सल्फर यौगिक। यौगिकों में सल्फर का ऑक्सीकरण अवस्था। सल्फर यौगिक सूत्र

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

चॉकोजेन्स के उपसमूह में सल्फर शामिल है - यह उन तत्वों में से दूसरा है जो बड़ी संख्या में अयस्क जमा कर सकते हैं। सल्फेट्स, सल्फाइड, ऑक्साइड और अन्य सल्फर यौगिक बहुत व्यापक हैं, उद्योग और प्रकृति में महत्वपूर्ण हैं। इसलिए, इस लेख में हम विचार करेंगे कि वे क्या हैं, स्वयं सल्फर क्या है, इसका सरल पदार्थ।

सल्फर और इसकी विशेषताएं

आवर्त सारणी में इस तत्व का निम्न स्थान है।

1. छठा समूह, मुख्य उपसमूह।
2. तीसरी छोटी अवधि।
3. परमाणु द्रव्यमान - 32, 064.
4. ऑर्डिनल नंबर - 16, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या, न्यूट्रॉन भी 16.
5. अधातु तत्वों को संदर्भित करता है।
6. सूत्रों में इसे "एस" के रूप में पढ़ा जाता है, तत्व सल्फर, लैटिन सल्फर का नाम।

प्रकृति में चार स्थिर समस्थानिक हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 32, 33, 34 और 36 है। यह तत्व प्रकृति में छठा सबसे प्रचुर मात्रा में है। बायोजेनिक तत्वों को संदर्भित करता है, क्योंकि यह महत्वपूर्ण कार्बनिक का हिस्सा हैअणु।

परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

सल्फर यौगिक परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना की ख़ासियत के कारण अपनी विविधता का श्रेय देते हैं। यह निम्नलिखित विन्यास सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है: 1s²2s²2p⁶3s ^{2 3p}4^।

दिया गया क्रम केवल तत्व की स्थिर अवस्था को दर्शाता है। हालांकि, यह ज्ञात है कि यदि किसी परमाणु को अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान की जाती है, तो 3p और 3s उप-स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों की कमी हो सकती है, इसके बाद 3d में एक और संक्रमण हो सकता है, जो मुक्त रहता है। नतीजतन, न केवल परमाणु की वैधता बदल जाती है, बल्कि सभी संभावित ऑक्सीकरण अवस्थाएं भी बदल जाती हैं। उनकी संख्या में काफी वृद्धि हो रही है, साथ ही सल्फर की भागीदारी के साथ विभिन्न पदार्थों की संख्या भी बढ़ रही है।

यौगिकों में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था

इस सूचक के कई मुख्य रूप हैं। सल्फर के लिए यह है:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

इनमें से S⁺² सबसे दुर्लभ है, बाकी हर जगह बिखरे हुए हैं। पूरे पदार्थ की रासायनिक गतिविधि और ऑक्सीकरण क्षमता यौगिकों में सल्फर के ऑक्सीकरण की डिग्री पर निर्भर करती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, -2 वाले यौगिक सल्फाइड हैं। उनमें, हम जिस तत्व पर विचार कर रहे हैं वह एक विशिष्ट ऑक्सीकरण एजेंट है।

यौगिक में ऑक्सीकरण अवस्था का मान जितना अधिक होगा, पदार्थ की ऑक्सीकरण क्षमता उतनी ही अधिक स्पष्ट होगी। यह सत्यापित करना आसान है कि क्या हम सल्फर बनाने वाले दो मुख्य अम्लों को याद करते हैं:

• H₂SO₃ - सल्फरस;
• H₂SO₄ - सल्फ्यूरिक।

पता है किउत्तरार्द्ध बहुत अधिक स्थिर, मजबूत यौगिक है, जिसमें उच्च सांद्रता में बहुत मजबूत ऑक्सीकरण क्षमता होती है।

साधारण पदार्थ

एक साधारण पदार्थ के रूप में, सल्फर सम, नियमित, लम्बी आकृति के पीले सुंदर क्रिस्टल होते हैं। हालांकि यह इसके रूपों में से केवल एक है, क्योंकि इस पदार्थ के दो मुख्य एलोट्रोपिक संशोधन हैं। पहला, मोनोक्लिनिक या रोम्बिक, एक पीला क्रिस्टलीय पिंड है जो पानी में नहीं घुल सकता है, लेकिन केवल कार्बनिक सॉल्वैंट्स में। नाजुकता में कठिनाइयाँ और एक मुकुट के रूप में प्रस्तुत संरचना का एक सुंदर रूप। गलनांक - लगभग 110⁰C.

यदि आप इस तरह के संशोधन को गर्म करते समय मध्यवर्ती क्षण को याद नहीं करते हैं, तो आप समय में एक और स्थिति का पता लगा सकते हैं - प्लास्टिक सल्फर। यह एक रबड़ जैसा भूरा चिपचिपा घोल है, जो आगे गर्म करने या तेजी से ठंडा करने पर फिर से एक समचतुर्भुज आकार में बदल जाता है।

बार-बार छानने से प्राप्त रासायनिक रूप से शुद्ध सल्फर की बात करें तो यह चमकीले पीले छोटे क्रिस्टल, नाजुक और पानी में पूरी तरह से अघुलनशील होते हैं। हवा में नमी और ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर प्रज्वलित करने में सक्षम। बल्कि उच्च रासायनिक गतिविधि में अंतर।

प्रकृति में होना

प्रकृति में प्राकृतिक निक्षेप होते हैं जिनसे सल्फर यौगिक निकाले जाते हैं और सल्फर स्वयं एक साधारण पदार्थ के रूप में होता है। इसके अलावा, वहइसमें शामिल हैं:

• खनिजों, अयस्कों और चट्टानों में;
• जानवरों, पौधों और मनुष्यों के शरीर में, क्योंकि यह कई कार्बनिक अणुओं का हिस्सा है;
• प्राकृतिक गैस, तेल और कोयले में;
• तेल की परत और प्राकृतिक जल में।

सल्फर के कुछ सबसे समृद्ध खनिजों के नाम बताए जा सकते हैं:

• सिनेबार;
• पाइराइट;
• स्फलेराइट;
• एंटीमोनाइट;
• गैलेना और अन्य।

आज उत्पादित अधिकांश सल्फर सल्फेट उत्पादन में जाता है। एक अन्य भाग का उपयोग चिकित्सा प्रयोजनों, कृषि, पदार्थों के उत्पादन के लिए औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है।

भौतिक गुण

उन्हें कई बिंदुओं के साथ वर्णित किया जा सकता है।

1. पानी में अघुलनशील, कार्बन डाइसल्फ़ाइड या तारपीन में घुलनशील।
2. लंबे समय तक घर्षण से ऋणात्मक आवेश जमा हो जाता है।
3. गलनांक 110 है ⁰C.
4. क्वथनांक 190 ⁰सी.
5. जब यह 300 तक पहुंच जाता है ⁰C तरल, आसानी से मोबाइल में बदल जाता है।
6. शुद्ध पदार्थ अनायास प्रज्वलित कर सकते हैं दहनशील गुण बहुत अच्छे होते हैं।
7. अपने आप में, इसमें व्यावहारिक रूप से कोई गंध नहीं है, हालांकि, हाइड्रोजन सल्फर यौगिक सड़े हुए अंडे की तेज गंध का उत्सर्जन करते हैं। साथ ही कुछ गैसीय बाइनरी प्रतिनिधि।

विचाराधीन पदार्थ के भौतिक गुणों के बारे में लोगों को प्राचीन काल से ही जानकारी है। इसकी ज्वलनशीलता के कारण ही सल्फर को इसका नाम मिला। युद्धों में श्वासावरोधक और जहरीले धुएं का इस्तेमाल किया जाता था, जो इस यौगिक के दहन के दौरान बनते हैं, जैसेदुश्मनों के खिलाफ हथियार। इसके अलावा, सल्फर युक्त एसिड का भी हमेशा से औद्योगिक महत्व रहा है।

रासायनिक गुण

थीम: स्कूल केमिस्ट्री कोर्स में "सल्फर एंड इट्स कंपाउंड्स" एक पाठ नहीं, बल्कि कई पाठ लेता है। आखिरकार, उनमें से बहुत सारे हैं। यह इस पदार्थ की रासायनिक गतिविधि के कारण है। यह मजबूत कम करने वाले एजेंटों (धातु, बोरॉन, और अन्य) के साथ ऑक्सीकरण गुणों को प्रदर्शित कर सकता है, और अधिकांश गैर-धातुओं के गुणों को कम कर सकता है।

हालांकि, ऐसी गतिविधि के बावजूद, सामान्य परिस्थितियों में केवल फ्लोरीन के साथ बातचीत होती है। अन्य सभी को हीटिंग की आवश्यकता होती है। पदार्थों की कई श्रेणियां हैं जिनके साथ सल्फर परस्पर क्रिया कर सकता है:

• धातु;
• अधातु;
• क्षार;
• मजबूत ऑक्सीकरण एसिड - सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक।

सल्फर यौगिक: किस्में

उनकी विविधता को मुख्य तत्व - सल्फर के ऑक्सीकरण अवस्था के असमान मान द्वारा समझाया जाएगा। तो, हम इस आधार पर कई मुख्य प्रकार के पदार्थों को अलग कर सकते हैं:

• ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक -2;
• +4;
• +6.

यदि हम संयोजकता सूचकांक को नहीं, बल्कि वर्गों पर विचार करें, तो यह तत्व अणु बनाता है जैसे:

• एसिड;
• ऑक्साइड;
• हाइड्रोजन सल्फर यौगिक;
• नमक;
• गैर-धातुओं के साथ बाइनरी यौगिक (कार्बन डाइसल्फ़ाइड, क्लोराइड);
• जैविक पदार्थ।

अब मुख्य बातों को देखते हैं और उदाहरण देते हैं।

2 की ऑक्सीकरण अवस्था वाले पदार्थ

सल्फर यौगिक 2 धातुओं के साथ-साथ इसके अनुरूप हैं:

• कार्बन;
• हाइड्रोजन;
• फास्फोरस;
• सिलिकॉन;
• आर्सेनिक;
• बोरॉन।

इन मामलों में, यह एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है, क्योंकि सूचीबद्ध सभी तत्व अधिक विद्युत धनात्मक हैं। आइए कुछ और महत्वपूर्ण बातों पर एक नज़र डालते हैं।

1. कार्बन डाइसल्फ़ाइड - सीएस₂। ईथर की एक विशिष्ट सुखद सुगंध के साथ पारदर्शी तरल। यह जहरीला, ज्वलनशील और विस्फोटक है। इसका उपयोग अधिकांश प्रकार के तेल, वसा, अधातु, सिल्वर नाइट्रेट, रेजिन और घिसने के लिए विलायक के रूप में किया जाता है। यह कृत्रिम रेशम - विस्कोस के उत्पादन में भी एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। उद्योग में, इसे बड़ी मात्रा में संश्लेषित किया जाता है।
2. हाइड्रोजन सल्फाइड या हाइड्रोजन सल्फाइड - एच₂एस। मीठे स्वाद वाली रंगहीन गैस। गंध तेज, बेहद अप्रिय, सड़े हुए अंडे की याद ताजा करती है। जहरीला, श्वसन केंद्र को दबा देता है, क्योंकि यह तांबे के आयनों को बांधता है। इसलिए इनके द्वारा जहर देने पर दम घुटने और मौत हो जाती है। दवा, कार्बनिक संश्लेषण, सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन, और ऊर्जा कुशल कच्चे माल के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
3. धातु सल्फाइड का व्यापक रूप से दवा में, सल्फेट उत्पादन में, पेंट के उत्पादन में, फॉस्फोरस और अन्य स्थानों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। सामान्य सूत्र है मैं_xS_y.

+4

ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक

सल्फर यौगिक 4 -यह मुख्य रूप से एक ऑक्साइड और इसके संबंधित लवण और एक एसिड है। ये सभी काफी सामान्य यौगिक हैं जिनका उद्योग में एक निश्चित मूल्य है। वे ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में भी कार्य कर सकते हैं, लेकिन अधिक बार वे कम करने वाले गुणों को प्रदर्शित करते हैं।

+4 ऑक्सीकरण अवस्था वाले सल्फर यौगिकों के सूत्र इस प्रकार हैं:

• ऑक्साइड - सल्फर डाइऑक्साइड SO₂;
• एसिड - सल्फरस एच₂SO₃;
• लवण का सामान्य सूत्र होता है Me_x(SO₃)_y.

सबसे आम में से एक सल्फर डाइऑक्साइड, या एनहाइड्राइड है। यह एक रंगहीन पदार्थ है जिसमें जले हुए माचिस की गंध होती है। ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान बड़े गुच्छों में निर्मित, इस समय गंध से पहचानना आसान होता है।

आसानी से अपघटित अम्ल-सल्फर के निर्माण के साथ जल में घुल जाता है। यह एक विशिष्ट एसिड ऑक्साइड की तरह व्यवहार करता है, लवण बनाता है, जिसमें शामिल होता है SO₃^2- सल्फाइट आयन के रूप में। यह एनहाइड्राइड मुख्य गैस है जो आसपास के वातावरण के प्रदूषण को प्रभावित करती है। यही अम्लीय वर्षा का कारण बनता है। उद्योग में, इसका उपयोग सल्फेट उत्पादन में किया जाता है।

यौगिक जिनमें सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +6

है

इनमें शामिल हैं, सबसे पहले, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड और सल्फ्यूरिक एसिड उनके लवण के साथ:

• सल्फेट;
• हाइड्रोसल्फेट्स।

चूंकि उनमें सल्फर परमाणु ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री में है, इसलिए इन यौगिकों के गुण काफी समझ में आते हैं। वे मजबूत ऑक्सीकारक हैं।

सल्फर ऑक्साइड (VI) - सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड - है aवाष्पशील रंगहीन तरल। एक विशिष्ट विशेषता एक मजबूत नमी अवशोषण क्षमता है। बाहर धूम्रपान करता है। पानी में घुलने पर, यह सबसे मजबूत खनिज एसिड - सल्फ्यूरिक में से एक देता है। इसका सांद्र विलयन एक भारी तैलीय थोड़ा पीला तरल है। यदि एनहाइड्राइड सल्फ्यूरिक अम्ल में घुल जाता है, तो ओलियम नामक एक विशेष यौगिक प्राप्त होगा। इसका उपयोग औद्योगिक रूप से अम्ल के उत्पादन में किया जाता है।

लवणों में - सल्फेट्स - यौगिक जैसे:

• जिप्सम CaSO₄ 2H₂O;
• बराइट बसो₄;
• चमत्कारिक;
• लेड सल्फेट और अन्य।

उनका उपयोग निर्माण, रासायनिक संश्लेषण, दवा, ऑप्टिकल उपकरणों और चश्मे के निर्माण और यहां तक कि खाद्य उद्योग में भी किया जाता है।

हाइड्रोसल्फेट्स धातु विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, जहां उनका उपयोग फ्लक्स के रूप में किया जाता है। और साथ ही वे कई जटिल ऑक्साइड को घुलनशील सल्फेट रूपों में परिवर्तित करने में मदद करते हैं, जिसका उपयोग संबंधित उद्योगों में किया जाता है।

स्कूल रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में सल्फर का अध्ययन

छात्रों के लिए यह जानने का सबसे अच्छा समय कब है कि सल्फर क्या है, इसके गुण क्या हैं, सल्फर यौगिक क्या है? 9वीं कक्षा सबसे अच्छी अवधि है। यह बहुत शुरुआत नहीं है, जब बच्चों के लिए सब कुछ नया और समझ से बाहर है। रासायनिक विज्ञान के अध्ययन में यह बीच का आधार है, जब पहले रखी गई नींव विषय को पूरी तरह से समझने में मदद करेगी। इसलिए, यह स्नातक वर्ष की दूसरी छमाही है जिसे इन मुद्दों पर विचार करने के लिए आवंटित किया गया है।कक्षा। साथ ही, पूरे विषय को कई खंडों में बांटा गया है, जिसमें एक अलग पाठ "सल्फर यौगिक। ग्रेड 9" है।

यह उनकी बहुतायत के कारण है। सल्फ्यूरिक एसिड के औद्योगिक उत्पादन के मुद्दे पर भी अलग से विचार किया जाता है। सामान्य तौर पर, इस विषय के लिए औसतन 3 घंटे आवंटित किए जाते हैं।

लेकिन कार्बनिक सल्फर यौगिकों को केवल 10वीं कक्षा में अध्ययन के लिए निकाला जाता है, जब कार्बनिक मुद्दों पर विचार किया जाता है। वे हाई स्कूल में जीव विज्ञान में भी प्रभावित होते हैं। आखिरकार, सल्फर ऐसे कार्बनिक अणुओं का हिस्सा है जैसे:

• थायोअल्कोहल (थिओल्स);
• प्रोटीन (तृतीयक संरचना जिस पर डाइसल्फ़ाइड सेतु बनते हैं);
• थायोएल्डिहाइड;
• थियोफेनॉल;
• थियोएथर्स;
• सल्फोनिक एसिड;
• सल्फ़ॉक्साइड और अन्य।

उन्हें ऑर्गनोसल्फर यौगिकों के एक विशेष समूह के रूप में वर्गीकृत किया गया है। वे न केवल जीवित प्राणियों की जैविक प्रक्रियाओं में, बल्कि उद्योग में भी महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, सल्फोनिक एसिड कई दवाओं (एस्पिरिन, सल्फ़ानिलमाइड या स्ट्रेप्टोसाइड) का आधार है।

इसके अलावा, सल्फर यौगिकों का एक निरंतर घटक है जैसे कुछ:

• अमीनो एसिड;
• एंजाइम;
• विटामिन;
• हार्मोन।