფიზიკური თვისებები ცნობილი იყო ადამიანებისთვის ანტიკურ დროიდან. სწორედ მისი აალებადია, რომ გოგირდმა მიიღო სახელი. ომებში გამოიყენებოდა ასფიქსიური და შხამიანი ორთქლი, რომელიც წარმოიქმნება ამ ნაერთის წვის დროს, როგორციარაღი მტრების წინააღმდეგ. გარდა ამისა, გოგირდის შემცველ მჟავებს ყოველთვის დიდი სამრეწველო მნიშვნელობა ჰქონდა.

ქიმიური თვისებები

თემა: "გოგირდი და მისი ნაერთები" სასკოლო ქიმიის კურსში იღებს არა ერთ გაკვეთილს, არამედ რამდენიმე. ყოველივე ამის შემდეგ, ბევრი მათგანია. ეს გამოწვეულია ამ ნივთიერების ქიმიური აქტივობით. მას შეუძლია გამოავლინოს როგორც ჟანგვის თვისებები უფრო ძლიერი აღმდგენი საშუალებებით (ლითონები, ბორი და სხვა), ასევე აღმდგენი თვისებები უმეტეს არალითონებთან.

თუმცა, მიუხედავად ასეთი აქტივობისა, ნორმალურ პირობებში მხოლოდ ფტორთან ურთიერთქმედება ხდება. ყველა დანარჩენს გათბობა სჭირდება. არსებობს ნივთიერებების რამდენიმე კატეგორია, რომელთანაც გოგირდს შეუძლია ურთიერთქმედება:

• მეტალები;
• არამეტალები;
• ტუტე;
• ძლიერი ჟანგვის მჟავები - გოგირდის და აზოტის.

გოგირდის ნაერთები: ჯიშები

მათი მრავალფეროვნება აიხსნება ძირითადი ელემენტის - გოგირდის ჟანგვის მდგომარეობის არათანაბარი მნიშვნელობით. ამრიგად, ამ საფუძველზე შეგვიძლია გამოვყოთ ნივთიერებების რამდენიმე ძირითადი ტიპი:

• ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობით -2;
• +4;
• +6.

თუ გავითვალისწინებთ კლასებს და არა ვალენტურობის ინდექსს, მაშინ ეს ელემენტი ქმნის მოლეკულებს, როგორიცაა:

• მჟავები;
• ოქსიდები;
• წყალბადის გოგირდის ნაერთები;
• მარილი;
• ორობითი ნაერთები არალითონებთან (ნახშირბადის დისულფიდი, ქლორიდები);
• ორგანული ნივთიერება.

ახლა გადავხედოთ მთავარებს და მოვიყვანოთ მაგალითები.

ნივთიერებები ჟანგვის მდგომარეობით -2

გოგირდის ნაერთები 2 არის მისი კონფორმაციები მეტალებთან, ისევე როგორც:

• ნახშირბადი;
• წყალბადი;
• ფოსფორი;
• სილიკონი;
• დარიშხან;
• ბორნი.

ამ შემთხვევებში ის მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი, ვინაიდან ყველა ჩამოთვლილი ელემენტი უფრო ელექტროდადებითია. მოდით გადავხედოთ რამდენიმე უფრო მნიშვნელოვანს.

1. ნახშირბადის დისულფიდი - CS₂. გამჭვირვალე სითხე ეთერის დამახასიათებელი სასიამოვნო არომატით. ის არის ტოქსიკური, აალებადი და ფეთქებადი. იგი გამოიყენება როგორც გამხსნელი ზეთების, ცხიმების, არალითონების, ვერცხლის ნიტრატის, ფისებისა და რეზინის უმეტესობისთვის. ის ასევე მნიშვნელოვანი ნაწილია ხელოვნური აბრეშუმის - ვისკოზის წარმოებაში. მრეწველობაში ის სინთეზირებულია დიდი რაოდენობით.
2. წყალბადის სულფიდი ან წყალბადის სულფიდი - H₂S. უფერო გაზი ტკბილი გემოთი. სუნი მკვეთრია, უკიდურესად უსიამოვნო, გაფუჭებულ კვერცხს მოგვაგონებს. შხამიანი, თრგუნავს სასუნთქ ცენტრს, რადგან აკავშირებს სპილენძის იონებს. ამიტომ მათ მიერ მოწამვლისას ხდება დახრჩობა და სიკვდილი. ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში, ორგანულ სინთეზში, გოგირდმჟავას წარმოებაში და როგორც ენერგოეფექტურ ნედლეულში.
3. მეტალის სულფიდები ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში, სულფატის წარმოებაში, საღებავების წარმოებაში, ფოსფორის და სხვა ადგილებში. ზოგადი ფორმულა არის Me_xS_y.

ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობით +4

გოგირდის ნაერთები 4 -ეს არის უპირატესად ოქსიდი და მისი შესაბამისი მარილები და მჟავა. ყველა მათგანი საკმაოდ გავრცელებული ნაერთებია, რომლებსაც გარკვეული მნიშვნელობა აქვთ ინდუსტრიაში. მათ ასევე შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც ჟანგვის აგენტები, მაგრამ უფრო ხშირად ავლენენ შემცირების თვისებებს.

გოგირდის ნაერთების ფორმულები +4 ჟანგვის მდგომარეობით არის შემდეგი:

• ოქსიდი - გოგირდის დიოქსიდი SO₂;
• მჟავა - გოგირდოვანი H₂SO₃;
• მარილებს აქვთ ზოგადი ფორმულა Me_x(SO₃)_y.

ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული არის გოგირდის დიოქსიდი, ან ანჰიდრიდი. ეს არის უფერო ნივთიერება დამწვარი ასანთის სუნით. ვულკანური ამოფრქვევის დროს წარმოქმნილი მსხვილ მტევნებში, მისი ამოცნობა ამ მომენტში სუნით ადვილია.

იხსნება წყალში ადვილად დაშლის მჟავა-გოგირდის წარმოქმნით. ის იქცევა ტიპიური მჟავა ოქსიდის მსგავსად, აყალიბებს მარილებს, რომლებიც შეიცავს SO₃^2-, როგორც სულფიტის იონი. ეს ანჰიდრიდი არის მთავარი გაზი, რომელიც გავლენას ახდენს მიმდებარე ატმოსფეროს დაბინძურებაზე. ეს არის ის, რაც იწვევს მჟავე წვიმას. ინდუსტრიაში მას იყენებენ სულფატების წარმოებაში.

ნაერთები, რომლებშიც გოგირდს აქვს დაჟანგვის მდგომარეობა +6

ესენია, უპირველეს ყოვლისა, გოგირდის ანჰიდრიდი და გოგირდის მჟავა მათი მარილებით:

• სულფატები;
• ჰიდროსულფატები.

რადგან მათში გოგირდის ატომი დაჟანგვის უმაღლესი ხარისხია, ამ ნაერთების თვისებები საკმაოდ გასაგებია. ისინი ძლიერი ოქსიდიზატორები არიან.

გოგირდის ოქსიდი (VI) - გოგირდის ანჰიდრიდი - არისაქროლადი უფერო სითხე. დამახასიათებელი თვისებაა ტენის შთანთქმის ძლიერი უნარი. ეწევა გარეთ. წყალში გახსნისას იძლევა ერთ-ერთ უძლიერეს მინერალურ მჟავას - გოგირდს. მისი კონცენტრირებული ხსნარი არის მძიმე ცხიმიანი ოდნავ მოყვითალო სითხე. თუ ანჰიდრიდი გაიხსნება გოგირდის მჟავაში, მაშინ მიიღება სპეციალური ნაერთი, რომელსაც ოლეუმი ეწოდება. იგი გამოიყენება ინდუსტრიულად მჟავას წარმოებაში.

მარილებს შორის - სულფატები - ნაერთები, როგორიცაა:

• თაბაშირი CaSO₄ 2H₂O;
• ბარიტი BaSO₄;
• mirabilite;
• ტყვიის სულფატი და სხვა.

მათ იყენებენ მშენებლობაში, ქიმიურ სინთეზში, მედიცინაში, ოპტიკური ინსტრუმენტების და სათვალეების წარმოებაში და კვების მრეწველობაშიც კი.

ჰიდროსულფატები ფართოდ გამოიყენება მეტალურგიაში, სადაც ისინი გამოიყენება ნაკადად. ასევე ისინი ხელს უწყობენ მრავალი რთული ოქსიდის გადაქცევას ხსნად სულფატ ფორმებად, რომლებიც გამოიყენება შესაბამის ინდუსტრიებში.

გოგირდის შესწავლა სასკოლო ქიმიის კურსში

როდის არის საუკეთესო დრო, რომ მოსწავლეებმა გაიგონ რა არის გოგირდი, რა თვისებები აქვს მას, რა არის გოგირდის ნაერთი? მე-9 კლასი საუკეთესო პერიოდია. ეს არ არის დასაწყისი, როცა ბავშვებისთვის ყველაფერი ახალი და გაუგებარია. ეს არის საშუალო საფუძველი ქიმიური მეცნიერების შესწავლაში, როდესაც ადრე ჩადებული საფუძვლები დაეხმარება თემის სრულყოფილად გააზრებას. აქედან გამომდინარე, სწორედ ამ საკითხების განსახილველად არის გამოყოფილი გამოსაშვები წლის მეორე ნახევარი.კლასი. ამავდროულად, მთელი თემა დაყოფილია რამდენიმე ბლოკად, რომელშიც არის ცალკე გაკვეთილი "გოგირდის ნაერთები. მე-9 კლასი".

ეს განპირობებულია მათი სიმრავლით. ცალკე განიხილება აგრეთვე გოგირდმჟავას სამრეწველო წარმოების საკითხი. ზოგადად, ამ თემისთვის საშუალოდ 3 საათია გამოყოფილი.

მაგრამ ორგანულ გოგირდოვან ნაერთებს შესასწავლად მხოლოდ მე-10 კლასში იღებენ, როცა განიხილება ორგანული საკითხები. ისინი ასევე გავლენას ახდენენ ბიოლოგიაში საშუალო სკოლაში. ყოველივე ამის შემდეგ, გოგირდი არის ისეთი ორგანული მოლეკულების ნაწილი, როგორიცაა:

• თიოალკოჰოლი (თიოლი);
• პროტეინები (მესამე სტრუქტურა, რომელზედაც იქმნება დისულფიდური ხიდები);
• თიოალდეჰიდები;
• თიოფენოლები;
• თიოეთერები;
• სულფონის მჟავები;
• სულფოქსიდები და სხვა.

ისინი კლასიფიცირებულია, როგორც გოგირდორგანული ნაერთების სპეციალური ჯგუფი. ისინი მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ ცოცხალი არსებების ბიოლოგიურ პროცესებში, არამედ ინდუსტრიაშიც. მაგალითად, სულფონის მჟავები არის მრავალი წამლის საფუძველი (ასპირინი, სულფანილამიდი ან სტრეპტოციდი).

გარდა ამისა, გოგირდი არის ისეთი ნაერთების მუდმივი კომპონენტი, როგორიცაა:

• ამინომჟავები;
• ფერმენტები;
• ვიტამინები;
• ჰორმონები.