Kén kémiai tulajdonságai elemek
Áttekintése és előállítási módszer
Kén (S) - nemfémes képviselő rideg kristályok des-színű.
Kén előfordul a természetben, mint a szabad formában (natív) és az ízületek.
Jelenleg több mint 200 ásványok tartalmaz ként. A legtöbb terjedelmes ras-kén-vegyületek, amelyek különböző fémek - szulfidok: PBS - Galena; ZnS - cinkféle; Cu2 S -medny fényű; FeS2 - pirit; . HgS - cinóber, stb széles körben elterjedt a természetben, mint szulfátok 2: Na SO | - Körülbelül 10N2 - Glauber „! só; BaS04 - súlypát; CaS04 -2H2 0 - gipsz, stb formájában nátrium-szulfát, kálium, magnézium, és egyéb elemek a kén a világon óceáni vizeken (0,08-0,09%), a szén, olajpala, földgáz ..
Az elemi ként előállított natív ércek, használja SPO-lities könnyen olvad. A kapott kéntartalmú desztillálással tisztítjuk az RA-finirovochnyh kemence, ahol felmelegítjük forrásig és kondenzáljuk a kamra falai halványsárga por vagy párologtató-D felett 120 ° C-on folyékony, amely eltávozik a kamrából a penész, ahol megkeményedik lalochek formában.
A ként is nyert hidrogén-szulfid H2S és csökkentése diok Sida S02-ként.
Fontos források kén és a pirit FeS2 jelentése limetallicheskie ércek kénvegyületeket tartalmazó réz, cink, és más nem vastartalmú fémek. Néhány kén (gáz kén) előállíthatók a gázok során keletkező kokszoló és szén gázosítása.
Atomic jellemzőit. Atomic száma 16, atomsúlya 32,064 és. e. m. az atomi térfogata 15,38 x 10 -6 m 3 / mol, az atomi sugara 0,104 nm, ionátmérője s 2- 0174 nm, s + 0,037 nm, S 6 + 0,034 nm. Config-CIÓ külső elektronhéjakat 2 3s 3p 4. Az értékek az ionizációs potenciál-CIÓ / (eV): 10357; 23,4; 34.8. Elektron-affinitása 2,07-2,33 eV. Elektronegativitás 2.6.
Számos kristályos és amorf módosítások kén. Mielőtt 95,6 ° C-on stabil rombos, vagy a-S, a paraméterek: a = 1,04646 nm, 1,28660 nm = 6, c = 2,44860 nm; tartományban 95,6-119,3 ° C monoklin Nye, vagy B -S, rácsos paraméterek a = 0,090 nm, 6 = 1,096 nm, c = 1,102 nm; 6 = 86 16”. rács energiája 223,0 mJ kén / / kmol. Felett 119,3 ° C J -S átjut a folyékony X-S. A gyors on-Greve rombos egy-S alakítjuk közvetlenül a mobil szalmaszínű folyadékhoz X-S.
A folyékony kén figyelhető egyensúly A, -S =<=tB -s +n -s и при 160 °С в ней содержится 89,2 % ^-S; 4,1 % p-S; 6,7 % я -S.
Sötét vörös színű, amorf műanyag p-S által alkotott kvencsfolyadéknak kénatom; ez nem oldódik szén-diszulfid és gyorsan bejut a rombusz egy-S.
A kénvegyületek mutatnak oxidációs állapotban -2, +2, +3, +4, +5, +6.
Elemi kén kémiailag aktív és reakcióba lép a HEAT-Vania sok fémek és nem-fémek (kivéve arany, platina, nitrogén-, jód és inert gázok keveréke), szerves és szervetlen-Kimi vegyületek. Szobahőmérsékleten a nedves levegőn oxidált kén gyenge 280 ° C-on oxigént éget, és 360 ° C-on - a levegőben. Az elegyet a kén gőz és oxigén felrobban.
Szokásos körülmények között végzett kén nem reagál az oxigénnel. Amikor tsagrevaiii levegő vagy oxigén formái kén-oxidok: S02 - kén-oxid (IV), vagy a kén-dioxid színtelen gáz egy szúrós, fojtó szagú könnyen kondenzálható-nek színtelen folyadék, forráspontja -10 ° C-on, könnyen oldódik vízben formában kénessav H2 S03; S03 - kén-oxid (VI), kénsav-anhidrid, amely színtelen, szabadon folyó Yid-csont, forráspontja 44,7 „C és kristályosítjuk át 16,9 ° C-os tárolás jelenlétében a nedvességnyomoktói alakítjuk hosszú selyem-whistet kristályok jó feloldunk vízben, így a kénsav-Kis csomó H2 S04 instabilak kén-oxidok ismertek :. S2 0, SO, S2 03. S04 S07 S3 O10 ...
Számos oxigéntartalmú savak: H2 S03 - kénessav kitty csomó - törékeny vegyület létezik, csak vizes oldatokban, oxidáljuk a levegő oxigénjének, fordult kénsavat H2 S04. jó redukálószer, kétbázisú sav képez két sorozat CO-lei: szulfitok és -ditionitek!
H2 S04 - kénsav - színtelen olajos folyadék anélkül, hogy túlzott ágyék, nem illó, kristályosodó át 10,3 ° C-on, a nehéz melléktermékek aktívan elnyeli vízgőz erős oxidálószer, egy disav, amely egy két-sorozatot előállítottuk: szulfátok és hidrogén-szulfátok, amelyek gyakorlatilag oldhatatlanok csak BaS04. PbS04 és SrS04.
H2 S2 07 - pyrosulphuric vagy dvusernaya savat. Feloldása S03 kénsavanhidrid óleummal kénsavat kapunk, amely főleg a pyrosulphuric sav. Lehűtés vyde sav-óleum lehetővé a színtelen kristályok formájában. Pyrosulphuric savas formák CO-li - vagy diszulfát piroszulfát, amely fölé hevítve az olvadáspontja TEM-mérséklet lebomlanak, fordult szulfátok.
H2 S02 - sulfoxylic sav; szabad állapotban nem vyde-megyében.
H2 S2 08 -peroksodvusernaya vagy perkénsav, sav-TION erős oxidáló tulajdonságokkal, képez sókat perszulfátok.
H2 S2 02 - thiosulphurous sav intermedierként képződött pro kek különböző reakciók.
H2 S2 03 - tiokénsavval - instabil még szobahőmérsékleten is TEM-mérséklet bomlik formák sók - tioszulfátok, amelyek jelentős, de saválló.
H2 S2 04 - ditionistaya sav, már csak a sók formájában.
Van egy csoport po-litionsav savak az általános formában, Le H2 S * 06. ahol x jelentése 2-től 6 A csoport a genny-csomó tartoznak H2 S4 O0 (tetrationovaya sav) és a H2-S2 Oe (ditionsav). Po-litionsav-instabil, és ismert, csak vizes oldatokban. Ezek sói - polntionaty - stabilabb, néhány kapunk kristályok formájában.
Szokásos körülmények között végzett kén-hidrogénnel UE csatlakoztatva Vania HEAT-képző vegyülettel, amelynek általános képlete PbS * - sul ventilátorok; H2 S - hidrogén-szulfid; H2 S2 - dvuhsernisty hidrogénatom; H2 S3 - három hidrogén-szulfid, stb vizes oldatokat szulfánok van egy gyenge-stvami disavak ... Hidrogén-szulfid H2S -bestsvetny gáz jellegzetes szagú, méreg, kissé nehezebb, mint a levegő, éghető, gyúlékony, egy erős redukálószerrel, jól oldódik vízben, alkotó hidrogén-szulfid, sókat, amelyek - szulfidok.
A fennmaradó -szulfán - alacsony stabilitása sárgás, olajos folyadék; vízben oldódik, így a megfelelő savakat, sókat, amelyek - poliszulfidok.
Kén reagál minden fémek (kivéve arany, iri-Diya, platina) alkotnak szulfidok. Rec szobahőmérsékleten, kén egyesíti alkáli-n alkáliföldfémek, valamint a Cu, Ag, Hg; at iagrevaiin - a Pb, Sn, Ni, Co, Zn, Mn, Cr, Al; a nedvesség jelenlétében - Fe; n Egyes tűzálló fémek a platina fémek üvöltve csoportok reagálnak kén REC magas hőmérséklet a finoman eloszlatott állapotban; néhány - kén-gőzök nyomás alatt.
Különböztesse alap szulfidokat (Na2S, MgS), amfoter (A1 2 S3, Cr 2 S3) és sav (MoS, WS3). Szulfidok köthető össze egymással, alkotó thiosalts (például Na2 WS4 -. Nátrium tiovolframat).
Kéntartalmú vegyületek és nitrogén-közvetve. Ismert N4S4 -azotistaya kén - aranysárga kristályok olvadáspontja 178 ° C; hatás és fűtött olvadási hőmérséklete fölé elbontására az elemek nem oldódnak vízben; N2 S4 - chetyrehser-IIST nitrogén - Sötét vörös kristályok, amelynek olvadáspontja 23 ° C, és fokozatosan lebomlik spontán; hő-kipirulás, amikor vízben oldjuk nem oldódnak; N2 Ss - kén-nitrogén.
A 800-900 ° C-on a kén reakcióba lép a szénnel-képző serougle genus CS2 - színtelen folyadék, melynek forráspontja 40 ° C-on, a rossz stretch-Vorya vízben; szén-diszulfid jól oldódik zsírok, olajok, gyanták, hajlamos a polimerizációt. Amikor a kölcsönhatás a szén, az oxigén és kén magas hőmérsékleten képződik szulfid COS. Ismert nem-rezisztens alacsonyabb szén-szulfidokat: CS - fehér bevonattal, amely -180 „C robbanásszerűen átalakult barna CIÓ termékek a polimer (OS) *; valamivel stabilabbak C3 S2 -slezotochivaya folyékony, szilárdító 5 ° C hőmérsékleten és ferde. a polimerizáció.
Amikor a foszfor ötvözött kén, a megfelelő kapcsolatban sheniyah formált tioangidridy P4S3, P4S5, P4 S7. P4 Si0. amely vakvezető Roliz nedves levegőben a kiadás fosfiia PH3.
Halogének, kivéve a jód, közvetlenül kapcsolódik a CE raj. Már a hideg kén reagál erőteljesen fluorral alkotnak egy sor olyan vegyületet: SF6 - gáz színtelen, termikusan és kémiailag stabil, nem reagál a vízzel, sósavval, nátrium-hidroxid, hidrogén és oxigén; SF4 - színtelen gáz heves reakcióba lép, az in-Doi, termikusan stabil akár 600 ° C-on, jó fluorozószerrel; S2 Fi0 et al.
A teljes hiánya a nedvesség még szobahőmérsékleten is, a kén reagál klórral n brómmal reagáltatunk a vegyület: S2 C19 - narancs-színű, olajos folyadék, amelynek forráspontja 137 „C, könnyen oldható kén, füstölgő a nedves levegő és a vízben hidrolizál; SC12 - piros folyadék fojtó a lágyéki hidrolitikusan lebontható víz ;. SC14 - fehér por, tartós csak szilárd állapotban alacsony hőmérsékleten; S2 Br2 - vörös, olajos folyadék, rendkívül érzékeny a légköri nedvesség; rec hőmérséklet meghaladja a 90 ° C, bomlik Gaeta az elemeknek.
Kénvegyületek jóddal stabilak és könnyen bomlanak. Semi-Cheny S * I2 vegyületet. ahol x -A 2-6.
Ugyancsak ismertek a halogénezett szulfánok amelynek ob vezetőképes képletű Sx (^) 2. ahol X - halogének. Változatos kén-oxi-halogenidek általános képletű SO (A „) 2 és S02 (X) 2.
A vízben és híg savakban nem lép kölcsönhatásba a kén. Con-központú salétromsav oxidálja a kén kénsavvá. Co-lyanaya sav nincs hatással a kén, de jelenlétében oxidáló kén kell fordítani a kénsav. Aqua regia is oxidálja a kén kénsavvá. Koncentrált kénsavat a hideg, de nem befolyásolta a kén, olvadt kén reakcióba lép, sernisto- a S02 gáz és víz.
Kén reagáltatjuk alkáli-a képződését szulfidok és szulfitok (reverzibilis reakció). Hevítve ammónia-oldatban NH3 kén képez poliszulfid és az ammónium-tioszulfátot.
Az olvadt ként reagál-oxidok az alkálifémek és ob mációk szulfidok, szulfitok és szulfátok. Mivel nehézfémoxidoknak kölcsönhatásba kén jelentősen 150-200 ° C a kibocsátást a kén-dioxid.
A vízben gyakorlatilag oldhatatlan kén, oldódik vízmentes ammónia, szén-diszulfiddal és egy sor szerves oldószerek (fenol, benzol, diklór-etán, stb).
A fő fogyasztók a kén - a vegyipar: körülbelül 50% -a kén előállításához használt kénsav. Big coli kitüntetéssel kén fogyasztott a gumi és a papíripari-lustaság, viszkóz és a mérkőzés termelés in Organic Synthesis (előállítására kén-színezékek, szén-diszulfid, szintetikus szálak, gyógyszerek, gumi gyorsítók). Kén elkészítéséhez használt különböző cementek, tömítő vegyületek, aszfaltok, fekete por, világító vegyületek, bengáli fények.
A mezőgazdaságban a kén széles körben használják formájában virágok kén, használva a megsemmisítése egyes növényi kártevők; Udo-kén agyag növekedése fagy ellenálló növények és füvek.
kén adalékok javítják a gépi acélok és automatikus en tifriktsionnye súrlódásgátló tulajdonságait szintereit anyagok.
Az orvostudományban, használható elemi kén és vegyületei. Minden szulfonamid gyógyszerek - a szerves kénvegyületek.
Széles körben használják kénvegyületek:
- FeS2 (pirit) - előállítására kénsav; szulfid-CIÓ alkáli- és alkáliföldfémek (Na2S CAS és a BAS) -to barnító ipar; szulfidok ZnS CdS cink és kadmium alapján fényporok; Néhány szulfidok van félvezető tulajdonságokkal rendelkeznek és használják az elektronika; Sok természetes szulfidokat használják a kohászat olvasztására a színes és ritka fémek;
- kén-oxid (IV) S02 - kénsav; A otbe-Libaniosz szalma, gyapjú, selyem; fertőtlenítőszerként; kezelésére háziállatok;
- K2 S03 kálium-szulfit és nátrium-Na2 S0.3 fogfehérítés nekoto-ryh anyagok a textiliparban a festés szövet a fényképek;
- kalcium-hidrogénszulfit Ca (HS03) 2 - feldolgozásakor fa szulfitcellulózt ahonnan papírt ezután kapunk;
- nátrium-szulfát Na2 S04 - a termelés üveg; Glauber-sót Na 2SO 4 -10H2 O a gyógyászatban; gipsz CaS04 -2H2 0 gyártásához livochnyh-formák és formák különböző tárgyak, az építőiparban, a műtét; réz-szulfát CaS04 -5H2 0 - a mezőgazdaságban, az a-gotovleniya ásványi festékek, az elektrolitikus bevonat IU tallium-réz; timsó KA1 (S04) 2 - 12N2 0 - a kettős-TION bőr, festés;
- oleum H2 S2 07 - tisztítható olaj, a termelés, amely egy nem-színezékek és robbanóanyagok;
- kénsav H2 S04 - megszerzésének műtrágya, néhány olyan sav (. HC1, H3 P04, stb), robbanóanyagok, festékek, kerozinnal tisztítását kőolajból és koksz termelési termékek (benzol, toluol), a maratás a vastartalmú fémek (eltávolítása szem-Liny) az ólomakkumulátorok;
- perszulfát - mint azt a fehérítő, például oxidálószerek a laboratóriumi és bizonyos műszaki célokra;
- nátrium-tioszulfát-Na2 S2 03 - egy kép, mint egy fixáló a textiliparban a klór eltávolítása maradékok fehérjék szövetek a humán és az állatgyógyászatban;
- kén-klorid (I) S2 C12 - vulkanizálása a gumi.