Ծծումբ (լատ. Ծծումբ) ոչ մետաղական տարր է։ Քիմիական նշանը S է, պարբերական աղյուսակում հերթական համարը՝ 16։ Ծծմբի վալենտությունը հաստատվել է դեռևս ատոմի կառուցվածքի ուսումնասիրությունից առաջ։ Դրա արժեքը որոշվել է որոշակի թվով այլ ատոմներ կամ խմբեր փոխարինելու, ներգրավելու կամ միացնելու հատկության հիման վրա: Հետագայում հետազոտողները պարզեցին բացասական լիցքավորված մասնիկների (էլեկտրոնների) դերը քիմիական կապի ձևավորման գործում։
Ծծմբի վալենտություն. ատոմների ո՞ր հատկանիշներն են ազդում դրա արժեքի վրա:
Երկրի վրա տարածվածության առումով քիմիական տարրը 16-րդ տեղում է։ Այն հայտնվում է որպես վառ դեղին բյուրեղներ կամ փոշի ժայռերի մեջ, ակտիվ և հանգած հրաբուխների մոտ: Ամենահայտնի բնական միացությունները սուլֆիդներն ու սուլֆատներն են։
Տարրի և նյութի առանձնահատկությունները.
- Ուժեղ ոչ մետաղ.
- Էլեկտրբացասականության (EO) կամ էլեկտրոններ ներգրավելու ունակության առումով ծծումբը զիջում է միայն ֆտորին, թթվածին, ազոտին, քլորին և բրոմին:
- Փոխազդում է մետաղների և ոչ մետաղների, պարզ և բարդ նյութերի հետ։
Հատկությունների տարբերությունները կախված են ատոմի կառուցվածքից և վիճակից, EO-ի արժեքների տարբերությունից: Եկեք պարզենք, թե ինչ վալենտային ծծումբ կարող է ունենալ միացություններ: Նրանց քիմիական վարքագիծը կախված է էներգետիկ թաղանթների կառուցվածքից, ատոմի արտաքին էլեկտրոնների քանակից և դասավորությունից։
Ինչու է տատանվում վալենտությունը:
Կայուն են ծծմբի բնական իզոտոպները 32 (ամենատարածված), 33, 34 և 36 զանգվածային թվերով: Այս նուկլիդներից յուրաքանչյուրի ատոմը պարունակում է 16 դրական լիցքավորված պրոտոն: Միջուկին մոտ տարածության մեջ 16 էլեկտրոն շարժվում է մեծ արագությամբ։ Դրանք անսահման փոքր են, բացասական լիցքավորված։ Ավելի քիչ ձգում է միջուկը (ավելի ազատ) 6 արտաքին մասնիկ: Նրանցից մի քանիսը կամ բոլորը մասնակցում են տարբեր տեսակի քիմիական կապերի առաջացմանը։ Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն՝ ծծմբի վալենտությունը որոշվում է ստեղծված ընդհանուր (կապող) էլեկտրոնային զույգերի քանակով։ Սովորաբար, գծագրերում և գծագրերում արտաքին մասնիկները, որոնք մասնակցում են այս գործընթացին, պատկերվում են որպես կետեր քիմիական նշանի շուրջ:
Ինչպե՞ս է վալենտությունը կախված ատոմի կառուցվածքից:
Օգտագործելով էներգիայի դիագրամ՝ կարող եք ցույց տալ մակարդակների և ենթամակարդակների կառուցվածքը (s, p, d), որոնցից կախված է ծծմբի վալենտության բանաձևը։ Երկու տարբեր ուղղորդված սլաքները խորհրդանշում են զուգակցված, մեկը՝ չզույգված էլեկտրոնները: Ծծմբի ատոմի արտաքին տարածությունը ձևավորվում է 6 մասնիկներից կազմված ուղեծրերով, իսկ կայունության համար անհրաժեշտ է 8-ը՝ ըստ ութնյակի կանոնի։ Վալենտային շերտի կոնֆիգուրացիան արտացոլվում է 3s23p4 բանաձևով: Անավարտ շերտի էլեկտրոններունեն էներգիայի մեծ պաշար, որն առաջացնում է ամբողջ ատոմի անկայուն վիճակ։ Կայունության հասնելու համար ծծմբի ատոմը պահանջում է երկու լրացուցիչ բացասական տեսակ: Դրանք կարելի է ձեռք բերել այլ տարրերի հետ կովալենտային կապեր ստեղծելով կամ երկու ազատ էլեկտրոն կլանելով։ Այս դեպքում ծծումբը ցուցադրում է II վալենտություն (–): Նույն արժեքը կարելի է ստանալ՝ օգտագործելով բանաձևը՝ 8 - 6=2, որտեղ 6-ը այն խմբի թիվն է, որում գտնվում է տարրը։
Որտե՞ղ են հայտնաբերվել միացություններ, որոնցում ծծմբի արժեքն է II (–):
Տարրը ձգում կամ ամբողջությամբ հեռացնում է էլեկտրոնները Polling սանդղակի վրա ավելի ցածր էլեկտրաբացասական արժեք ունեցող ատոմներից: Վալենտությունը II (-) դրսևորվում է մետաղների և ոչ մետաղների սուլֆիդներում։ Նման միացությունների լայն խումբ հանդիպում է գործնական մեծ նշանակություն ունեցող ապարների և հանքանյութերի բաղադրության մեջ։ Դրանք ներառում են պիրիտ (FeS), սֆալերիտ (ZnS), գալենա (PbS) և այլ նյութեր։ Երկաթի սուլֆիդային բյուրեղները ունեն գեղեցիկ դեղնավուն շագանակագույն գույն և փայլ: Հանքային պիրիտը հաճախ անվանում են «հիմարի ոսկի»։ Հանքաքարերից մետաղներ ստանալու համար դրանք բովում կամ կրճատվում են։ Ջրածնի սուլֆիդը H2S ունի նույն էլեկտրոնային կառուցվածքը, ինչ ջուրը: H2S-ի ծագումը:
- թողարկվում է, երբ սպիտակուցները փչանում են (օրինակ՝ հավի ձուն);
- ժայթքում է հրաբխային գազերով;
- կուտակվում է բնական ջրերում, յուղում;
- առանձնանում է երկրակեղևի դատարկություններում։
Ինչու՞ է քառավալենտ ծծմբի օքսիդի բանաձևը SO2:
Երկօքսիդի բանաձևը ցույց է տալիս, որ մոլեկուլում ծծմբի մեկ ատոմը կապված է թթվածնի երկու ատոմների հետ, որոնցից յուրաքանչյուրին անհրաժեշտ է 2 էլեկտրոն օկտետի համար: Ստացված կապն իր բնույթով կովալենտ բևեռային է (թթվածնի EO-ն ավելի մեծ է): Այս միացության մեջ ծծմբի վալենտությունը IV (+) է, քանի որ ծծմբի ատոմի 4 էլեկտրոնները տեղափոխվում են դեպի երկու թթվածնի ատոմներ։ Բանաձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ՝ S2O4, սակայն ըստ կանոնների այն պետք է կրճատվի 2-ով։ Երկօքսիդը ջրում լուծելիս առաջացնում է թույլ ծծմբաթթվի իոններ։ Նրա աղերը՝ սուլֆիտները, ուժեղ վերականգնող նյութեր են: SO2 գազը ծառայում է որպես միջանկյալ ծծմբաթթվի արտադրության մեջ:
Ո՞ր նյութերում է ծծումբը ցույց տալիս իր ամենաբարձր արժեքությունը:
Օքսիդ SO3 կամ S2O6 անգույն հեղուկ է, որը կարծրանում է 17°C-ից ցածր ջերմաստիճանում: SO3 միացության մեջ թթվածնի վալենտությունը II (–), իսկ ծծումբը՝ VI (+)։ Ավելի բարձր օքսիդը լուծվում է ջրի մեջ և ձևավորում է ուժեղ երկհիմնական ծծմբաթթու: Արտադրական գործընթացներում մեծ դեր ունենալու համար նյութը կոչվում էր «քիմիական արդյունաբերության հաց»։ Տնտեսության և բժշկության մեջ կարևոր դեր ունեն թթվային աղերը՝ սուլֆատները։ Օգտագործվում է կալցիումի հիդրատ (գիպս), նատրիում (Գլաուբերի աղ), մագնեզիում (էպսոմ աղ կամ դառը աղ):
1, 2, 3, 4, 6 արտաքին էլեկտրոնները կարող են մասնակցել տարբեր տեսակի քիմիական կապերի ձևավորմանը։ Անվանենք ծծմբի հնարավոր վալենտությունները՝ հաշվի առնելով, որ կան հազվագյուտ և անկայուն միացություններ՝ I (-), II (-), II (+), III (+), IV (+), VI (+)։ Տարրը ձեռք է բերում երկրորդ դրական վալենտությունSO մոնօքսիդ. Ամենատարածված II (–), IV (+), VI (+) արժեքները ցուցադրվում են ծծմբի կողմից՝ որպես արդյունաբերական, գյուղատնտեսական և բժշկական նշանակություն ունեցող նյութերի խմբի մաս։ Դրա միացություններն օգտագործվում են հրավառության արտադրության մեջ։
Արտանետվող գազերի ներգրավումը շարունակում է մնալ մեծ խնդիր, այդ թվում՝ ծծմբի IV (+), VI (+) օքսիդները և ջրածնի սուլֆիդը, որոնք վնասակար են մարդու և շրջակա միջավայրի համար: Ստեղծվել են այդ գազային թափոնների վերամշակման և դրանցից ծծմբաթթու և սուլֆատներ ստանալու տեխնոլոգիաներ։ Այդ նպատակով մետալուրգիական գործարաններին կից կամ նույն տարածքում քիմիական ձեռնարկություններ են կառուցվում։ Արդյունքում նվազում է աղտոտվածության ծավալը, պակասում են «ծծմբաթթվային անձրեւները»։
