Хүхрийн нэгдлүүд. Нэгдлүүд дэх хүхрийн исэлдэлтийн төлөв. Хүхрийн нэгдлийн томъёо

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 05:36

Халкогений дэд бүлэгт хүхэр ордог - энэ нь олон тооны хүдрийн орд үүсгэх боломжтой хоёр дахь элемент юм. Сульфат, сульфид, исэл болон бусад хүхрийн нэгдлүүд нь маш өргөн тархсан бөгөөд үйлдвэрлэл, байгальд чухал ач холбогдолтой юм. Тиймээс энэ нийтлэлд бид тэдгээр нь юу болох, хүхэр өөрөө юу болох, түүний энгийн бодисыг авч үзэх болно.

Хүхэр ба түүний шинж чанар

Энэ элемент нь үечилсэн системд дараах байрлалтай байна.

1. Зургаа дахь бүлэг, үндсэн дэд бүлэг.
2. Гурав дахь жижиг үе.
3. Атомын масс - 32, 064.
4. Эхлэх дугаар - 16, ижил тооны протон ба электрон, нейтрон мөн 16.
5. Металл бус элементүүдийг хэлнэ.
6. Томъёонд үүнийг "es" гэж уншдаг, хүхрийн элементийн нэр, латин хүхэр.

Байгаль дээр массын тоо нь 32, 33, 34, 36 гэсэн дөрвөн тогтвортой изотоп байдаг. Энэ элемент нь байгальд хамгийн элбэг зургаад ордог. Энэ нь чухал органик нэг хэсэг учраас биогенийн элементүүдийг хэлнэмолекулууд.

Атомын электрон бүтэц

Хүхрийн нэгдлүүд нь атомын электрон бүтцийн онцлогтой холбоотой байдаг. Үүнийг дараах тохиргооны томъёогоор илэрхийлнэ: 1s²2s²2p⁶3s ² 3p⁴.

Өгөгдсөн дараалал нь зөвхөн элементийн хөдөлгөөнгүй байдлыг илэрхийлнэ. Гэсэн хэдий ч хэрэв атомд нэмэлт энерги өгвөл электронууд 3p ба 3s дэд түвшинд суларч, дараа нь 3d руу шилжих боломжтой бөгөөд энэ нь чөлөөтэй хэвээр үлддэг. Үүний үр дүнд атомын валент нь өөрчлөгддөггүй, мөн бүх боломжит исэлдэлтийн төлөвүүд өөрчлөгддөг. Тэдний тоо, түүнчлэн хүхрийн оролцоотой янз бүрийн бодисын тоо мэдэгдэхүйц нэмэгдэж байна.

Нэгдэл дэх хүхрийн исэлдэлтийн төлөв

Энэ үзүүлэлтийн хэд хэдэн үндсэн хувилбарууд байдаг. Хүхрийн хувьд энэ нь:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

Эдгээрээс S⁺² нь хамгийн ховор, бусад нь хаа сайгүй тархсан байдаг. Бүхэл бүтэн бодисын химийн идэвхжил, исэлдүүлэх чадвар нь нэгдлүүд дэх хүхрийн исэлдэлтийн зэргээс хамаарна. Жишээлбэл, -2-тэй нэгдлүүд нь сульфид юм. Тэдгээрийн дотор бидний авч үзэж буй элемент нь ердийн исэлдүүлэгч бодис юм.

Нэгдэл дэх исэлдэлтийн төлөвийн утга өндөр байх тусам бодисын исэлдүүлэх чадвар илүү тод байх болно. Хүхэр үүсгэдэг хоёр үндсэн хүчлийг санаж байвал үүнийг шалгахад хялбар болно:

• H₂SO₃ - хүхэрлэг;
• H₂SO₄ - хүхэр.

Мэдэгдэж байгаа юмСүүлийнх нь илүү тогтвортой, хүчтэй нэгдэл бөгөөд өндөр концентрацид маш хүчтэй исэлдүүлэх чадвартай.

Энгийн бодис

Энгийн бодис болох хүхэр нь жигд, жигд, сунасан хэлбэртэй шар өнгийн үзэсгэлэнтэй талстууд юм. Хэдийгээр энэ нь түүний зөвхөн нэг хэлбэр боловч энэ бодисын хоёр үндсэн аллотроп өөрчлөлт байдаг. Эхнийх нь моноклин эсвэл ромбик нь шар талст биет бөгөөд усанд уусдаггүй, зөвхөн органик уусгагчид байдаг. Титэм хэлбэрээр үзүүлсэн бүтэц нь эмзэг байдал, үзэсгэлэнтэй хэлбэрээр ялгаатай. Хайлах цэг - ойролцоогоор 110⁰C.

Хэрэв та ийм өөрчлөлтийг халаах завсрын мөчийг алдахгүй бол өөр нэг төлөвийг цаг тухайд нь илрүүлэх боломжтой - хуванцар хүхэр. Энэ нь резинэн хүрэн наалдамхай уусмал бөгөөд цаашид халаах эсвэл хурдан хөргөхөд дахин ромб хэлбэртэй болж хувирдаг.

Хэрэв бид олон дахин шүүхээр олж авсан химийн цэвэр хүхрийн тухай ярих юм бол энэ нь тод шар өнгийн жижиг талст, эмзэг, усанд бүрэн уусдаггүй. Агаар дахь чийг ба хүчилтөрөгчтэй харьцахад гал авалцах чадвартай. Химийн өндөр идэвхжилээрээ ялгаатай.

Байгаль дээр байх

Байгальд хүхрийн нэгдлүүдийг гаргаж авдаг байгалийн ордууд байдаг ба хүхэр нь өөрөө энгийн бодис юм. Үүнээс гадна тэрагуулсан:

• эрдэс, хүдэр, чулуулагт;
• олон органик молекулуудын нэг хэсэг учраас амьтан, ургамал, хүний биед;
• байгалийн хий, газрын тос, нүүрсэнд;
• тос занар болон байгалийн усанд.

Хүхрийн хамгийн баялаг ашигт малтмалын заримыг нэрлэж болно:

• cinnabar;
• пирит;
• сфалерит;
• антимонит;
• галена болон бусад.

Өнөөдрийн үйлдвэрлэж буй хүхрийн ихэнх нь сульфатын үйлдвэрлэлд зарцуулагддаг. Өөр нэг хэсгийг нь эмнэлгийн зориулалтаар, хөдөө аж ахуй, үйлдвэрлэлийн процесст бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Физик шинж чанар

Тэдгээрийг хэд хэдэн зүйлээр дүрсэлж болно.

1. Усанд уусдаггүй, нүүрстөрөгчийн дисульфид эсвэл турпентинд уусдаг.
2. Удаан хугацааны үрэлтийн үед сөрөг цэнэг хуримтлагдана.
3. Хайлах цэг 110 ⁰C.
4. Буцлах цэг 190 ⁰C.
5. 300 хүрэхэд ⁰C шингэн болж, амархан хөдөлдөг.
6. Цэвэр бодис нь өөрөө гал авалцах чадвартай, маш сайн.
7. Энэ нь өөрөө бараг үнэргүй боловч хүхрийн устөрөгчийн нэгдлүүд нь ялзарсан өндөгний хурц үнэрийг ялгаруулдаг. Мөн зарим хийн хоёртын төлөөлөл.

Энэ бодисын физик шинж чанарыг эрт дээр үеэс хүмүүс мэддэг байсан. Хүхэр нь шатамхай чанараараа ийм нэртэй болсон. Дайны үед энэ нэгдлийг шатаах явцад үүссэн амьсгал боогдуулагч, хортой утааг ашигладаг байсан.дайснуудын эсрэг зэвсэг. Үүнээс гадна хүхэр агуулсан хүчил нь үргэлж үйлдвэрлэлийн чухал ач холбогдолтой байсаар ирсэн.

Химийн шинж чанар

Сэдэв: Сургуулийн химийн хичээлд "Хүхэр ба түүний нэгдлүүд" нэг хичээл биш, хэд хэдэн хичээл ордог. Эцсийн эцэст тэд маш олон байдаг. Энэ нь энэ бодисын химийн идэвхжилтэй холбоотой юм. Энэ нь илүү хүчтэй ангижруулагч бодис (металл, бор болон бусад) бүхий исэлдүүлэх шинж чанар, ихэнх металл бус бодисоор исэлдүүлэх шинж чанарыг харуулж чадна.

Гэсэн хэдий ч ийм идэвхжилтэй хэдий ч ердийн нөхцөлд зөвхөн фтортой харилцан үйлчлэлцдэг. Бусад бүх зүйл халаалт шаарддаг. Хүхэртэй харилцан үйлчлэх хэд хэдэн төрлийн бодис байдаг:

• металл;
• металл бус;
• шүлт;
• хүчтэй исэлдүүлэгч хүчлүүд - хүхрийн болон азотын.

Хүхрийн нэгдлүүд: сортууд

Тэдний олон янз байдлыг үндсэн элемент болох хүхрийн исэлдэлтийн төлөвийн тэгш бус утгаар тайлбарлах болно. Тиймээс бид энэ үндсэн дээр хэд хэдэн үндсэн төрлийн бодисыг ялгаж чадна:

• исэлдэлтийн төлөвтэй нэгдлүүд -2;
• +4;
• +6.

Хэрэв бид валентийн индексийг бус ангиллыг авч үзвэл энэ элемент нь молекулуудыг үүсгэдэг:

• хүчил;
• оксид;
• устөрөгчийн хүхрийн нэгдлүүд;
• давс;
• металл бус хоёртын нэгдлүүд (нүүрстөрөгчийн сульфид, хлорид);
• органик бодис.

Одоо голыг нь авч үзээд жишээ хэлье.

Исэлдүүлэх төлөв -2

бодис

Хүхрийн нэгдлүүд 2 нь түүний металлтай зохицох, түүнчлэн:

• нүүрстөрөгч;
• устөрөгч;
• фосфор;
• цахиур;
• хүнцэл;
• бор.

Эдгээр тохиолдолд жагсаасан бүх элементүүд нь илүү цахилгаан эерэг байдаг тул исэлдүүлэгч бодисоор үйлчилдэг. Илүү чухал заримыг нь харцгаая.

1. Нүүрстөрөгчийн сульфид - CS₂. Эфирийн өвөрмөц үнэртэй тунгалаг шингэн. Энэ нь хортой, шатамхай, тэсрэх аюултай. Энэ нь ихэнх төрлийн тос, өөх тос, металл бус, мөнгөний нитрат, давирхай, резин зэрэгт уусгагч болгон ашигладаг. Энэ нь хиймэл торго - вискоз үйлдвэрлэхэд чухал хэсэг юм. Аж үйлдвэрт их хэмжээгээр нийлэгжүүлдэг.
2. Устөрөгчийн сульфид эсвэл устөрөгчийн сульфид - H₂S. Амтлаг амттай өнгөгүй хий. Үнэр нь хурц, туйлын тааламжгүй, ялзарсан өндөгийг санагдуулам. Хортой, зэсийн ионуудыг холбодог тул амьсгалын төвийг дарангуйлдаг. Тиймээс тэднээс хордох үед амьсгал боогдох, үхэх тохиолдол гардаг. Анагаах ухаан, органик синтез, хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэл, эрчим хүчний хэмнэлттэй түүхий эд болгон өргөн ашигладаг.
3. Металл сульфидыг анагаах ухаан, сульфатын үйлдвэрлэл, будаг үйлдвэрлэх, фосфорын үйлдвэрлэл болон бусад салбарт өргөнөөр ашигладаг. Ерөнхий томьёо нь Me_xS_y.

Исэлдүүлэх төлөвтэй +4

нэгдлүүд

Хүхрийн нэгдлүүд 4 -Энэ нь гол төлөв исэл ба түүнд тохирох давс, хүчил юм. Эдгээр нь бүгд үйлдвэрлэлд тодорхой үнэ цэнэтэй нэлээд түгээмэл нэгдлүүд юм. Тэд мөн исэлдүүлэгч бодисоор үйлчилж чаддаг ч ихэвчлэн бууруулагч шинж чанартай байдаг.

+4 исэлдэлтийн төлөвтэй хүхрийн нэгдлүүдийн томъёо нь дараах байдалтай байна:

• оксид - хүхрийн давхар исэл SO₂;
• хүчил - хүхэрлэг H₂SO₃;
• давс нь ерөнхий томьёотой Me_x(SO₃)_y.

Хамгийн түгээмэл нэг нь хүхрийн давхар исэл буюу ангидрид юм. Энэ нь шатсан шүдэнзний үнэртэй өнгөгүй бодис юм. Галт уулын дэлбэрэлтийн үеэр том бөөгнөрөл хэлбэрээр үүссэн бөгөөд энэ мөчид үнэрээр нь танихад хялбар байдаг.

Усанд уусдаг, амархан задардаг хүчил хүхэр үүсгэнэ. Энэ нь ердийн хүчиллэг исэл шиг ажиллаж, давс үүсгэдэг бөгөөд үүнд SO₃^2- сульфитын ион хэлбэрээр ордог. Энэхүү ангидрид нь хүрээлэн буй орчны бохирдолд нөлөөлдөг гол хий юм. Энэ нь хүчиллэг бороо үүсгэдэг. Аж үйлдвэрт сульфат үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Хүхрийн исэлдэлтийн түвшин +6

байдаг нэгдлүүд

Үүнд юуны түрүүнд хүхрийн ангидрид ба хүхрийн хүчил давстай:

• сульфатууд;
• гидросульфат.

Тэдгээрийн хүхрийн атом нь исэлдэлтийн хамгийн өндөр түвшинд байдаг тул эдгээр нэгдлүүдийн шинж чанарууд нь ойлгомжтой байдаг. Эдгээр нь хүчтэй исэлдүүлэгч юм.

Хүхрийн исэл (VI) - хүхрийн ангидрид - ньдэгдэмхий өнгөгүй шингэн. Онцлог шинж чанар нь хүчтэй чийг шингээх чадвар юм. Гадаа тамхи татдаг. Усанд ууссан үед энэ нь хамгийн хүчтэй эрдэс хүчлүүдийн нэг болох хүхрийг өгдөг. Түүний төвлөрсөн уусмал нь хүнд тослог бага зэрэг шаргал өнгөтэй шингэн юм. Хэрэв ангидридыг хүхрийн хүчилд уусгавал олеум хэмээх тусгай нэгдэл гарна. Үүнийг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар хүчил үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Давсны дотор - сульфатууд - нэгдлүүд, тухайлбал:

• гипс CaSO₄ 2H₂O;
• барит BaSO₄;
• mirabilite;
• хар тугалганы сульфат болон бусад.

Тэдгээрийг барилга, химийн синтез, анагаах ухаан, оптик багаж, шил үйлдвэрлэх, тэр байтугай хүнсний үйлдвэрт ашигладаг.

Гидросульфатыг флюс болгон ашигладаг металлургийн салбарт өргөнөөр ашигладаг. Мөн тэдгээр нь олон төрлийн нийлмэл ислийг уусдаг сульфатын хэлбэрт шилжүүлэхэд тусалдаг бөгөөд үүнийг холбогдох үйлдвэрүүдэд ашигладаг.

Сургуулийн химийн хичээл дэх хүхрийн судалгаа

Сурагчид хүхэр гэж юу болох, түүний шинж чанар, хүхрийн нэгдэл гэж юу болох талаар суралцахад хамгийн тохиромжтой цаг хэзээ вэ? 9-р анги бол хамгийн сайхан үе юм. Энэ бол бүх зүйл шинэ, хүүхдүүдэд ойлгомжгүй байх эхлэл биш юм. Энэ бол химийн шинжлэх ухааныг судлах дунд үе бөгөөд өмнө нь тавьсан суурь нь сэдвийг бүрэн ойлгоход тусална. Тиймээс төгсөлтийн жилийн хоёрдугаар хагаст эдгээр асуудлыг авч үзэхээр хуваарилж байна.анги. Үүний зэрэгцээ бүхэл бүтэн сэдвийг хэд хэдэн блокт хуваасан бөгөөд үүнд "Хүхрийн нэгдлүүд. 9-р анги" гэсэн тусдаа хичээл орно.

Энэ нь тэдний элбэг дэлбэг байдалтай холбоотой. Хүхрийн хүчлийг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэх асуудлыг мөн тусад нь авч үздэг. Ерөнхийдөө энэ сэдэвт дунджаар 3 цаг зарцуулдаг.

Гэхдээ органик хүхрийн нэгдлүүдийг зөвхөн 10-р ангид л органик асуудлыг авч үзэхээр авч судалдаг. Тэд ахлах сургуульд биологийн хичээлд ч өртдөг. Эцсийн эцэст хүхэр нь ийм органик молекулуудын нэг хэсэг юм:

• тио спирт (тиол);
• уураг (дисульфидын гүүр үүсдэг гуравдагч бүтэц);
• тиоальдегид;
• тиофенол;
• тиоэфир;
• сульфон хүчил;
• сульфоксид болон бусад.

Тэдгээрийг хүхрийн органик нэгдлүүдийн тусгай бүлэгт ангилдаг. Эдгээр нь зөвхөн амьд биетийн биологийн процесст төдийгүй үйлдвэрлэлд чухал ач холбогдолтой юм. Жишээлбэл, сульфоны хүчил нь олон эмийн (аспирин, сульфаниламид эсвэл стрептоцид) үндэс болдог.

Үүнээс гадна хүхэр нь зарим нэгдлүүдийн байнгын бүрэлдэхүүн хэсэг юм:

• амин хүчил;
• ферментүүд;
• витамин;
• даавар.