Хүхэр нь үелэх системийн зургаа дахь бүлэг ба гуравдугаар үед багтдаг химийн элемент юм. Энэ нийтлэлд бид түүний химийн болон физик шинж чанар, үйлдвэрлэл, хэрэглээ гэх мэтийг нарийвчлан авч үзэх болно. Физик шинж чанар нь өнгө, цахилгаан дамжуулах түвшин, хүхрийн буцлах цэг гэх мэт шинж чанаруудыг агуулдаг. Химийн шинж чанар нь бусад бодисуудтай харилцан үйлчлэлээ тодорхойлдог.
Физикийн хувьд хүхэр
Энэ бол эмзэг бодис юм. Хэвийн нөхцөлд энэ нь нэгтгэх хатуу төлөвт байна. Хүхэр нь нимбэгний шар өнгөтэй.
Мөн ихэнх тохиолдолд түүний бүх нэгдлүүд шар өнгөтэй байдаг. Усанд уусдаггүй. Энэ нь дулаан, цахилгаан дамжуулах чадвар багатай. Эдгээр шинж чанарууд нь түүнийг ердийн металл бус гэж тодорхойлдог. Хүхрийн химийн найрлага нь тийм ч төвөгтэй биш боловч энэ бодис нь хэд хэдэн өөрчлөлттэй байж болно. Энэ бүхэн болор торны бүтцээс шалтгаална, тэдгээрийн тусламжтайгаар атомууд холбогддог ч молекул үүсгэдэггүй.
Тиймээс эхний сонголт бол ромб хүхэр юм. Тэр байж магадгүйхамгийн тогтвортой. Энэ төрлийн хүхрийн буцалгах температур нь дөрвөн зуун дөчин таван градус байна. Гэхдээ өгөгдсөн бодис нь хийн агрегат төлөвт шилжихийн тулд эхлээд шингэн төлөвт шилжих ёстой. Тэгэхээр хүхэр хайлах нь нэг зуун арван гурван хэмийн температурт явагддаг.
Хоёр дахь сонголт нь моноклиник хүхэр юм. Энэ нь хар шар өнгөтэй зүү хэлбэртэй талстууд юм. Эхний төрлийн хүхэр хайлж, дараа нь удаан хөргөх нь энэ төрлийн үүсэхэд хүргэдэг. Энэ сорт нь бараг ижил физик шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, энэ төрлийн хүхрийн буцлах цэг нь дөрвөн зуун дөчин таван градус хэвээр байна. Үүнээс гадна хуванцар гэх мэт ийм олон төрлийн бодис байдаг. Энэ нь бараг буцалгаад ромбо хүртэл халсан хүйтэн ус руу цутгаж олж авдаг. Энэ төрлийн хүхрийн буцалгах цэг ижил байна. Гэхдээ энэ бодис нь резин шиг сунах чадвартай.
Миний ярихыг хүсч буй физик шинж чанарын өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг бол хүхрийн гал асаах температур юм.
Энэ тоо нь материалын төрөл, гарал үүслээс хамаарч өөр өөр байж болно. Жишээлбэл, техникийн хүхрийн гал асаах температур нь зуун ерэн градус байна. Энэ бол нэлээд бага үзүүлэлт юм. Бусад тохиолдолд хүхрийн галын цэг нь хоёр зуун дөчин найман градус, бүр хоёр зуун тавин зургаа байж болно. Энэ нь ямар материалаас олборлосон, ямар нягтралтай байхаас хамаарна. Гэхдээ үүнийг дүгнэж болнохүхрийн шаталтын температур бусад химийн элементүүдтэй харьцуулахад маш бага байдаг нь шатамхай бодис юм. Үүнээс гадна заримдаа хүхэр нь найм, зургаа, дөрөв, хоёр атомаас бүрдэх молекулуудад нэгдэж чаддаг. Одоо хүхрийг физикийн үүднээс авч үзээд дараагийн хэсэг рүү орцгооё.
Хүхрийн химийн шинж чанар
Энэ элемент нь харьцангуй бага атомын масстай, нэг мольд гучин хоёр грамм байна. Хүхрийн элементийн шинж чанар нь энэ бодисын исэлдэлтийн янз бүрийн зэрэгтэй байх чадвартай байдаг. Энэ нь устөрөгч эсвэл хүчилтөрөгчөөс ялгаатай. Хүхрийн элементийн химийн шинж чанар нь юу вэ гэсэн асуултыг авч үзвэл энэ нь нөхцөл байдлаас шалтгаалан багасгах, исэлдүүлэх шинж чанарыг хоёуланг нь харуулдаг гэдгийг дурдахгүй байхын аргагүй юм. Тиймээс, дарааллаар нь өгөгдсөн бодис нь янз бүрийн химийн нэгдлүүдтэй харилцан үйлчлэлийг авч үзье.
Хүхэр ба энгийн бодис
Энгийн гэдэг нь нэг л химийн элемент агуулсан бодисыг хэлнэ. Түүний атомууд нь жишээлбэл хүчилтөрөгчийн хувьд молекул болж нэгдэж эсвэл металлын нэгэн адил нэгдэхгүй байж болно. Тиймээс хүхэр нь метал, бусад металл бус болон галогентэй урвалд орж болно.
Металуудтай харилцан үйлчлэл
Ийм төрлийн процесс нь өндөр температур шаарддаг. Эдгээр нөхцөлд нэмэлт урвал явагдана. Өөрөөр хэлбэл, металлын атомууд хүхрийн атомуудтай нэгдэж, сульфидын нарийн төвөгтэй бодисыг үүсгэдэг. Жишээлбэл, хэрэв та халаах юм болхоёр моль кали, нэг моль хүхэртэй холилдсоноор бид энэ металлын сульфидын нэг моль авдаг. Тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно: 2K + S=K2S.
Хүчилтөрөгчтэй үзүүлэх урвал
Энэ бол хүхэр шатааж байна. Энэ үйл явцын үр дүнд түүний исэл үүсдэг. Сүүлийнх нь хоёр төрлийн байж болно. Тиймээс хүхрийн шаталт хоёр үе шаттайгаар явагдана. Эхнийх нь нэг моль хүхэр, нэг моль хүчилтөрөгч нь нэг моль хүхрийн давхар ислийг үүсгэх явдал юм. Та энэ химийн урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно: S + O2=SO2. Хоёрдахь шат нь давхар исэлд нэг хүчилтөрөгчийн атом нэмэх явдал юм. Энэ нь өндөр температурт хоёр моль хүхрийн давхар исэлд нэг моль хүчилтөрөгч нэмэхэд тохиолддог. Үр дүн нь хоёр моль хүхрийн триоксид юм. Энэхүү химийн харилцан үйлчлэлийн тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна: 2SO2 + O2=2SO3. Энэ урвалын үр дүнд хүхрийн хүчил үүсдэг. Тиймээс, тайлбарласан хоёр процессыг хийснээр үүссэн триоксидыг усны уурын урсгалаар дамжуулж болно. Мөн бид сульфатын хүчил авдаг. Ийм урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ: SO3 + H2O=H2 SO 4.
Галогентэй харилцан үйлчлэл
Хүхрийн химийн шинж чанар нь бусад металл бус металлын нэгэн адил энэ бүлгийн бодисуудтай урвалд орох боломжийг олгодог. Үүнд фтор, бром, хлор, иод зэрэг нэгдлүүд орно. Хүхэр нь сүүлчийнхээс бусад нь тэдгээрийн аль нэгтэй нь урвалд ордог. Жишээ нь авч үзсэн фторжуулах үйл явц юмБид үелэх системийн нэг элемент юм. Дээр дурдсан металл бус металлыг галогенээр халаах замаар хоёр төрлийн фторыг авч болно. Эхний тохиолдол: хэрэв бид нэг моль хүхэр, гурван моль фторыг авбал бид нэг моль фторыг авах бөгөөд томъёо нь SF6 байна. Тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна: S + 3F2=SF6. Үүнээс гадна хоёр дахь хувилбар бий: хэрэв бид нэг моль хүхэр, хоёр моль фторыг авбал SF4 химийн томъёотой нэг моль фторыг авна. Тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ: S + 2F2=SF4. Таны харж байгаагаар энэ бүхэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холих харьцаанаас хамаарна. Яг үүнтэй адил хүхрийг хлоржуулах (хоёр өөр бодис үүсэх боломжтой) эсвэл бромжуулах процессыг явуулах боломжтой.
Бусад энгийн бодисуудтай харилцан үйлчлэл
Хүхрийн элементийн шинж чанар үүгээр дуусахгүй. Мөн бодис нь устөрөгч, фосфор, нүүрстөрөгчтэй химийн урвалд орж болно. Устөрөгчтэй харилцан үйлчлэлийн улмаас сульфидын хүчил үүсдэг. Металлуудтай урвалд орсны үр дүнд тэдгээрийн сульфидыг олж авах боломжтой бөгөөд энэ нь эргээд хүхрийг ижил металлтай шууд урвалд оруулснаар олж авдаг. Хүхрийн атомд устөрөгчийн атом нэмэх нь зөвхөн маш өндөр температурын нөхцөлд л явагддаг. Хүхэр нь фосфортой урвалд ороход түүний фосфид үүсдэг. Энэ нь дараах томьёотой: P2S3. Энэ бодисоос нэг моль авахын тулд хоёр моль фосфор, хоёр моль авах шаардлагатай. гурван моль хүхэр. Хүхэр нь нүүрстөрөгчтэй харилцан үйлчлэхэд металл бус гэж тооцогддог карбид үүсдэг. Түүний химийн томъёо нь дараах байдалтай байна: CS2. Энэ бодисоос нэг моль авахын тулд нэг моль нүүрстөрөгч, хоёр моль хүхэр авах шаардлагатай. Дээр дурдсан бүх нэмэлт урвалууд нь урвалжуудыг өндөр температурт халаахад л явагддаг. Бид хүхрийн энгийн бодисуудтай харилцан үйлчлэлийн талаар авч үзсэн тул одоо дараагийн догол мөр рүү шилжье.
Хүхэр ба нийлмэл нэгдлүүд
Молекулууд нь хоёр (эсвэл түүнээс дээш) өөр элементээс бүрдэх бодисуудыг цогцолбор гэнэ. Хүхрийн химийн шинж чанар нь шүлт зэрэг нэгдлүүд, түүнчлэн төвлөрсөн сульфатын хүчилтэй урвалд орох боломжийг олгодог. Түүний эдгээр бодисуудтай үзүүлэх урвал нь нэлээд өвөрмөц юм. Эхлээд тухайн металл бус шүлттэй холилдсон үед юу болохыг анхаарч үзээрэй. Жишээлбэл, хэрэв та зургаан моль калийн гидроксидыг авч, түүнд гурван моль хүхэр нэмбэл хоёр моль калийн сульфид, энэ металлын сульфитын нэг моль, гурван моль ус гарч ирнэ. Энэ төрлийн урвалыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлж болно: 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 О. Үүнтэй ижил зарчмаар натрийн гидроксидыг нэмбэл харилцан үйлчлэл үүсдэг. Дараа нь сульфатын хүчлийн төвлөрсөн уусмал нэмэхэд хүхрийн шинж чанарыг анхаарч үзээрэй. Хэрэв бид эхний нэг моль ба хоёр дахь бодисын хоёр мольыг авбал дараахь бүтээгдэхүүнийг авна: гурван моль хэмжээтэй хүхрийн гурвалсан исэл, мөн ус - хоёр моль. Энэ химийн урвал нь зөвхөн урвалж бодисыг өндөр температурт халаахад л явагдана.
Асуултыг авч байнаметалл бус
Төрөл бүрийн бодисоос хүхэр гаргаж авах хэд хэдэн үндсэн арга байдаг. Эхний арга нь пиритээс тусгаарлах явдал юм. Сүүлчийн химийн томъёо нь FeS2 юм. Энэ бодисыг хүчилтөрөгчөөр хангахгүйгээр өндөр температурт халаахад өөр нэг төмрийн сульфид - FeS - ба хүхэр авч болно. Урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичнэ: FeS2=FeS + S. Аж үйлдвэрт ихэвчлэн ашигладаг хүхрийг олж авах хоёр дахь арга нь хүхрийн сульфидыг шаталтын нөхцөлд ашиглах явдал юм. бага хэмжээний хүчилтөрөгч. Энэ тохиолдолд та металл бус, усыг авч болно. Урвалыг хийхийн тулд та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хоёроос нэг молийн харьцаагаар авах хэрэгтэй. Үүний үр дүнд бид эцсийн бүтээгдэхүүнийг хоёроос хоёр хүртэлх харьцаагаар авдаг. Энэхүү химийн урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно: O. Үүнээс гадна хүхрийг янз бүрийн металлургийн процессын явцад, жишээлбэл, никель, зэс болон бусад металлын үйлдвэрлэлд авч болно.
Үйлдвэрийн хэрэглээ
Бидний авч үзэж буй металл бус нь химийн үйлдвэрт хамгийн өргөн хэрэглээгээ олсон. Дээр дурдсанчлан эндээс сульфатын хүчил гаргаж авахад ашигладаг. Үүнээс гадна хүхэр нь шатамхай материал учраас шүдэнз үйлдвэрлэх бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг. Энэ нь мөн тэсрэх бодис, дарь, оч гэх мэт үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай. Үүнээс гадна хүхрийг хортон шавьжтай тэмцэх бүтээгдэхүүний нэг бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг. ATанагаах ухаан, энэ нь арьсны өвчний эм үйлдвэрлэхэд бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг. Мөн энэ бодисыг янз бүрийн будагч бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Үүнээс гадна фосфорын үйлдвэрлэлд ашигладаг.
Хүхрийн электрон бүтэц
Та бүхний мэдэж байгаагаар бүх атом нь цөмөөс тогтдог бөгөөд үүнд протон буюу эерэг цэнэгтэй бөөмс ба нейтрон, өөрөөр хэлбэл тэг цэнэгтэй бөөмс байдаг. Электронууд сөрөг цэнэгтэй цөмийг тойрон эргэдэг. Атом саармаг байхын тулд түүний бүтцэд ижил тооны протон, электрон байх ёстой. Хэрэв сүүлийнх нь илүү олон байвал энэ нь аль хэдийн сөрөг ион - анион юм. Хэрэв эсрэгээрээ протоны тоо электроны тооноос их байвал энэ нь эерэг ион буюу катион юм. Хүхрийн анион нь хүчиллэг үлдэгдэл болж чаддаг. Энэ нь сульфидын хүчил (устөрөгчийн сульфид), металл сульфид зэрэг бодисын молекулуудын нэг хэсэг юм. Анион нь электролитийн диссоциацийн үед үүсдэг бөгөөд энэ нь бодисыг усанд уусгах үед үүсдэг. Энэ тохиолдолд молекул нь метал эсвэл устөрөгчийн ион, түүнчлэн катион - хүчлийн үлдэгдэл эсвэл гидроксил бүлгийн ион (OH-) хэлбэрээр илэрхийлэгдэж болох катион болж задардаг.
Үелэх систем дэх хүхрийн эрэмбийн тоо арван зургаа байх тул энэ нь түүний цөм дэх протоны тоо гэж дүгнэж болно. Үүний үндсэн дээр бид эргэн тойронд эргэлддэг арван зургаан электрон байдаг гэж хэлж болно. Химийн элементийн серийн дугаарыг молийн массаас хасах замаар нейтроны тоог олж болно: 32- 16=16. Электрон бүр санамсаргүй байдлаар эргэдэггүй, тодорхой тойрог замд эргэдэг. Хүхэр нь үелэх системийн 3-р үед хамаарах химийн элемент учраас цөмийн эргэн тойронд гурван тойрог зам байдаг. Эхнийх нь хоёр электронтой, хоёр дахь нь найм, гурав дахь нь зургаан электронтой. Хүхрийн атомын электрон томъёог дараах байдлаар бичнэ: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Байгаль дахь тархалт
Үндсэндээ авч үзвэл химийн элемент нь янз бүрийн металлын сульфид болох эрдсийн найрлагад байдаг. Юуны өмнө энэ нь пирит - төмрийн давс; Энэ нь мөн хар тугалга, мөнгө, зэс гялбаа, цайрын хольц, циннабар - мөнгөн усны сульфид юм. Үүнээс гадна хүхэр нь гурван ба түүнээс дээш химийн элементээр илэрхийлэгддэг эрдсийн нэг хэсэг байж болно.
Жишээ нь халькопирит, мирабилит, кизерит, гипс. Та тус бүрийг илүү нарийвчлан авч үзэх боломжтой. Пирит нь төмрийн сульфид буюу FeS2 юм. Энэ нь алтан шаргал өнгөтэй цайвар шар өнгөтэй. Энэхүү ашигт малтмал нь ихэвчлэн үнэт эдлэл хийхэд өргөн хэрэглэгддэг номин цэцгийн хольц хэлбэрээр олддог. Энэ хоёр ашигт малтмал ихэвчлэн нийтлэг ордтой байдагтай холбоотой. Зэсийн гялбаа - халькоцит, эсвэл халькозин нь металтай төстэй хөх саарал өнгөтэй бодис юм. Хар тугалганы гялбаа (галена) ба мөнгөн гялбаа (аргентит) нь ижил төстэй шинж чанартай байдаг: хоёулаа метал шиг харагддаг, саарал өнгөтэй байдаг. Cinnabar нь саарал толботой хүрэн улаан өнгөтэй, бүдгэрсэн эрдэс юм. Халькопирит, химийнТүүний томъёо нь CuFeS2, - алтан шаргал өнгөтэй, үүнийг бас алтан блендер гэж нэрлэдэг. Цайрын хольц (сфалерит) нь хуваас улбар шар хүртэл өнгөтэй байж болно. Мирабилит - Na2SO4x10H2O - тунгалаг эсвэл цагаан талстууд. Үүнийг анагаах ухаанд хэрэглэдэг Глауберийн давс гэж нэрлэдэг. Кизеритын химийн томъёо нь MgSO4xH2O. Энэ нь цагаан эсвэл өнгөгүй нунтаг хэлбэрээр харагдана. Гипсийн химийн томъёо нь CaSO4x2H2O. Үүнээс гадна энэхүү химийн элемент нь амьд организмын эсийн нэг хэсэг бөгөөд чухал ул мөр элемент юм.
