Propriedades físicas e químicas do enxofre
Enxofre - bastante comum na naturezaum elemento químico (o décimo sexto em conteúdo na crosta terrestre e o sexto em águas naturais). Existem enxofre nativo (estado livre do elemento) e seus compostos.
Enxofre na natureza
Entre os mais importantes minerais naturais de enxofre,nome das piritas de ferro, esferalerita, galena, cinabrio, antimonite. Nos oceanos, é principalmente contida na forma de sulfatos de cálcio, magnésio e sódio, que determinam a rigidez das águas naturais.
Como eles conseguem o enxofre?
A extração de minérios sulfúricos é realizada por diferentes métodos. A maneira principal de produzir enxofre é o cheiro diretamente no chão.
O método aberto de extração prevêO uso de escavadeiras, remoção de camadas de rocha que cobrem o minério sulfúrico. Após esmagar camadas de minério, as explosões são enviadas para a fundição.
Na indústria, o enxofre é recebido como subproduto.Processos de produtos em fornos para derretimento, durante refinação de petróleo. Em grandes quantidades, está presente no gás natural (na forma de anidrido sulfuroso ou sulfureto de hidrogênio), durante a extração da qual é depositada nas paredes do equipamento utilizado. O enxofre finamente disperso que foi capturado pelo gás é usado na indústria química como matéria-prima para a produção de vários produtos.
Esta substância pode ser obtida a partir dedióxido de enxofre gasoso. Para isso, o método Claus é usado. Consiste na aplicação de "poços de enxofre" nos quais os degraus de enxofre. O resultado é um enxofre modificado, amplamente utilizado na produção de asfalto.
Modificações básicas de enxofre alotrópico
O enxofre é inerente à alotropia. É conhecido um grande número de modificações alotrópicas. Os mais famosos são o complexo rhombic (cristalino), monoclínico (acicular) e plástico. As duas primeiras modificações são estáveis, a terceira na solidificação se transforma em uma rhombic.
Propriedades físicas que caracterizam o enxofre
As moléculas de modificações ortorrônbicas (α-S) e monoclínicas (β-S) contêm 8 átomos de enxofre, que estão conectados em um ciclo fechado por ligações covalentes únicas.
Em condições normais, o enxofre possui uma modificação românica. É uma substância cristalina sólida amarela com uma densidade de 2,07 g / cm3. Derrete a 113 ° C. A densidade do enxofre monoclínico é de 1,96 g / cm3, o seu ponto de fusão é de 119,3 ° C.
Quando derretendo, o enxofre aumenta de volume etorna-se um líquido amarelo que se rompe a uma temperatura de 160 ° C e se transforma em uma massa marrom escura viscosa quando atinge cerca de 190 ° C. Em temperaturas superiores a este valor, a viscosidade do enxofre diminui. A cerca de 300 ° C, novamente se transforma em um estado líquido fluente. Isto é explicado pelo fato de que durante o aquecimento o enxofre polimeriza, aumentando o comprimento da corrente com o aumento da temperatura. E quando o valor da temperatura excede 190 ° C, as unidades de polímero são destruídas.
Quando o enxofre fundido é resfriado naturalmentecadinhos cilíndricos, os chamados cristais serrilhados de diamante cinza são formados, que têm uma forma distorcida na forma de octaedros com bordas ou ângulos parcialmente cortados.
Se a substância fundida estiver sujeita aarrefecimento (por exemplo, com a ajuda de ua fria), possel obter enxofre de pltico, que uma massa eltica de borracha de cor castanha ou vermelha escura com uma densidade de 2046 g / cm3. Esta modificação, ao contrário do rômbico emonoclinic, é insustentável. Gradualmente (durante várias horas), que muda de cor para amarelo, torna-se frágil e se transforma em um rhombic.
Ao congelar os vapores de enxofre (fortemente aquecidos) com nitrogênio líquido, forma-se a sua modificação púrpura, que é estável a temperaturas abaixo de -80 ° C.
No ambiente aquoso, o enxofre é praticamente insolúvel. No entanto, é caracterizado por boa solubilidade em solventes orgânicos. Má conduta, eletricidade e calor.
O ponto de ebulição do enxofre é de 444,6 ° C. O processo de ebulição é acompanhado pela libertação de vapores amarelo-alaranjados, constituídos predominantemente por8, que se dissociam no aquecimento subsequente, resultando na formação de formas de equilíbrio de S6S4 e S2. Além disso, após o aquecimento, grandes moléculas decaem, e em temperaturas acima de 900 graus, os pares consistem essencialmente de apenas moléculas S2, dissociação em átomos a 1500 ° C.
Quais são as propriedades químicas do enxofre?
O enxofre é um não-metal típico. É quimicamente ativo. Oxidativamente-As propriedades redutoras do enxofre se manifestam emrelação ao conjunto de elementos. Quando aquecido, é facilmente conectado com praticamente todos os elementos, o que explica sua presença obrigatória em minérios metálicos. As exceções são Pt, Au, I2, N2 e gases inertes. Grau de oxidação, que mostra enxofre nos compostos, -2, +4, +6.
As propriedades do enxofre e do oxigênio causam sua combustão no ar. O resultado dessa interação é a formação de enxofre (SO2) e sulfúrico (SO3anidridos utilizados para a produção de ácidos sulfúrico e sulfúrico.
À temperatura ambiente, as propriedades redutoras do enxofre se manifestam apenas em relação ao flúor, na reação com a qual se forma o hexafluoreto de enxofre:
- S + 3F2 = SF6.
Quando aquecido (na forma de um fundido) interage com cloro, fósforo, silício, carbono. Como resultado das reações com o hidrogênio, além do sulfeto de hidrogênio, forma-se sulfatos combinados pela fórmula geral H2SX.
Propriedades oxidantes do enxofre são observadas quandointeração com metais. Em alguns casos, reações bastante violentas podem ser observadas. Como resultado da interação com metais, formam-se sulfetos (compostos de enxofre) e polissulfuretos (metais com múltiplos enxofre).
Com aquecimento prolongado, reage com agentes oxidantes de ácidos concentrados, enquanto se oxida.
Em seguida, consideramos as principais propriedades dos compostos de enxofre.
Dióxido de enxofre
Óxido de enxofre (IV), também chamado de dióxido de enxofree anidrido sulfuroso, é um gás (incolor) com um forte odor asfixiante. Tem a propriedade de ser liquefeito sob pressão à temperatura ambiente. SO2 é um óxido ácido. Caracterizado pela boa solubilidade em água. Isto produz um ácido sulfuroso fraco e instável, que existe apenas em solução aquosa. Como resultado da interação do anidrido sulfuroso com álcalis, formam-se sulfitos.
Difere bastante alta químicaatividade. As mais pronunciadas são as propriedades químicas redutoras do óxido de enxofre (IV). Tais reações são acompanhadas por um aumento no grau de oxidação do enxofre.
As propriedades químicas oxidativas do óxido de enxofre manifestam-se na presença de agentes redutores fortes (por exemplo, monóxido de carbono).
Trióxido de enxofre
Trióxido de enxofre (anidrido de enxofre) é o óxido mais altoenxofre (VI). Em condições normais, é um líquido incolor e volátil, com um cheiro sufocante. Tem a propriedade de congelar a temperaturas abaixo de 16,9 graus. É formada uma mistura de diferentes modificações cristalinas de trióxido de enxofre sólido. As altas propriedades higroscópicas do óxido de enxofre causam "fumaça" no ar úmido. Como resultado, gotículas de ácido sulfúrico são formadas.
Sulfeto de hidrogênio
O sulfeto de hidrogênio é um composto químico binário de hidrogênio e enxofre. H2S é um gás tóxico e incolor, característicocujas características são sabor adocicado e cheiro de ovos podres. Derrete a menos 86 ° С, ferve a menos 60 ° С. É termicamente instável. Em valores de temperatura acima de 400 ° C, o sulfeto de hidrogênio se decompõe em S e H2. É caracterizado por boa solubilidade em etanol. Ela se dissolve mal na água. Como resultado da dissolução na água, é formado o sulfeto de hidrogênio fraco. O sulfeto de hidrogênio é um forte agente redutor.
Inflamável. Quando ele queima no ar, você pode ver uma chama azul. Em altas concentrações, é capaz de reagir com muitos metais.
Ácido sulfúrico
Ácido sulfúrico (H2ASSIM4) pode ser de diferente concentração e pureza. No estado anidro, é um líquido oleoso incolor que não tem odor.
A temperatura a que a substânciaderrete, é 10 ° C. O ponto de ebulição é de 296 ° C. Dissolve bem em água. Ao dissolver o ácido sulfúrico, formam-se hidratos e uma grande quantidade de calor é liberada. O ponto de ebulição de todas as soluções aquosas a uma pressão de 760 mm Hg. Art. excede 100 ° С. Ponto de ebulição aumenta com o aumento da concentração de ácido.
As propriedades ácidas da substância se manifestam ao interagir com óxidos e bases básicos. H2ASSIM4 é um ácido dibásico, em resultado do qual pode formar sulfatos (sais do meio) e hidrogenossulfatos (sais ácidos), a maioria dos quais são solúveis em água.
As propriedades mais pronunciadas do ácido sulfúrico se manifestam em reações de oxidação-redução. Isso ocorre porque na composição de H2ASSIM4 o enxofre tem um estado de oxidação mais elevado (+6). Como exemplo da manifestação das propriedades oxidantes do ácido sulfúrico, podemos citar a reação com o cobre:
- Cu + 2H2ASSIM4 = CuSO4 + 2H2O + SO2.
Enxofre: propriedades úteis
O enxofre é um microelemento necessário paraorganismos vivos. É parte integrante dos aminoácidos (metionina e cisteína), enzimas e vitaminas. Este elemento participa na formação da estrutura terciária da proteína. A quantidade de enxofre quimicamente ligado contido nas proteínas é numa base de peso de 0,8 a 2,4%. O conteúdo do elemento no corpo humano é de cerca de 2 gramas por 1 kg de peso (isto é, cerca de 0,2% é enxofre).
Propriedades úteis de microelementos difíceissuperestimar. Protegendo o protoplasma do sangue, o enxofre é um assistente ativo do corpo na luta contra as bactérias nocivas. A quantidade de coagulação depende de sua quantidade, ou seja, o elemento ajuda a manter seu nível suficiente. Além disso, o enxofre desempenha um papel importante na manutenção de concentrações normais de bile produzida pelo organismo.
É freqüentemente chamado de "mineral da beleza", porqueé simplesmente necessário preservar a saúde da pele, unhas e cabelos. Chere é capacidade inerente de proteger um organismo de vários tipos da influência negativa do ambiente. Isso ajuda a retardar o processo de envelhecimento. O enxofre limpa o corpo das toxinas e protege contra a radiação, o que é especialmente verdadeiro agora, dada a atual situação ambiental.
Quantidade insuficiente de oligoelemento no corpo pode levar a uma baixa excreção de escórias, imunidade reduzida e vitalidade.
O enxofre é um participante na fotossíntese bacteriana. É um constituinte da bacterioclorofila e o sulfeto de hidrogênio é uma fonte de hidrogênio.
Enxofre: propriedades e aplicações na indústria
O enxofre mais usado é usado paraprodução de ácido sulfúrico. Além disso, as propriedades desta substância permitem que ela seja usada para a vulcanização da borracha, como um fungicida na agricultura e até mesmo para uma droga (enxofre coloidal). Além disso, o enxofre é utilizado para a produção de fósforos e compostos pirotécnicos, faz parte das composições de enxofre-betume para o fabrico de asfalto de enxofre.
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