Ծծումբը քիմիական տարր է, որը գտնվում է պարբերական համակարգի վեցերորդ և երրորդ շրջանում։ Այս հոդվածում մենք մանրամասն կանդրադառնանք դրա քիմիական և ֆիզիկական հատկություններին, արտադրությանը, օգտագործմանը և այլն: Ֆիզիկական բնութագիրը ներառում է այնպիսի հատկանիշներ, ինչպիսիք են գույնը, էլեկտրական հաղորդունակության մակարդակը, ծծմբի եռման կետը և այլն։ Քիմիականը նկարագրում է դրա փոխազդեցությունը այլ նյութերի հետ։
Ծծումբը ֆիզիկայի առումով
Սա փխրուն նյութ է: Նորմալ պայմաններում այն գտնվում է պինդ ագրեգացման վիճակում։ Ծծումբն ունի կիտրոնի դեղին գույն։
Եվ մեծ մասամբ նրա բոլոր միացություններն ունեն դեղին երանգ: Չի լուծվում ջրի մեջ։ Ունի ցածր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն։ Այս հատկանիշները բնութագրում են այն որպես տիպիկ ոչ մետաղ: Չնայած այն հանգամանքին, որ ծծմբի քիմիական բաղադրությունը ամենևին էլ բարդ չէ, այս նյութը կարող է ունենալ մի քանի տատանումներ: Ամեն ինչ կախված է բյուրեղյա ցանցի կառուցվածքից, որի օգնությամբ ատոմները միացված են, բայց մոլեկուլներ չեն կազմում։
Այսպիսով, առաջին տարբերակը ռոմբիկ ծծումբն է: Նա պատահում էամենակայունը. Այս տեսակի ծծմբի եռման ջերմաստիճանը ցելսիուսի չորս հարյուր քառասունհինգ աստիճան է։ Բայց որպեսզի տվյալ նյութը անցնի ագրեգացման գազային վիճակի, այն նախ պետք է անցնի հեղուկ վիճակով։ Այսպիսով, ծծմբի հալումը տեղի է ունենում հարյուր տասներեք աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում:
Երկրորդ տարբերակը մոնոկլինիկ ծծումբն է։ Այն ասեղաձև բյուրեղ է՝ մուգ դեղին գույնով։ Առաջին տիպի ծծմբի հալումը, իսկ հետո դանդաղ սառեցումը հանգեցնում է այս տեսակի առաջացմանը։ Այս բազմազանությունն ունի գրեթե նույն ֆիզիկական բնութագրերը: Օրինակ, այս տեսակի ծծմբի եռման կետը դեռ նույն չորս հարյուր քառասունհինգ աստիճանն է։ Բացի այդ, կա այս նյութի այնպիսի բազմազանություն, ինչպիսին պլաստիկն է: Այն ստացվում է՝ լցնելով գրեթե մինչև եռացող ռոմբի տաքացրած սառը ջրի մեջ։ Այս տեսակի ծծմբի եռման կետը նույնն է։ Բայց նյութը ռետինի պես ձգվելու հատկություն ունի։
Ֆիզիկական բնութագրի մեկ այլ բաղադրիչ, որի մասին ես կցանկանայի խոսել, ծծմբի բռնկման ջերմաստիճանն է:
Այս ցուցանիշը կարող է տարբեր լինել՝ կախված նյութի տեսակից և դրա ծագումից: Օրինակ, տեխնիկական ծծմբի բռնկման ջերմաստիճանը հարյուր իննսուն աստիճան է: Սա բավականին ցածր ցուցանիշ է։ Այլ դեպքերում ծծմբի բռնկման կետը կարող է լինել երկու հարյուր քառասունութ աստիճան և նույնիսկ երկու հարյուր հիսունվեց: Ամեն ինչ կախված է նրանից, թե ինչ նյութից է այն արդյունահանվել, ինչ խտություն ունի։ Բայց կարելի է եզրակացնելոր ծծմբի այրման ջերմաստիճանը բավականին ցածր է, համեմատած այլ քիմիական տարրերի հետ, այն դյուրավառ նյութ է։ Բացի այդ, երբեմն ծծումբը կարող է միավորվել ութ, վեց, չորս կամ երկու ատոմներից բաղկացած մոլեկուլների մեջ: Այժմ, հաշվի առնելով ծծումբը ֆիզիկայի տեսակետից, անցնենք հաջորդ բաժնին։
Ծծմբի քիմիական բնութագրում
Այս տարրն ունի համեմատաբար ցածր ատոմային զանգված, այն կազմում է երեսուներկու գրամ մեկ մոլի վրա։ Ծծմբի տարրի բնութագիրը ներառում է այս նյութի այնպիսի հատկանիշ, ինչպիսին է տարբեր աստիճանի օքսիդացման ունակությունը: Դրանով այն տարբերվում է, ասենք, ջրածնից կամ թթվածնից։ Նկատի ունենալով այն հարցը, թե որն է ծծմբային տարրի քիմիական բնութագիրը, հնարավոր չէ չնշել, որ, կախված պայմաններից, այն ցուցաբերում է ինչպես վերականգնող, այնպես էլ օքսիդացնող հատկություններ։ Այսպիսով, հերթականությամբ դիտարկենք տվյալ նյութի փոխազդեցությունը տարբեր քիմիական միացությունների հետ։
Ծծումբ և պարզ նյութեր
Պարզ են այն նյութերը, որոնք իրենց բաղադրության մեջ ունեն միայն մեկ քիմիական տարր: Նրա ատոմները կարող են միանալ մոլեկուլների, ինչպես, օրինակ, թթվածնի դեպքում, կամ կարող են չմիանալ, ինչպես դա տեղի է ունենում մետաղների դեպքում։ Այսպիսով, ծծումբը կարող է արձագանքել մետաղների, այլ ոչ մետաղների և հալոգենների հետ։
Փոխազդեցություն մետաղների հետ
Այս կարգի գործընթացը պահանջում է բարձր ջերմաստիճան: Այս պայմաններում ավելացման ռեակցիա է տեղի ունենում: Այսինքն՝ մետաղի ատոմները միանում են ծծմբի ատոմներին՝ այդպիսով առաջացնելով բարդ նյութեր սուլֆիդներ։ Օրինակ, եթե դուք տաքացնում եքերկու մոլ կալիում, մեկ մոլ ծծմբի հետ խառնելով, ստանում ենք այս մետաղի սուլֆիդից մեկ մոլ։ Հավասարումը կարելի է գրել հետևյալ կերպ. 2K + S=K2S.
Արձագանք թթվածնի հետ
Սա ծծմբի այրումն է: Այս գործընթացի արդյունքում ձևավորվում է դրա օքսիդը: Վերջինս կարող է լինել երկու տեսակի. Հետեւաբար, ծծմբի այրումը կարող է տեղի ունենալ երկու փուլով. Առաջինն այն է, երբ մեկ մոլ ծծումբը և մեկ մոլ թթվածինը կազմում են մեկ մոլ ծծմբի երկօքսիդ: Դուք կարող եք գրել այս քիմիական ռեակցիայի հավասարումը հետևյալ կերպ. S + O2=SO2: Երկրորդ փուլը թթվածնի ևս մեկ ատոմի ավելացումն է երկօքսիդին։ Դա տեղի է ունենում, երբ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում մեկ մոլ թթվածին ավելացվում է երկու մոլ ծծմբի երկօքսիդին: Արդյունքում ստացվում է երկու մոլ ծծմբի եռօքսիդ: Այս քիմիական փոխազդեցության հավասարումն ունի հետևյալ տեսքը՝ 2SO2 + O2=2SO3: Այս ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է ծծմբաթթու։ Այսպիսով, իրականացնելով նկարագրված երկու գործընթացները, հնարավոր է ստացված եռօքսիդը ջրային գոլորշու շիթով անցկացնել։ Եվ մենք ստանում ենք սուլֆատաթթու: Նման ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ. SO3 + H2O=H2 SO 4.
Փոխազդեցություն հալոգենների հետ
Ծծմբի քիմիական հատկությունները, ինչպես մյուս ոչ մետաղները, թույլ են տալիս նրան արձագանքել այս խմբի նյութերի հետ։ Այն ներառում է միացություններ, ինչպիսիք են ֆտորը, բրոմը, քլորը, յոդը: Ծծումբը արձագանքում է դրանցից որևէ մեկի հետ, բացառությամբ վերջինի։ Օրինակ՝ դիտարկվողի ֆտորացման գործընթացըմեզ՝ պարբերական աղյուսակի տարր: Նշված ոչ մետաղը հալոգենով տաքացնելով կարելի է ստանալ ֆտորի երկու տարբերակ։ Առաջին դեպքը. եթե վերցնենք մեկ մոլ ծծումբ և երեք մոլ ֆտոր, ապա կստանանք մեկ մոլ ֆտոր, որի բանաձևը SF6 է։ Հավասարումն ունի հետևյալ տեսքը՝ S + 3F2=SF6: Բացի այդ, կա երկրորդ տարբերակը՝ եթե վերցնենք մեկ մոլ ծծումբ և երկու մոլ ֆտոր, ապա կստանանք մեկ մոլ ֆտոր SF4 քիմիական բանաձևով։ Հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ. S + 2F2=SF4: Ինչպես տեսնում եք, ամեն ինչ կախված է այն համամասնություններից, որոնցում բաղադրիչները խառնվում են: Ճիշտ նույն կերպ հնարավոր է իրականացնել ծծմբի քլորացման (կարող են առաջանալ նաև երկու տարբեր նյութեր) կամ բրոմացման գործընթացը։
Փոխազդեցություն այլ պարզ նյութերի հետ
Ծծմբի տարրի բնութագրումն այսքանով չի ավարտվում։ Նյութը կարող է նաև քիմիական ռեակցիայի մեջ մտնել ջրածնի, ֆոսֆորի և ածխածնի հետ։ Ջրածնի հետ փոխազդեցության շնորհիվ առաջանում է սուլֆիդաթթու։ Մետաղների հետ դրա փոխազդեցության արդյունքում կարող են ստացվել դրանց սուլֆիդներ, որոնք, իր հերթին, նույնպես ստացվում են նույն մետաղի հետ ծծմբի անմիջական հակազդմամբ։ Ծծմբի ատոմներին ջրածնի ատոմների ավելացումը տեղի է ունենում միայն շատ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում: Երբ ծծումբը փոխազդում է ֆոսֆորի հետ, առաջանում է նրա ֆոսֆիդը։ Այն ունի հետևյալ բանաձևը՝ P2S3։ Այս նյութից մեկ մոլ ստանալու համար անհրաժեշտ է վերցնել երկու մոլ ֆոսֆոր և երեք մոլ ծծումբ. Երբ ծծումբը փոխազդում է ածխածնի հետ, առաջանում է դիտարկվող ոչ մետաղի կարբիդը։Դրա քիմիական բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝ CS2: Այս նյութից մեկ մոլ ստանալու համար հարկավոր է վերցնել մեկ մոլ ածխածին և երկու մոլ ծծումբ։ Վերը նկարագրված բոլոր ավելացման ռեակցիաները տեղի են ունենում միայն այն ժամանակ, երբ ռեակտիվները տաքացվում են մինչև բարձր ջերմաստիճան: Մենք դիտարկել ենք ծծմբի փոխազդեցությունը պարզ նյութերի հետ, այժմ անցնենք հաջորդ պարբերությանը։
Ծծումբ և բարդ միացություններ
Բարդ են այն նյութերը, որոնց մոլեկուլները բաղկացած են երկու (կամ ավելի) տարբեր տարրերից: Ծծմբի քիմիական հատկությունները թույլ են տալիս նրան փոխազդել այնպիսի միացությունների հետ, ինչպիսիք են ալկալիները, ինչպես նաև խտացված սուլֆատաթթուն: Այս նյութերի հետ նրա ռեակցիաները բավականին յուրօրինակ են։ Նախ, մտածեք, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ խնդրո առարկա ոչ մետաղը խառնվում է ալկալիի հետ: Օրինակ, եթե վերցնում եք վեց մոլ կալիումի հիդրօքսիդ և ավելացնում երեք մոլ ծծումբ, ապա կստանաք երկու մոլ կալիումի սուլֆիդ, մեկ մոլ այս մետաղի սուլֆիտ և երեք մոլ ջուր։ Այս տեսակի ռեակցիան կարող է արտահայտվել հետևյալ հավասարմամբ՝ 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 Օ. Նույն սկզբունքով փոխազդեցությունը տեղի է ունենում, եթե ավելացվում է նատրիումի հիդրօքսիդ: Հաջորդը, հաշվի առեք ծծմբի պահվածքը, երբ դրան ավելացվում է սուլֆատաթթվի խտացված լուծույթ: Եթե վերցնենք մեկ մոլ առաջին նյութից և երկու մոլ երկրորդ նյութից, ապա ստացվում են հետևյալ արգասիքները՝ ծծմբի եռօքսիդ երեք մոլի չափով, և նաև ջուր՝ երկու մոլ։ Այս քիմիական ռեակցիան կարող է տեղի ունենալ միայն այն դեպքում, երբ ռեակտիվները տաքացվեն մինչև բարձր ջերմաստիճան:
Ստացվում է խնդրո առարկա ապրանքըոչ մետաղական
Կան մի քանի հիմնական եղանակներ, որոնցով դուք կարող եք ծծումբ արդյունահանել տարբեր նյութերից: Առաջին մեթոդը պիրիտից մեկուսացնելն է: Վերջինիս քիմիական բանաձեւն է FeS2։ Երբ այս նյութը տաքացվում է մինչև բարձր ջերմաստիճան՝ առանց թթվածնի հասանելիության, կարելի է ձեռք բերել մեկ այլ երկաթի սուլֆիդ՝ FeS և ծծումբ: Ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ. փոքր քանակությամբ թթվածին. Այս դեպքում կարելի է ձեռք բերել համարվող ոչ մետաղը և ջուրը։ Ռեակցիան իրականացնելու համար անհրաժեշտ է բաղադրիչները վերցնել երկու-մեկ մոլային հարաբերակցությամբ: Արդյունքում մենք ստանում ենք վերջնական արտադրանքը երկու-երկու համամասնությամբ: Այս քիմիական ռեակցիայի հավասարումը կարելի է գրել հետևյալ կերպ. Բացի այդ, ծծումբը կարելի է ձեռք բերել մետալուրգիական տարբեր պրոցեսների ժամանակ, օրինակ՝ մետաղների արտադրության մեջ, ինչպիսիք են նիկելը, պղինձը և այլն։
Արդյունաբերական օգտագործում
Ոչ մետաղը, որը մենք դիտարկում ենք, գտել է իր ամենալայն կիրառությունը քիմիական արդյունաբերության մեջ: Ինչպես նշվեց վերևում, այստեղ այն օգտագործվում է դրանից սուլֆատաթթու ստանալու համար։ Բացի այդ, ծծումբն օգտագործվում է որպես լուցկիների արտադրության բաղադրիչ՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ այն դյուրավառ նյութ է։ Այն նաև անփոխարինելի է պայթուցիկ նյութերի, վառոդի, կայծակի և այլնի արտադրության մեջ: Բացի այդ, ծծումբն օգտագործվում է որպես վնասատուների դեմ պայքարի արտադրանքի բաղադրիչներից մեկը: ATբժշկություն, այն օգտագործվում է որպես բաղադրիչ մաշկային հիվանդությունների համար դեղերի արտադրության մեջ։ Նաև խնդրո առարկա նյութն օգտագործվում է տարբեր ներկերի արտադրության մեջ։ Բացի այդ, այն օգտագործվում է ֆոսֆորի արտադրության մեջ։
Ծծմբի էլեկտրոնային կառուցվածք
Ինչպես գիտեք, բոլոր ատոմները բաղկացած են միջուկից, որը պարունակում է պրոտոններ՝ դրական լիցքավորված մասնիկներ, և նեյտրոններ, այսինքն՝ զրոյական լիցք ունեցող մասնիկներ։ Էլեկտրոնները միջուկի շուրջը պտտվում են բացասական լիցքով։ Որպեսզի ատոմը չեզոք լինի, այն պետք է ունենա նույն թվով պրոտոններ և էլեկտրոններ իր կառուցվածքում: Եթե վերջիններս ավելի շատ են, սա արդեն բացասական իոն է՝ անիոն։ Եթե, ընդհակառակը, պրոտոնների թիվը ավելի մեծ է, քան էլեկտրոնները, ապա սա դրական իոն է կամ կատիոն: Ծծմբի անիոնը կարող է հանդես գալ որպես թթվային մնացորդ: Այն այնպիսի նյութերի մոլեկուլների մի մասն է, ինչպիսիք են սուլֆիդաթթուն (ջրածնի սուլֆիդ) և մետաղների սուլֆիդները։ Էլեկտրոլիտիկ տարանջատման ժամանակ առաջանում է անիոն, որն առաջանում է, երբ նյութը լուծվում է ջրում։ Այս դեպքում մոլեկուլը քայքայվում է կատիոնի, որը կարող է ներկայացվել որպես մետաղ կամ ջրածնի իոն, ինչպես նաև կատիոն՝ թթվային մնացորդի կամ հիդրօքսիլ խմբի (OH-) իոն։
։
Քանի որ պարբերական համակարգում ծծմբի հերթական թիվը տասնվեց է, կարող ենք եզրակացնել, որ դա նրա միջուկի պրոտոնների թիվն է: Ելնելով դրանից՝ կարող ենք ասել, որ շուրջը պտտվում են նաև տասնվեց էլեկտրոններ։ Նեյտրոնների թիվը կարելի է գտնել՝ քիմիական տարրի հերթական համարը մոլային զանգվածից հանելով՝ 32։- 16=16. Յուրաքանչյուր էլեկտրոն չի պտտվում պատահականորեն, այլ որոշակի ուղեծրով: Քանի որ ծծումբը քիմիական տարր է, որը պատկանում է պարբերական համակարգի երրորդ շրջանին, միջուկի շուրջ երեք ուղեծր կա։ Առաջինն ունի երկու էլեկտրոն, երկրորդը՝ ութ, իսկ երրորդը՝ վեց։ Ծծմբի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը գրված է հետևյալ կերպ. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Տարածվածությունը բնության մեջ
Հիմնականում դիտարկվող քիմիական տարրը հանդիպում է միներալների բաղադրության մեջ, որոնք տարբեր մետաղների սուլֆիդներ են։ Առաջին հերթին դա պիրիտ է՝ երկաթի աղ; այն նաև կապար է, արծաթ, պղնձի փայլ, ցինկի խառնուրդ, դարչինը՝ սնդիկի սուլֆիդ։ Բացի այդ, ծծումբը կարող է լինել նաև միներալների մաս, որոնց կառուցվածքը ներկայացված է երեք և ավելի քիմիական տարրերով։
Օրինակ՝ խալկոպիրիտ, միրաբիլիտ, կիեզերիտ, գիպս։ Դուք կարող եք նրանցից յուրաքանչյուրը ավելի մանրամասն դիտարկել: Պիրիտը երկաթի սուլֆիդ է կամ FeS2: Այն ունի բաց դեղին գույն՝ ոսկեգույն փայլով։ Այս հանքանյութը հաճախ կարելի է գտնել որպես կեղտ լապիս լազուլիում, որը լայնորեն օգտագործվում է զարդեր պատրաստելու համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ այս երկու օգտակար հանածոները հաճախ ունենում են ընդհանուր հանքավայր։ Պղնձի փայլը՝ խալկոցիտը, կամ քալկոզինը, կապտամոխրագույն նյութ է, որը նման է մետաղին։ Կապարի փայլը (գալենա) և արծաթի փայլը (արգենտիտ) ունեն նման հատկություններ. երկուսն էլ մետաղների տեսք ունեն և ունեն մոխրագույն գույն։ Cinnabar-ը դարչնագույն-կարմիր ձանձրալի հանքանյութ է՝ մոխրագույն բծերով: Խալկոպիրիտ, քիմորի բանաձևն է CuFeS2, - ոսկեգույն դեղին, այն նաև կոչվում է ոսկե խառնուրդ: Ցինկի խառնուրդը (սֆալերիտը) կարող է ունենալ սաթից մինչև կրակոտ նարնջագույն գույն: Mirabilite - Na2SO4x10H2O - թափանցիկ կամ սպիտակ բյուրեղներ: Այն նաև կոչվում է Գլաուբերի աղ, որն օգտագործվում է բժշկության մեջ։ Կիեզերիտի քիմիական բանաձևն է MgSO4xH2O: Այն հայտնվում է որպես սպիտակ կամ անգույն փոշի: Գիպսի քիմիական բանաձևն է CaSO4x2H2O: Բացի այդ, այս քիմիական տարրը կենդանի օրգանիզմների բջիջների մի մասն է և հանդիսանում է կարևոր հետքի տարր։
