Күкірттің +4 тотығу дәрежесі айтарлықтай тұрақты және SHal 4 тетрагалидтерінде, SOHal 2 оксодигалидтерінде, SO 2 диоксидінде және оларға сәйкес аниондарда көрінеді. Күкірт диоксиді мен күкірт қышқылының қасиеттерімен танысамыз.

1.11.1. Күкірт (IV) оксиді so2 молекуласының құрылымы

SO 2 молекуласының құрылымы озон молекуласының құрылымына ұқсас. Күкірт атомы sp 2 гибридтену күйінде, орбитальдардың пішіні дұрыс үшбұрыш, ал молекуласының пішіні бұрыштық. Күкірт атомында жалғыз жұп электрон бар. S–O байланысының ұзындығы 0,143 нм, байланыс бұрышы 119,5°.

Құрылым келесі резонанстық құрылымдарға сәйкес келеді:

Озонға қарағанда S–O байланысының еселігі 2-ге тең, яғни негізгі үлесті бірінші резонанстық құрылым қосады. Молекула жоғары термиялық тұрақтылықпен сипатталады.

Физикалық қасиеттері

Қалыпты жағдайда күкірт диоксиді немесе күкірт диоксиді өткір тұншықтырғыш иісі бар түссіз газ, балқу температурасы -75 °С, қайнау температурасы -10 °С. Ол 20°С суда жақсы ериді, 1 көлем суда 40 көлем күкірт оксиді ериді; Улы газ.

Күкірт (IV) оксидінің химиялық қасиеттері

Күкірт диоксиді жоғары реактивті. күкірт диоксиді –қышқыл оксиді

. Ол гидраттарды түзу үшін суда жақсы ериді. Ол сондай-ақ сумен ішінара әрекеттеседі, әлсіз күкірт қышқылын түзеді, ол жеке түрде оқшауланбайды:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 = H + + HSO 3 - = 2H + + SO 3 2- .

Диссоциация нәтижесінде протондар түзіледі, сондықтан ерітіндіде қышқылдық орта болады.

Күкірт диоксиді газын натрий гидроксиді ерітіндісінен өткізгенде натрий сульфиті түзіледі. Натрий сульфиті артық күкірт диоксидімен әрекеттесіп, натрий гидросульфитін түзеді:

2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O;

Күкірт диоксиді тотығу-тотықсыздану екі жақтылығымен сипатталады, мысалы, ол төмендететін қасиет көрсетеді және бром суын түссіздендіреді;

SO 2 + Br 2 + 2H 2 O = H 2 SO 4 + 2HBr

және калий перманганатының ерітіндісі:

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O = 2KНSO 4 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4.

оттегімен күкірт ангидридіне дейін тотығады:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3.

Ол күшті тотықсыздандырғыштармен әрекеттескенде тотықтырғыш қасиет көрсетеді, мысалы:

SO 2 + 2CO = S + 2CO 2 (500 ° C, Al 2 O 3 қатысында);

SO 2 + 2H 2 = S + 2H 2 O.

Күкірт (IV) оксидін алу

Ауада күкірттің жануы

S + O 2 = SO 2.

Сульфидтердің тотығуы

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Әрекет күшті қышқылдарметалл сульфиттері үшін

Na 2 SO 3 + 2H 2 SO 4 = 2NaHSO 4 + H 2 O + SO 2.

1.11.2. Күкірт қышқылы және оның тұздары

Күкірт диоксиді суда еріген кезде әлсіз күкірт қышқылы түзіледі, еріген SO 2 негізгі бөлігі гидратталған SO 2 ·H 2 O түрінде болады, суыған кезде кристалдық гидрат та бөлінеді, тек аз ғана бөлігі; күкірт қышқылының молекулалары сульфит және гидросульфит иондарына диссоциацияланады. Бос күйде қышқыл бөлінбейді.

Екі негізді болғандықтан, екі түрлі тұз түзеді: орташа – сульфиттер және қышқыл – гидросульфиттер. Суда тек сілтілік металдардың сульфиттері мен сілтілі және сілтілі жер металдарының гидросульфиттері ериді.

Күкірт (IV) оксидінің қышқылдық қасиеттері бар, олар негізгі қасиеттерді көрсететін заттармен реакцияларда көрінеді. Қышқылдық қасиет сумен әрекеттескенде пайда болады. Бұл күкірт қышқылының ерітіндісін шығарады:

Күкірт диоксиді газындағы күкірттің тотығу дәрежесі (+4) күкірт диоксиді газының тотықсыздандырғыш және тотықтырғыш қасиеттерін анықтайды:

Бұл ферменттер шырынды өңдеу кезінде толығымен инактивацияланбауы мүмкін, өйткені әдетте тропикалық жеміс шырындарында кездесетін жоғары целлюлоза осы ферменттердің термиялық инактивациясын қиындатады. Сульфитті қосу аскорбин қышқылының оксидаза 13 ферменттерінің әсерінен болатын тотығуды болдырмай, өнімді өңдеу және сақтау кезінде аскорбин қышқылының жойылуын болдырмайды.

Ферментативті емес қызаруды бақылау. Жеміс шырындары түсі, дәмі және хош иісі бойынша ерекше қасиеттерге ие. Бұл сипаттамалар өңдеу және сақтау кезінде өзгереді, бұл өнімнің жалпы тозуына әкеледі. Жеміс шырындарындағы ең маңызды үш ферментті емес күңгірттену механизмі: 1 - қалпына келтіретін қанттар мен амин қышқылдарының, пептидтердің және белоктардың γ-аминотоптарының арасында пайда болатын, нәтижесінде меланоидиндер түзілетін Мейлард реакциясы; 2 - аскорбин қышқылының азот қосылыстарының қатысуымен қара қоңыр түсті пигменттер түзетін фурфурол және альфа-кетогулон қышқылына дейін тотығуы; қарапайым полимерлеудің генерациясынан басқа фурфур ашық қоңыр пигменттер түзіледі; 3 – қышқылдардың қантқа әсер етуінен болатын қанттардың карамелденуі, бұл гидроксиметилфурфуралдың түзілуіне әкеледі, ол меланоидиндердің, қоңыр пигменттердің түзілуін полимерлендіреді 47.

во-тел: S+4 – 2e => S+6

ok-tel: S+4 + 4e => S0

Тотықсыздандырғыш қасиеттері күшті тотықтырғыштармен: оттегімен, галогендермен, азот қышқылымен, калий перманганатымен және басқалармен реакцияларда көрінеді. Мысалы:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 – 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Күшті тотықсыздандырғыштармен газ тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Мысалы, араластырсаңыз күкірт диоксидіжәне күкіртсутек, олар өзара әрекеттеседі қалыпты жағдайлар:

Ферменттік емес күңгірттену реакциялары маңызды амин қышқылдары мен аскорбин қышқылы сияқты қоректік заттардың бұзылуына әкеледі, ақуыздың сіңімділігін төмендетеді, ас қорыту ферменттерінің әсерін тежейді және металл иондарының комплексті түзілуіне ықпал ету арқылы минералдардың сіңуіне кедергі келтіреді. Потенциалды токсикалық мутагендік өнімдер Maillard реакциясы 19 есебінен түзілуі мүмкін.

Әдетте, ферменттік емес қызаруды тежеуге немесе бақылауға болады әртүрлі жолдармен, төмен сақтау температурасын пайдалану, орауыштан оттегін алу және сульфиттер сияқты химиялық ингибиторларды пайдалану 47. Күкірт диоксиді тағамдағы ең тиімді ферментативті емес қызарту болып табылады 10.

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 – 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Күкірт қышқылы тек ерітіндіде болады. Ол тұрақсыз және күкірт диоксиді мен суға ыдырайды. Күкірт қышқылы күшті қышқыл емес. Бұл орташа күшті қышқыл және сатылы диссоциацияланады. Күкірт қышқылына сілтіні қосқанда тұздар түзіледі. Күкірт қышқылы екі қатар тұздар түзеді: орташа – сульфиттер және қышқыл – гидросульфиттер.

Күкірт диоксидінің ферментативті емес қызаруды тежейтін химиялық механизмі толық зерттелмеген және бисульфиттің қант молекулаларының белсенді карбонил топтарымен және С 10 дәруменімен реакциясы деп есептеледі. Сульфит тамақ өнімдеріндегі әртүрлі компоненттермен әрекеттеседі, соның ішінде: қалпына келтіру қант, альдегидтер, кетондар, белоктар және антоцианиндер 53 және оның байланысқан түріндегі сульфит қышқыл тағамдарда азаяды. Реакцияның ауқымы рН, температура, сульфит концентрациясы және өнімде бар реактивті компоненттерге байланысты.

Күкірт (VI) оксиді

Күкірт триоксиді қышқылдық қасиет көрсетеді. Ол сумен қатты әрекеттеседі, көп мөлшерде жылу бөледі. Бұл реакция алу үшін қолданылады ең маңызды өнімхимия өнеркәсібі – күкірт қышқылы.

SO3 + H2O = H2SO4

Күкірт триоксидіндегі күкірт болғандықтан ең жоғары дәрежетотығу, содан кейін күкірт (VI) оксиді тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Мысалы, галогенидтерді, электртерістігі төмен бейметалдарды тотықтырады:

пайдалануды реттейтін принциптердің бірі тағамдық қоспалар, олардың қауіпсіздігі, бірақ олардың барлық адамдар үшін уыттылығының абсолютті дәлелін анықтау мүмкін емес. Токсикологиялық сынақтар белгілі бір жұту жылдамдығына қатысты тәжірибелік жануарлардың физиологиялық әсерін білдіреді.

Бұл топ зертханалық жануарларда сульфиттер тератогенді, мутагенді немесе канцерогенді емес деген қорытындыға келді. Олар сондай-ақ маңызды токсикологиялық немесе метаболикалық деректер таппады 54 Сульфиттер бұрыннан салатта қолдану үшін мейрамхана иелері арасында танымал болған, өйткені олардың құрамында жаңа піскен жемістер мен көкөністер болған, бірақ кейбір адамдар қауіпті аллергиялық реакцияларды бастан кешіргеннен кейін оларды пайдалануға тыйым салынған. Демек, көптеген өнімдерде қосылған сульфиттің аз ғана бөлігі соңғы өнімде бос күйінде қалады 18.

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 – 4e => C+4 2

Күкірт қышқылы әрекеттеседі үш түрі: қышқыл-негіз, ион алмасу, тотығу-тотықсыздану. Ол сондай-ақ органикалық заттармен белсенді әрекеттеседі.

Қышқылдық-негіздік реакциялар

Күкірт қышқылы негіздермен және негіздік оксидтермен реакцияларда қышқылдық қасиет көрсетеді. Бұл реакцияларды сұйылтылған күкірт қышқылымен жүргізген дұрыс. Күкірт қышқылы екі негізді болғандықтан, аралық тұздарды да (сульфаттарды) да, қышқылды да (сутек сульфаттарын) түзе алады.

Сульфиттің биотрансформациясы тіндерде, негізінен жүректе, бауырда және бүйректе болатын митохондрияларда орналасқан сульфитоксидаза ферментінің әсерінен оның сульфатқа тотығуынан тұрады. Адам ағзасында бұл фермент күкірт аминқышқылдарын сульфиттерге де айналдырады. Бұл қалыпты метаболикалық процесс осы аминқышқылдарының артық мөлшерін сульфаттарға дейін тотықтыру арқылы бақылайды, олар оңай шығарылады. Барлық зерттелген түрлерде тұтынылатын сульфиттің көп бөлігі сульфат түрінде тез шығарылады, ол ақуыздармен әрекеттесіп, организмде сақталуы мүмкін белок-тиосульфонат кешенін түзе алады.

Ион алмасу реакциялары

Күкірт қышқылы ион алмасу реакцияларымен сипатталады. Сонымен бірге ол тұз ерітінділерімен әрекеттесіп, тұнба, әлсіз қышқыл немесе газ бөледі. Егер сіз 45% немесе одан да көп сұйылтылған күкірт қышқылын алсаңыз, бұл реакциялар жылдамырақ болады. Газдың бөлінуі тұрақсыз қышқылдардың тұздарымен реакцияда жүреді, олар ыдырап газдар (көміртек, күкірт диоксиді, күкіртсутек) немесе тұз қышқылы сияқты ұшпа қышқылдар түзеді.

Астматикалық және сульфитоксидаза тапшылығы бар адамдар сульфиттің белгілі бір мөлшеріне дейін сезімтал болмайды. Сульфитті сульфатқа дейін тотықтыратын тағы бір бейспецификалық фермент бар, ксантиноксидаза 21. Тейлор 19 бойынша, сульфитке сезімталдықпен байланысты жалғыз теріс әсер демікпе болып табылады, дегенмен астматикалық науқастардың аз ғана пайызы сульфитке сезімтал.

Тағамдық қоспа - тағамды өндіру, өңдеу, дайындау, өңдеу, орау, сақтау, тасымалдау немесе өңдеу кезінде физикалық, химиялық, биологиялық немесе сенсорлық сипаттамаларды өзгерту мақсатында тағамға тағамдық мақсатсыз әдейі қосылатын кез келген қоспа 59 Дегенмен, диеталық қосымша ұғымы әр елде әртүрлі. Бір зат бір елде қоспа ретінде қолданылып, басқа 60 елде тыйым салынуы мүмкін.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары

Күкірт қышқылы өзінің қасиеттерін тотықтырғышта айқын көрсетеді. қалпына келтіру реакциялары, өйткені оның құрамында күкірттің тотығу дәрежесі ең жоғары +6. Күкірт қышқылының тотықтырғыш қасиеттерін реакцияда, мысалы, мыспен анықтауға болады.

Күкірт қышқылының молекуласында екі тотықтырғыш элемент бар: СО бар күкірт атомы. +6 және сутегі иондары Н+. Мысты сутекпен +1 тотығу дәрежесіне дейін тотықтыруға болмайды, бірақ күкірт. Бұл мыс сияқты белсенді емес металдың күкірт қышқылымен тотығуының себебі.

Бразилияда қоспалар 23 функционалдық сыныпқа жіктеледі, олардың арасында микроорганизмдер немесе ферменттер тудыратын тағамдардағы өзгерістерді болдырмайтын немесе кешіктіретін заттар ретінде анықталған консерванттар бар. Күкірт диоксиді және оның туындылары консервативті 59 ретінде жіктеледі.

Дегенмен, кешью шырынын нақты жағдайда көбірек пайдалану қажет жоғары деңгейлеркүкірт диоксиді басқа жеміс шырындарына қарағанда күңгірттену мен хош иісті, дәм мен тағамдық құндылықты жоғалтпау үшін. Тропикалық жеміс шырындарын күкірт диоксидін қосып, содан кейін термиялық өңдеу арқылы консервілеу өңдеу өнеркәсібінде ең көп қолданылатын әдіс болып табылады, өйткені бұл қоспа микроорганизмдерді бақылауда және ферменттік және ферменттік емес қызартуда тиімділігін дәлелдеді, бұл өңделген шырындардың сапасын сақтауға үлкен үлес қосты. ұзақ уақытқа.

Күкірт қышқылының сұйылтылған ерітінділерінде тотықтырғыш зат негізінен сутегі ионы Н+ болады. Концентрлі ерітінділерде, әсіресе ыстық ерітінділерде +6 тотығу дәрежесінде күкірттің тотықтырғыш қасиеті басым болады.

Оқуыңызға көмек керек пе?

Алдыңғы тақырып: Химиялық қасиеттеріоттегі және күкірт: металдармен және бейметалдармен реакциялар
Келесі тақырып:    Құрамында азот бар күрделі заттардың қасиеттері: азот оксидтері

Бірнеше белгілі аллотроптық модификацияларкүкірт – ромбты, моноклинді, пластикалық күкірт. Ең тұрақты модификация ромб тәрізді күкірт болып табылады.

Сонымен қатар, бұл қоспа Бразилия заңымен рұқсат етілген шектен аспайтын жағдайда токсикологиялық тұрғыдан қауіпсіз болып саналады. Сусын жеңімпаздары: аминқышқылдары мен пептидтерді спорттық тамақтануда қолдану. Функционалды тағамдар: жапондық көзқарас.

Денсаулық пен аурудағы заманауи тамақтану. 8-ші басылым. Тропикалық жемістерді өңдеу қауымдастығы. Жеміс шырынын экспорттау есебі. Бразилия ауыл шаруашылығының жылнамасы. Сульфитті тағамдық қоспалар: тыйым салу керек пе, жоқ па? Тағамдардағы сульфиттерге шолу: аналитикалық әдістеме және жарияланған нәтижелер.

Күшті тотықтырғыштармен әрекеттескен кезде күкірт өзінің электрондарын бере алады:

Бұл реакцияларда күкірт тотықсыздандырғыш болып табылады.

Күкірт оксиді (VI) тек немесе бар болғанда ғана түзілуі мүмкін екенін атап өту керек жоғары қан қысымы(төменде қараңыз).

Металдармен әрекеттескенде күкірт тотықтырғыш қасиет көрсетеді:

Шырындар, целлюлоза және қышқыл өнімдердің микробиологиясы. Тағамдық қоспалар мен күкірт диоксиді, аскорбин және азот қышқылдары бар қоспалардың өзара әрекеттесуі – шолу. Микробқа қарсы тағамдық қоспалар: пайдалану әсерлерінің сипаттамалары. 2-ші басылым. Өнімдерді қызарту: сульфиттермен, антиоксиданттармен және басқа құралдармен бақылау.

Тағамды химиялық консервілеу. Ашытқылардың күкірт диоксидімен өлуіне әсер ететін факторлар. Тамақ өнімдеріндегі химиялық консерванттар. Тағам химиясы: механизмдері мен теориясы. Токсикологиялық аспектіде тамақ өнімдеріне арналған қоспалар. 2-ші басылым. Дезинфекция, зарарсыздандыру және консервациялау.

Күкірт қыздырылған кезде көптеген металдармен әрекеттеседі, бірақ сынаппен реакцияда әрекеттесу бөлме температурасында орын алады.

Бұл жағдай зертханаларда төгілген сынапты жою үшін қолданылады, оның булары күшті улану болып табылады.

Натрий бензоаты және бензой қышқылы. Нью-Йорк: Марсель Деккер; бірге. 11. Консервативті бензой қышқылы және сорбин қышқылы. Дәстүрлі микробқа қарсы препараттардың қазіргі және болашақта қолданылуы. Бензоин мен сорбты консерванттардың броматологиялық және токсикологиялық аспектілері.

Ферменттер мен пигменттер: өңдеу кезіндегі әсері және өзгеруі. Жемістерді индустрияландыру бойынша нұсқаулық. Тропикалық жемістердің биохимиясы. Тропикалық жемістер мен олардың өнімдерінің кейбір технологиялық аспектілері. Тамақ өнімдеріндегі полифенолоксидазалардың әрекеті. Фенолды қосылыстаржәне жүзім мен шараптағы тосттарға қатысты полифенолоксидаза.

Күкіртсутек, сульфид қышқылы, сульфидтер.

Күкіртті сутегімен қыздырғанда қайтымды реакция жүреді

күкіртті сутегінің өте төмен шығымымен. Әдетте сұйылтылған қышқылдардың сульфидтерге әсерінен дайындалады:

Күкіртсутек - шіріген жұмыртқаның иісі бар түссіз газ және улы. Қалыпты жағдайда бір көлем су 3 көлем күкіртті сутекті ерітеді.

Физикалық және химиялық әдістер, көкөністердің ферментативті қызаруын бақылау үшін қолданылады. Алма және алма өнімдеріндегі ферментативті тост реакциялары. Жемістер мен көкөністердегі полифенолоксидаза және пероксидаза. Полифенолоксидазамен индукцияланған қызарудың сульфитті тежеу ​​механизмі.

Күкірт диоксидінің өсімдік ұлпаларындағы тотықтырғыш ферменттік жүйелерге әсері. Өсімдіктердегі полифенолоксидазалар. Фермент катализі арқылы тұрақсыз күйге әкелетін ингибитормен ферменттің қайтымсыз тежелуін кинетикалық зерттеу. Жемістердің биохимиясы және олардың өңдеуге әсері. Жемістерді өңдеу: тамақтану, өнімдер және сапаны басқару. 2-ші басылым.

Күкіртсутек типтік тотықсыздандырғыш болып табылады. Ол оттегіде жанады (жоғарыдан қараңыз). Күкіртсутегінің судағы ерітіндісі өте әлсіз гидросульфид қышқылы болып табылады, ол сатылы және негізінен бірінші сатыда диссоциацияланады:

Күкіртсутек қышқылы, күкіртті сутегі сияқты, әдеттегі қалпына келтіргіш болып табылады.

Тамақ өнімдерін санитарлық бақылау. 2-ші басылым. Консерванттар: бактериялармен күресудің балама әдістері. Уытты заттар тағамға тікелей енеді. Сан-Паулу: Варела; r. 61. Тағамдық химия: теория және практика. 1-бас. Эксперименталды биология бойынша американдық қоғамдар федерациясы.

Азық-түлік қауіпсіздігі және тағамдық технология. Тамақтану: ұғымдар мен қайшылықтар. 8-ші басылым. Азық-түлікті таңбалау: сульфондаушы агенттердің декларациясы. Консервіленген саңырауқұлақтардың күкірт диоксидінің құрамын және микробиологиялық сапасын бағалау. Азық-түліктегі сульфондатқыштардың химиясы.

Күкіртсутек қышқылы тек хлор сияқты күшті тотықтырғыштармен тотықпайды.

сонымен қатар әлсіз, мысалы, күкірт қышқылы

немесе темір иондары:

Күкіртсутек қышқылы негіздермен, негіздік оксидтермен немесе тұздармен әрекеттесіп, екі тұз қатарын түзе алады: орта – сульфидтер, қышқыл – гидросульфидтер.

Денсаулық сақтау министрлігінің № 540 қаулысы. Техникалық регламентті бекітеді: Тағамдық қоспалар – анықтамалары, жіктелуі және жұмысқа орналасуы. Тағамдық қоспалардың заңнамасы. Денсаулық сақтау жөніндегі ұлттық кеңестің № 04 қаулысы. Ұлттық санитарлық қадағалау агенттігінің 12 қаулысы.

Сондай-ақ, парсы алхимигі Аль-Рази бұл заттың алғашқы сипаттамасына жатады. Француз химигі Гей-Люссак пен британдық химигі Джон Гловердің бұл процесті одан әрі жетілдірулері нәтижесінде алынған қышқылдың концентрациясын жақсартты. Күкірт қышқылының тарихы біздің мақалада толығырақ қарастырылады.

Сульфидтердің көпшілігі (сілтілік және сілтілі жер металдарының сульфидтерін, сондай-ақ аммоний сульфидін қоспағанда) суда нашар ериді. Сульфидтер өте әлсіз қышқылдың тұздары ретінде гидролизге ұшырайды.

Күкірт (IV) оксиді. Күкірт қышқылы.

SO2 күкіртті оттегіде күйдіргенде немесе сульфидтерді күйдіргенде түзіледі; бұл суда жақсы еритін өткір иісі бар түссіз газ (20°С судың 1 көлемінде 40 көлем).

Геология, климатология және астрофизика

Ең пайдалысын алу тарихы химиялық заттар. Күкірт қышқылы атмосфераға тотығатын, содан кейін ауа ылғалдылығымен әрекеттесетін күкірт диоксидін түзетін жанартаулардың шығарындылары есебінен табиғи түрде пайда болады. Ол сондай-ақ жанартаулық белсенділікке жақын су қоймаларында және жанартау кратерлерінің ішінде пайда болған көлдерде көпіршіктерде пайда болады.

Ол сондай-ақ жанартаулық лавамен жанасқанда хлорсутекпен, демек, тұз қышқылымен бірге түзіледі. теңіз суы. Құрамында күкірт қышқылы бар бу бұлттары. Бұл гидраттар Жердің стратосферасында пайда болуы ықтимал және жер климатына айтарлықтай әсер етуі мүмкін биік мұз бұлттарының конденсациясы үшін орындарды қамтамасыз етуі мүмкін, әсіресе жоғарыда атмосферада күкірттің көп мөлшері жиналған кезде жанартау атқылауынан кейін. Атап айтқанда, зерттелген аумақ таза мұзкүкірт қышқылының геми-гексагидраты, соның ішінде күкірт қышқылы октагидратының егжей-тегжейлі зерттеулері.

Күкірт оксиді (IV) - күкірт қышқылының ангидриді, сондықтан суда еріген кезде сумен ішінара реакция жүреді және әлсіз күкірт қышқылы түзіледі:

ол тұрақсыз, қайтадан оңай ыдырайды. Күкірт диоксидінің сулы ерітіндісінде бір мезгілде келесі тепе-теңдіктер болады.

Күкірт (IV) оксидінің қышқылдық қасиеттері бар, олар негізгі қасиеттерді көрсететін заттармен реакцияларда көрінеді. Қышқылдық қасиет сумен әрекеттескенде пайда болады. Бұл күкірт қышқылының ерітіндісін шығарады:

Күкірт диоксиді газындағы күкірттің тотығу дәрежесі (+4) күкірт диоксиді газының тотықсыздандырғыш және тотықтырғыш қасиеттерін анықтайды:

во-тел: S+4 – 2e => S+6

ok-tel: S+4 + 4e => S0

Тотықсыздандырғыш қасиеттері күшті тотықтырғыштармен: оттегімен, галогендермен, азот қышқылымен, калий перманганатымен және басқалармен реакцияларда көрінеді. Мысалы:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 – 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Күшті тотықсыздандырғыштармен газ тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Мысалы, күкірт диоксиді мен күкіртті сутегін араластырсаңыз, олар қалыпты жағдайда әрекеттеседі:

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 – 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Күкірт қышқылы тек ерітіндіде болады. Ол тұрақсыз және күкірт диоксиді мен суға ыдырайды. Күкірт қышқылы күшті қышқыл емес. Бұл орташа күшті қышқыл және сатылы диссоциацияланады. Күкірт қышқылына сілтіні қосқанда тұздар түзіледі. Күкірт қышқылы екі қатар тұздар түзеді: орташа – сульфиттер және қышқыл – гидросульфиттер.

Күкірт (VI) оксиді

Күкірт триоксиді қышқылдық қасиет көрсетеді. Ол сумен қатты әрекеттеседі, көп мөлшерде жылу бөледі. Бұл реакция химия өнеркәсібінің ең маңызды өнімі – күкірт қышқылын алу үшін қолданылады.

SO3 + H2O = H2SO4

Күкірт триоксидіндегі күкірт ең жоғары тотығу дәрежесіне ие болғандықтан, күкірт (VI) оксиді тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Мысалы, галогенидтерді, электртерістігі төмен бейметалдарды тотықтырады:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 – 4e => C+4 2

Күкірт қышқылы үш түрлі реакцияға түседі: қышқыл-негіз, ион алмасу және тотығу-тотықсыздану. Ол сондай-ақ органикалық заттармен белсенді әрекеттеседі.

Қышқылдық-негіздік реакциялар

Күкірт қышқылы негіздермен және негіздік оксидтермен реакцияларда қышқылдық қасиет көрсетеді. Бұл реакцияларды сұйылтылған күкірт қышқылымен жүргізген дұрыс. Күкірт қышқылы екі негізді болғандықтан, аралық тұздарды да (сульфаттарды) да, қышқылды да (сутек сульфаттарын) түзе алады.

Ион алмасу реакциялары

Күкірт қышқылы ион алмасу реакцияларымен сипатталады. Сонымен бірге ол тұз ерітінділерімен әрекеттесіп, тұнба, әлсіз қышқыл немесе газ бөледі. Егер сіз 45% немесе одан да көп сұйылтылған күкірт қышқылын пайдалансаңыз, бұл реакциялар жылдамырақ болады. Газдың бөлінуі тұрақсыз қышқылдардың тұздарымен реакцияда жүреді, олар ыдырап газдар (көміртек, күкірт диоксиді, күкіртсутек) немесе тұз қышқылы сияқты ұшпа қышқылдар түзеді.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары

Күкірт қышқылы өзінің қасиеттерін тотығу-тотықсыздану реакцияларында айқын көрсетеді, өйткені оның құрамындағы күкірт ең жоғары тотығу дәрежесі +6. Күкірт қышқылының тотықтырғыш қасиеттерін реакцияда, мысалы, мыспен анықтауға болады.

Күкірт қышқылының молекуласында екі тотықтырғыш элемент бар: СО бар күкірт атомы. +6 және сутегі иондары Н+. Мысты сутекпен +1 тотығу дәрежесіне дейін тотықтыруға болмайды, бірақ күкірт. Бұл мыс сияқты белсенді емес металдың күкірт қышқылымен тотығуының себебі.

Күкірт VIа тобында орналасқан Периодтық кесте химиялық элементтерД.И. Менделеев.
Күкірттің сыртқы энергетикалық деңгейінде 6 электрон бар, оларда 3s 2 3p 4 болады. Металдармен және сутегімен қосылыстарда күкірт элементтердің теріс тотығу дәрежесін көрсетеді -2, оттегімен және басқа белсенді бейметалдармен қосылыстарда - оң +2, +4, +6. Күкірт түрлену түріне байланысты типтік металл емес, ол тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш болуы мүмкін;

Табиғатта күкіртті табу

Күкірт бос (туған) күйде және байланысқан күйде кездеседі.

Ең маңызды табиғи күкірт қосылыстары:

FeS 2 - темір колчеданы немесе пирит,

ZnS - мырыш қоспасы немесе сфалерит (вуртцит),

PbS - қорғасын жылтырлығы немесе галена,

HgS - киноварь,

Sb 2 S 3 - стибнит.

Сонымен қатар, күкірт мұнайда, табиғи көмірде, табиғи газдарда және табиғи суларда болады (сульфат иондары түрінде және «тұрақты» қаттылықты тудырады тұщы су). Өмірлік маңызды элементіжоғары организмдер үшін, құрамдаскөптеген ақуыздар шашта шоғырланған.

Күкірттің аллотропты модификациялары

Аллотропия- бұл бір элементтің әртүрлі молекулалық формаларда болу қабілеті (молекулаларда бір элемент атомдарының әртүрлі саны болады, мысалы, O 2 және O 3, S 2 және S 8, P 2 және P 4 және т.б.). ).

Күкірт атомдардың тұрақты тізбектері мен циклдерін құру қабілетімен ерекшеленеді. Ең тұрақтылары орторомбты және моноклиникалық күкірт түзетін S8 болып табылады. Бұл кристалды күкірт - сынғыш сары зат.

Ашық тізбектерде балқытылған күкіртті күрт салқындату арқылы алынатын қоңыр зат пластикалық күкірт болады (пластикалық күкірт бірнеше сағаттан кейін сынғыш болып, сары түске ие болып, бірте-бірте ромбқа айналады).

1) ромб тәрізді - S 8

t°pl. = 113°C; r = 2,07 г/см 3

Ең тұрақты модификация.

2) моноклиникалық - қою сары инелер

t°pl. = 119°C; r = 1,96 г/см 3

96°C жоғары температурада тұрақты; қалыпты жағдайда ромбқа айналады.

3) пластик – қоңыр түсті резеңке тәрізді (аморфты) масса

Тұрақсыз, қатқанда ромбқа айналады

Күкірт алу

1. Өнеркәсіптік әдіс – кенді бу көмегімен балқыту.
2. Күкіртті сутегінің толық емес тотығуы (оттегінің жетіспеушілігімен):

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O

1. Ваккенродер реакциясы:

2H 2 S + SO 2 → 3S + 2H 2 O

Күкірттің химиялық қасиеттері

Күкірттің тотығу қасиеті
(С 0 + 2ē→ С -2 )

1) Күкірт сілтілі заттармен қыздырмай әрекеттеседі:

S + O 2 – t° → S +4 O 2

2S + 3O 2 – t °; pt → 2S +6 O 3

4) (йодтан басқа):

S+Cl2 → S +2 Cl 2

S+3F2 → SF 6

Күрделі заттармен:

5) қышқылдармен – тотықтырғыштармен:

S + 2H 2 SO 4 (конс.) → 3S +4 O 2 + 2H 2 O

S + 6HNO 3 (конс.) → H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Диспропорциялық реакциялар:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O

7) күкірт натрий сульфитінің концентрлі ерітіндісінде ериді:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 натрий тиосульфаты

Тотығу-тотықсыздану процестерінде күкірт диоксиді тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш бола алады, өйткені бұл қосылыстағы атомның аралық тотығу дәрежесі +4.

SO 2 күшті тотықсыздандырғыштармен қалай әрекеттеседі, мысалы:

SO 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 O

Тотықсыздандырғыш SO 2 күшті тотықтырғыштармен қалай әрекеттеседі, мысалы катализатор қатысында, т.б.:

2SO2 + O2 = 2SO3

SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O = H 2 SO 3 + 2HCl

Түбіртек

1) Күкірт жанғанда күкірт диоксиді түзіледі:

2) Өнеркәсіпте пиритті күйдіру арқылы алады:

3) Зертханалық жағдайда күкірт диоксидін алуға болады:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Қолданба

Күкірт диоксиді тоқыма өнеркәсібінде әртүрлі өнімдерді ағарту үшін кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, ол қолданылады ауыл шаруашылығыжылыжайлар мен жертөлелерде зиянды микроорганизмдерді жою үшін. Күкірт қышқылын алу үшін көп мөлшерде SO 2 қолданылады.

күкірт оксиді (VI) – SO 3 (күкірт ангидриді)

Күкірт ангидриді SO 3 – түссіз сұйықтық, 17oС-тан төмен температурада ақ кристалды массаға айналады. Ылғалды өте жақсы сіңіреді (гигроскопиялық).

Химиялық қасиеттері

Қышқылдық-негіздік қасиеттері

Әдеттегі қышқыл оксиді күкірт ангидриді қалай әрекеттеседі:

SO 3 + CaO = CaSO 4

в) сумен:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

SO 3-тің ерекше қасиеті оның күкірт қышқылында жақсы еритін қабілеті. Күкірт қышқылындағы SO 3 ерітіндісі олеум деп аталады.

Олеумның түзілуі: H 2 SO 4 + n SO 3 = H 2 SO 4 ∙ n SO 3

Тотығу-тотықсыздану қасиеттері

Күкірт (VI) оксиді күштілігімен сипатталады тотықтырғыш қасиеттері(әдетте SO 2 дейін азайтылады):

3SO 3 + H 2 S = 4SO 2 + H 2 O

Қабылдау және пайдалану

Күкірт ангидриді күкірт диоксидінің тотығуынан түзіледі:

2SO2 + O2 = 2SO3

Таза күкірт ангидриді практикалық маңызыжоқ. Ол күкірт қышқылы өндірісінде аралық өнім ретінде алынады.

H2SO4

Күкірт қышқылы туралы сөз алғаш араб және еуропалық алхимиктер арасында табылған. Ол темір сульфатын (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) ауада: 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 немесе қоспасы: 6KNO 3 + 5S = 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N күйдіру арқылы алынған. 2 және көрнекті жұптар күкірт ангидридіконденсацияланған. Ылғалды сіңіріп, олар олеумға айналды. Дайындалу тәсіліне қарай H 2 SO 4 витриол майы немесе күкірт майы деп аталды. 1595 жылы алхимик Андреас Либавиус екі заттың да сәйкестігін анықтады.

Ұзақ уақыт бойы витриол майы кеңінен қолданылмады. Оған деген қызығушылық 18 ғасырдан кейін айтарлықтай өсті. Индигодан тұрақты көк бояғыш индигокармин алу процесі ашылды. Күкірт қышқылын шығаратын алғашқы зауыт 1736 жылы Лондонға жақын жерде құрылды. Процесс қорғасын камераларында жүргізілді, оның түбіне су құйылды. Камераның жоғарғы бөлігінде селитра мен күкірттің балқытылған қоспасы жағылды, содан кейін оған ауа енгізілді. Процедура контейнер түбінде қажетті концентрациядағы қышқыл пайда болғанша қайталанды.

19 ғасырда әдіс жетілдірілді: селитраның орнына олар қолдана бастады азот қышқылы(камерада ыдырағанда береді). Жүйеге азотты газдарды қайтару үшін арнайы мұнаралар салынды, олар бүкіл процеске - мұнара процесі деп аталды. Мұнара әдісімен жұмыс істейтін зауыттар күні бүгінге дейін бар.

Күкірт қышқылы – ауыр майлы сұйықтық, түссіз және иіссіз, гигроскопиялық; суда жақсы ериді. Концентрлі күкірт қышқылы суда еріген кезде көп мөлшерде жылу бөлінеді, сондықтан оны суға мұқият құйып (және керісінше емес!) және ерітіндіні араластыру керек.

H 2 SO 4 мөлшері 70%-дан төмен күкірт қышқылының судағы ерітіндісі әдетте сұйылтылған күкірт қышқылы, ал 70%-дан жоғары ерітінді концентрлі күкірт қышқылы деп аталады.

Химиялық қасиеттері

Қышқылдық-негіздік қасиеттері

Сұйылтылған күкірт қышқылы бәрін ашады тән қасиеттеркүшті қышқылдар. Ол жауап береді:

H 2 SO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

Ba 2+ иондарының SO 4 2+ сульфат иондарымен әрекеттесу процесі ақ түсті ерімейтін BaSO 4 тұнбасының түзілуіне әкеледі. Бұл сапалық реакциясульфат ионына.

Тотығу-тотықсыздану қасиеттері

Сұйытылған H 2 SO 4 тотықтырғыштар H + иондары, ал концентрлі H 2 SO 4 тотықтырғыштар SO 4 2+ сульфат иондары. SO 4 2+ иондары Н+ иондарына қарағанда күшті тотықтырғыштар болып табылады (сызбаны қараңыз).

IN сұйылтылған күкірт қышқылықұрамындағы металдар электрохимиялық қатаркернеулер болып табылады сутегіге. Бұл жағдайда металл сульфаттары түзіліп, келесілер бөлінеді:

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2

Электрохимиялық кернеу қатарында сутектен кейін орналасқан металдар сұйылтылған күкірт қышқылымен әрекеттеспейді:

Cu + H 2 SO 4 ≠

Концентрлі күкірт қышқылыкүшті тотықтырғыш болып табылады, әсіресе қыздырғанда. Ол көптеген және кейбір органикалық заттарды тотықтырады.

Концентрленген күкірт қышқылы электрохимиялық кернеу қатарында (Cu, Ag, Hg) сутектен кейін орналасқан металдармен әрекеттескенде металл сульфаттары, сонымен қатар күкірт қышқылының тотықсыздану өнімі – SO 2 түзіледі.

Күкірт қышқылының мырышпен әрекеттесуі

Белсендірек металдармен (Zn, Al, Mg) концентрлі күкірт қышқылын бос күкірт қышқылына дейін тотықсыздандыруға болады. Мысалы, күкірт қышқылымен әрекеттескенде, қышқылдың концентрациясына байланысты, күкірт қышқылының әртүрлі тотықсыздану өнімдері бір мезгілде - SO 2, S, H 2 S түзілуі мүмкін:

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

Суықта концентрлі күкірт қышқылы кейбір металдарды пассивтендіреді, мысалы, темір цистерналарда тасымалданады:

Fe + H 2 SO 4 ≠

Концентрлі күкірт қышқылы кейбір бейметалдарды (және т.б.) күкірт оксиді (IV) SO 2-ге дейін тотықсыздандырады:

S + 2H 2 SO 4 = 3SO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 = 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

Қабылдау және пайдалану

Өнеркәсіпте күкірт қышқылы жанасу әдісімен өндіріледі. Алу процесі үш кезеңде жүреді:

1. Пиритті қуыру арқылы SO 2 алу:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

1. Катализатор – ванадий (V) оксидінің қатысуымен SO 2-нің SO 3-ке дейін тотығуы:

2SO2 + O2 = 2SO3

1. SO 3-тің күкірт қышқылында еруі:

H2SO4+ n SO 3 = H 2 SO 4 ∙ n SO 3

Алынған олеум темір цистерналарда тасымалданады. Олеумнен суға қосу арқылы қажетті концентрациядағы күкірт қышқылын алады. Мұны диаграмма арқылы көрсетуге болады:

H2SO4∙ n SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Күкірт қышқылын қолданудың кең ауқымында әртүрлі қолдану бар ұлттық экономика. Ол газдарды кептіру үшін, басқа қышқылдарды өндіруде, тыңайтқыштарды, әртүрлі бояғыштар мен дәрі-дәрмектерді алу үшін қолданылады.

Күкірт қышқылының тұздары

Сульфаттардың көпшілігі суда жақсы ериді (CaSO 4 аз ериді, PbSO 4 одан да аз ериді және BaSO 4 іс жүзінде ерімейді). Құрамында кристалдану суы бар кейбір сульфаттар витриолдар деп аталады:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O мыс сульфаты

FeSO 4 ∙ 7H 2 O темір сульфаты

Барлығында күкірт қышқылының тұздары бар. Олардың жылуға қатынасы ерекше.

Сульфаттар белсенді металдар( , ) тіпті 1000 oС те ыдырамайды, ал басқалары (Cu, Al, Fe) аздап қыздырғанда металл оксидіне және SO 3-ке ыдырайды:

CuSO 4 = CuO + SO 3

Жүктеп алу:

Тақырып бойынша тегін реферат жүктеп алыңыз: «Байланыс әдісімен күкірт қышқылын алу»

Басқа тақырыптар бойынша рефераттарды жүктеп алуға болады

*жазылған суретте мыс сульфатының фотосуреті берілген