सल्फर (अक्षांश सल्फर) एक अधातु तत्व है। रासायनिक प्रतीक S है, आवर्त सारणी में क्रमांक 16 है। सल्फर की संयोजकता परमाणु की संरचना के अध्ययन से पहले ही स्थापित हो गई थी। इसका मूल्य एक निश्चित संख्या में अन्य परमाणुओं या समूहों को बदलने, आकर्षित करने या संलग्न करने की संपत्ति के आधार पर निर्धारित किया गया था। बाद में, शोधकर्ताओं ने रासायनिक बंधन के निर्माण में नकारात्मक रूप से आवेशित कणों (इलेक्ट्रॉनों) की भूमिका का पता लगाया।
सल्फर की संयोजकता: परमाणुओं की कौन सी विशेषताएं इसके मूल्य को प्रभावित करती हैं?
पृथ्वी पर व्यापकता की दृष्टि से एक रासायनिक तत्व 16वें स्थान पर है। यह सक्रिय और विलुप्त ज्वालामुखियों के पास चट्टानों में चमकीले पीले क्रिस्टल या पाउडर के रूप में होता है। सबसे प्रसिद्ध प्राकृतिक यौगिक सल्फाइड और सल्फेट हैं।
तत्व और पदार्थ की विशेषताएं:
- मजबूत अधातु।
- इलेक्ट्रोनगेटिविटी (ईओ), या इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की क्षमता के मामले में, सल्फर फ्लोरीन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, क्लोरीन और ब्रोमीन के बाद दूसरे स्थान पर है।
- धातुओं और अधातुओं, सरल और जटिल पदार्थों के साथ सहभागिता करता है।
गुणों में अंतर परमाणु की संरचना और स्थिति, ईओ के मूल्यों में अंतर पर निर्भर करता है। आइए जानें कि यौगिकों में वैलेंस सल्फर क्या हो सकता है। उनका रासायनिक व्यवहार ऊर्जा कोशों की संरचना, परमाणु में बाहरी इलेक्ट्रॉनों की संख्या और व्यवस्था पर निर्भर करता है।
संयोजकता भिन्न क्यों होती है?
स्थिर सल्फर के प्राकृतिक समस्थानिक हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 32 (सबसे सामान्य), 33, 34 और 36 है। इनमें से प्रत्येक न्यूक्लाइड के एक परमाणु में 16 धनात्मक आवेशित प्रोटॉन होते हैं। नाभिक के पास अंतरिक्ष में, 16 इलेक्ट्रॉन बड़ी गति से चलते हैं। वे अनंत हैं, ऋणात्मक रूप से आवेशित हैं। नाभिक की ओर कम आकर्षित (अधिक मुक्त) 6 बाहरी कण। उनमें से कई या सभी विभिन्न प्रकार के रासायनिक बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, सल्फर की संयोजकता निर्मित सामान्य (बंधन) इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या से निर्धारित होती है। आमतौर पर, रेखाचित्रों और आरेखों में, इस प्रक्रिया में भाग लेने वाले बाहरी कणों को रासायनिक चिन्ह के चारों ओर बिंदुओं के रूप में दर्शाया जाता है।
एक परमाणु की संरचना पर संयोजकता कैसे निर्भर करती है?
ऊर्जा आरेख का उपयोग करके, आप स्तरों और उपस्तरों (s, p, d) की संरचना दिखा सकते हैं, जिस पर सल्फर संयोजकता सूत्र निर्भर करता है। दो अलग-अलग निर्देशित तीर युग्मित, एक - अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों का प्रतीक हैं। सल्फर परमाणु का बाह्य स्थान 6 कणों के कक्षकों द्वारा बनता है, और ऑक्टेट नियम के अनुसार स्थिरता के लिए 8 आवश्यक हैं। संयोजकता खोल का विन्यास सूत्र 3s23p4 द्वारा परिलक्षित होता है। अधूरी परत के इलेक्ट्रॉनऊर्जा की एक बड़ी आपूर्ति है, जो पूरे परमाणु की अस्थिर स्थिति का कारण बनती है। स्थिरता प्राप्त करने के लिए, सल्फर परमाणु को दो अतिरिक्त नकारात्मक प्रजातियों की आवश्यकता होती है। उन्हें अन्य तत्वों के साथ सहसंयोजक बंधन बनाकर या दो मुक्त इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करके प्राप्त किया जा सकता है। इस मामले में, सल्फर संयोजकता II (-) प्रदर्शित करता है। सूत्र का उपयोग करके समान मान प्राप्त किया जा सकता है: 8 - 6=2, जहां 6 उस समूह की संख्या है जिसमें तत्व स्थित है।
ऐसे यौगिक कहाँ पाए जाते हैं जिनमें सल्फर की संयोजकता II (-) है?
एक तत्व पोलिंग स्केल पर कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी मान वाले परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है या पूरी तरह से हटा देता है। संयोजकता II (-) धातुओं और अधातुओं के सल्फाइड में प्रकट होती है। ऐसे यौगिकों का एक व्यापक समूह चट्टानों और खनिजों की संरचना में बहुत व्यावहारिक महत्व का पाया जाता है। इनमें पाइराइट (FeS), स्फालराइट (ZnS), गैलेना (PbS) और अन्य पदार्थ शामिल हैं। आयरन सल्फाइड क्रिस्टल में एक सुंदर पीला भूरा रंग और चमक होती है। खनिज पाइराइट को अक्सर "मूर्खों का सोना" कहा जाता है। अयस्कों से धातु प्राप्त करने के लिए, उन्हें भुना या कम किया जाता है। हाइड्रोजन सल्फाइड H2S में पानी के समान इलेक्ट्रॉनिक संरचना होती है। H2S की उत्पत्ति:
- तब निकलता है जब प्रोटीन सड़ जाता है (उदाहरण के लिए, एक मुर्गी का अंडा);
- ज्वालामुखी गैसों के साथ फूटना;
- प्राकृतिक जल, तेल में जमा होता है;
- पृथ्वी की पपड़ी में रिक्तियों में बाहर खड़ा है।
टेट्रावैलेंट सल्फर ऑक्साइड SO2 का सूत्र क्यों है?
डाइऑक्साइड के सूत्र से पता चलता है कि एक अणु में एक सल्फर परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है, जिनमें से प्रत्येक को एक ऑक्टेट के लिए 2 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। परिणामी बंधन प्रकृति में सहसंयोजक ध्रुवीय है (ऑक्सीजन का ईओ अधिक है)। इस यौगिक में सल्फर की संयोजकता IV (+) है, क्योंकि सल्फर परमाणु के 4 इलेक्ट्रॉनों को दो ऑक्सीजन परमाणुओं की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है। सूत्र इस प्रकार लिखा जा सकता है: S2O4, लेकिन नियमों के अनुसार इसे 2 से कम किया जाना चाहिए। डाइऑक्साइड, पानी में घुलने पर, कमजोर सल्फ्यूरस एसिड के आयन बनाता है। इसके लवण - सल्फाइट - प्रबल अपचायक हैं। SO2 गैस सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में एक मध्यवर्ती के रूप में कार्य करती है।
सल्फर किस पदार्थ में अपनी उच्चतम संयोजकता प्रदर्शित करता है?
ऑक्साइड SO3 या S2O6 एक रंगहीन तरल है जो 17 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर कठोर हो जाता है। SO3 यौगिक में, ऑक्सीजन की संयोजकता II (-) है, और सल्फर VI (+) है। उच्च ऑक्साइड पानी में घुल जाता है और एक मजबूत डिबासिक सल्फ्यूरिक एसिड बनाता है। उत्पादन प्रक्रियाओं में एक बड़ी भूमिका के लिए, पदार्थ को "रासायनिक उद्योग की रोटी" कहा जाता था। अर्थव्यवस्था और दवा में एक महत्वपूर्ण भूमिका एसिड लवण - सल्फेट्स की है। कैल्शियम हाइड्रेट (जिप्सम), सोडियम (ग्लॉबर का नमक), मैग्नीशियम (इप्सॉम नमक या कड़वा नमक) का उपयोग किया जाता है।
1, 2, 3, 4, 6 बाहरी इलेक्ट्रॉन विभिन्न प्रकार के रासायनिक बंधों के निर्माण में भाग ले सकते हैं। आइए सल्फर की संभावित संयोजकता का नाम दें, यह देखते हुए कि दुर्लभ और अस्थिर यौगिक हैं: I (-), II (-), II (+), III (+), IV (+), VI (+)। तत्व दूसरी सकारात्मक संयोजकता प्राप्त करता हैएसओ मोनोऑक्साइड। सबसे सामान्य मूल्य II (-), IV (+), VI (+) सल्फर द्वारा औद्योगिक, कृषि और चिकित्सा महत्व के पदार्थों के समूह के हिस्से के रूप में दिखाए जाते हैं। इसके यौगिकों का उपयोग आतिशबाजी के निर्माण में किया जाता है।
सल्फर ऑक्साइड IV (+), VI (+) और हाइड्रोजन सल्फाइड सहित निकास गैसों का कब्जा एक बड़ी समस्या बनी हुई है, जो मनुष्यों और पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं। इन गैसीय कचरे को संसाधित करने और उनसे सल्फ्यूरिक एसिड और सल्फेट प्राप्त करने के लिए प्रौद्योगिकियों का निर्माण किया गया है। इस उद्देश्य के लिए धातुकर्म संयंत्रों के बगल में या उसी क्षेत्र में रासायनिक उद्यम बनाए जा रहे हैं। नतीजतन, प्रदूषण की मात्रा कम हो जाती है, "सल्फ्यूरिक एसिड वर्षा" कम होती है।
