Алюминий және оның қорытпалары

                                                                        Жоспар 

          1. Периодттық жүйедегі орны 
        

          2. Физикалық қасиеттері 

         3. Химиялық қасиеттері

       

          4. Табиғатта таралуы. Күкірттің табиғи қосылыстары 
  

          5. Қолданылуы 

           6. Кен орны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               Күкірт

 

 

               Күкірт (ағылш. Sulfur), S – элементтердің периодтық жүйесінің VІ   

 

тобындағы    химиялық      элемент; ат. н. 16, ат. м. 32,06. Тұрақты 4 изотопы  бар. Сондай-ақ жасанды жолмен алынған 6 изотопы белгілі. Күкірттің жер 

     қыртысындағы салмақ мөлшері 0,05%, теңіз суында 0,08 – 0,09%. Күкірт біздің

заманымыздан 2000 жыл бұрын белгілі болған. Қалыпты жағдайда күкірт сары түсті, бейметалл. Табиғатта бос күйінде (саф К.) және сульфидті (мыс., пирит, галенит, антимонит, т.б.), сульфатты (гипс, ангидрит, барит, мирабилит, т.б.), т.б. минералдар түрінде кездеседі. Күкірттің бірнеше кристалдық түрлері белгілі, оның ішіндегі орнықтылары ромбылық α-күкірт және моноклинді β-күкірт. Күкірттің тығыздығы 2,07 г/см3 (α-түрі) және 1,96 г/см3 (β-түрі), балқу t 112,8°С, қайнау t 444,6°С, жылу өткізгіштігі 0,208 Вт/(м·град). К. суда ерімейді, бензолда жақсы ериді, қыздырғанда молекуласындағы атом саны бірте-бірте кемиді: S8→ S6→ S4→ S2 соңында 2000°С-тан жоғары қыздырғанда К. буында жеке атомдар пайда болады. Салқындатқанда осы процесс кері айналып полимерлену құбылысы жүреді. К. қосылыстарында –2-ден +6-ға дейін тотығу дәрежелерін көрсетеді. Азот, йод, алтын, платина және инертті газдардан басқа элементтердің бәрімен әрекеттеседі. К. металдармен реакцияда болғанда өте көп жылу бөлініп шығады. Оттекпен бірнеше оксид түзеді. К. саф К., полиметалдық кендер, газ және мұнайды тазалау кезінде олардан қосымша өнім ретінде алынады. К. негізінен химия өнеркәсібінде күкірт қышқылын алу үшін пайдаланылады, сондай-ақ қағаз, резина, сіріңке жасауда, тоқыма өнеркәсібінде мата ағартуға, дәрі-дәрмек, косметик. препараттар дайындауда, пластмасса, қопарғыш заттар, тыңайтқыш, улы химикаттар алуда кеңінен қолданылады.

 

 

 

           Физикалық қасиеттері

Концентрациялы  күкірт қышқылы — түссіз, ұшпайтын, май тәріздес, суда жақсы еритін, сұйық зат. Тығыздығы 1,84 г/см3, массалық үлесі 98%. Ол 280°С-та қайнайды, ал 10,4°С-та кристалданады.

Күкірт қышқылы суда ерігенде көп жылу бөле отырып, онымен химиялық реакцияға түсіп, қүрамы әртүрлі  гидраттар түзеді. Олар: H2SO4*2O, H2SO4*2H2O, H2SO4*4H2O. Сондықтан да қышқылды суда еріткенде мынадай қауіпсіздік ережесін мұқият сақтау қажет: ауыр сұйықтықты (қышқыл) жеңіл сұйықтыққа (суға) шыны таяқшамен араластыра отырып, жайлап құю қажет. Сонда ауырлау күкірт қышқылы судың астыңғы қабатына дейін жетіп, бөлінген жылу біркелкі тарайды, ал керісінше суды қышқылға құйса, су қышқылдан жеңіл болғандықтан бөлінген мол жылу суды қайнау температурасына дейін жеткізіп, қышқыл жан-жаққа шашырауы мүмкін

Күкірт қышқылы күшті су тартқыш зат. Егер концентрациялы қышкыл толтырылған стаканды біраз уакыт ашық калдырса, ауадағы су буын бойына тартып сіңіреді де, қышқыл ыдыстан асып төгіледі. Осы қасиетіне бола күкірт қышқылын түрлі газдарды ылғалдан құрғату үшін пайдаланады.

Концентрациялы күкірт қышкылы адам терісіне, матаға, ағашқа тисе, оны карайтып күйдіреді. Сол себепті, күкірт қышқылымен жұмыс істегенде өте сақ болу керек. Теріге немесе матаға тиген күкірт қышқылын тездетіп сумен жуып, содан соң ас содасы ерітіндісімен шаю қажет.

          Химиялық қасиеттері

Концентрациялы күкірт қышқылына күшті тотықтырғыштың қасиеті тән. Сұйылтылған күкірт қышкылы басқа күшті қышқылдарға тән қасиеттерді көрсетеді.

1. Екінегізді күкірт қышкылы сатылы диссоциацияланады, индикаторға әсер етеді:

 

1. Бірінші сатысында H2SO4 түгелдей дерлік диссоциацияланады. Ал екіншісінде азырақ диссоциацияланады:

 

1. Күкірт қышқылы сілтілермен және ерімейтін негіздермен әрекеттесіп түз түзеді:

немесе қысқартылған теңдеуі:

1. Сұйылтылған күкірт қышқылы металдардың кернеу қатарындағы сутектің сол жағында орналасқан металдармен әрекеттес- кенде, тотықтырғыш касиет көрсетеді, нәтижесінде сутек газы бөлінеді:

Қалыпты температурада  өте концентрациялы 80—90%-тік күкірт қышқылы көптеген металдармен: мысалы, темір, алюминий, хроммен әрекеттеспейді. Оның себебі, металл бетінде енжар қабат пайда болады.

Концентрациялы күкірт қышқылы H2S04 металдардың кернеу қатарында сутектің оң жағында орналасқан металдармен де әрекеттеседі. Бұл жағдайда сутек бөлінбейді. Күкірттің тотығу дәрежесі +6 болатын сульфат-ионы S04 есебінен тотықтырғыш болады, нәтижесінде S02 түзіледі.Концентрациялы күкірт қышқылының мыспен әрекеттесуін қарастырайық.

1. Барийдің ерімтал тұздары күкірт қышқылына және оның тұздары — сульфаттарға анықтағыш реактив болады. Екі сынауыкка аздап күкірт кышқылы және натрий сульфаты ерітіндісінен қүйып, үстіне барий хлоридінен тамызса, ақ түнба түзіледі. Реакция теңдеулері:

немесе екі  реакциядан қысқартылған теңдеу:

 

BaS04 түнбасы суда да, азот қышқылыыда да ерімейтіндіктен, күкірт кышкылын жөне оның түздарын сипаттайтын реактив ретінде ерімтал барий түздары пайдаланылады.

Концентрациялы күкірт қышқылына батырылған ағаш және қағаз қарайып, көмірге айналады. Қантқа әсер еткенде, күкірт қышқылы одан сутек пен оттекті бөліп алады, ал көміртек кеуекті көмір түрінде бөлініп шығады. Мысалы, оған тәжірибе жасап көз жеткізуге болады. Шамамен 30 г ұнтақ қантты 100 мл-лік стақанға салып, шыны таяқшамен араластыра отырып, 26 мл концентрациялы H2S04 қосу қажет. Қышқыл қосқан соң көп жылу бөліне отырып, гидраттану тез жүреді де қант қарайып, кеуекті көмірге айналып, стақаннан асып төгіле бастайды(11-сурет). Реакция теңдеуі:

             Табиғатта таралуы. Күкірттің табиғи қосылыстары

Балқаш, Шығыс  Қазақстан облысында сульфидтер (ZnS, PbS, FeS2, т.б.) күйінде болса, сульфаттары (CaSO4 • 2Н2O - ғаныш (гипс), Na2SO4 • 10Н2O - мирабилит, FeSO4 • 7Н2O - темір купоросы) т. б. болады. Күкірт қосылыстары мұнайда және тас көмірде де кездеседі. Бос күйіндегі күкіртті тау жыныстарынан балқыту арқылы алады.

Вулкан атқылағанда газбен ілесе ұшқан күкірт сыртқа шығып кристалл түрінде қатаяды. Ондай күкіртті вулканмен байланысты арасан көздерден (фумаролдардан), тау жыныстарының жарықтарынан, қуыстарынан кездестіруге болады.

Сульфид минералдардың  тотығуынан пайда болатын күкірт кендері көбінесе сульфид кендерінің үстіңгі қабатында болады. Бұл жағдайда пайда болатын күкірттің реакциясын мынадай түрде көрсетейік.

RS + Fe2(SО4) 3 = 2FeSO4 + RSO4 + S.[1]

 

        Қолданылуы

Күкірт қышқылы  — химиялық өндірістід кәбінде қолданылатын негізгі өнім. Басқа қышқылдармен салыстырғанда, химия өнеркәсібінде  кең көлемде қолданылуына сәйкес құкірт қышқылы бірінші орында тұр. Ол басқа бейорганикалық қьшқылдарды HCL, HN03, Н3Р04 және минералдық тыңайтқыштарды алуда кеңінен пайдаланылады. Металлургияда түсті металдар алу үтттін мұнай еңдеуде түрлі енімдерді тазартуға, қопарылғыш заттар, жасанды талшықтар, бояулар, дәрі-дәрмектер парфюмерия өндіруде, тері илеуде және пластмасса синтездеуде алатын орны ерекше (12-сурет).

Күкірт қышқылының тұздары

Күкірт қышқылының тұздары 2 типті болады: орта және қышқыл тұздар. Орта тұздар — сульфаттар, қышқыл тұздар — гидросульфаттар. Көпшілік сульфаттар суда жақсы ериді, ал ерімейтіндерге және аз еритіндерге BaS04, SrSO4, жатады. Kөп қолданылатын тұздары: натрий сульфатының кристал- гидраты Na2S04-10H20, оның минералын мирабилит деп атайды.

Осы тұз медицинада дәрі ретінде "глаубер түзы" деген  атаумен қолданылады. Натрий сульфатының  негізгі қоры Арал, Балқаш көлдерінің маңында кездеседі. Кальций сульфаты CaS04 табиғтта ғаныш минералы CaS04- 2Н20 түрінде таралған. Оны қыздырып алебастр алып, құрылыста байланыстырғыш зат ретінде пайдаланады. Тотияйын, яғни мыс кристалгидраты CuS04-5H20 жасанды жібек, талшық алуға, өсімдік зиянкестерімен күресуге қажет. Темір (II) сульфатының кристалгидраты FeS04-7H20 ауыл шаруашылық зиянкестерімен күресуде, мата бояуда, фотографияда қолданылады. Күкірт қышқылы — екінегізді күшті қышқыл. Сүйылтылган күкірт қышқылының басқа қышқылдарға тән химиялық қасиеттері бар. Концентрациялы күкірт қышқылы ерекше қасиеті бар күшті тотықтырғыш. Концентрациялы күкірт қышқылы суда көп жылу бөле ериді. Ол матаны, ағашты, адам терісін күйдіреді. Онымен жұмыс істегенде сақ болу керек. Ол екі қатар тұздары — гидросульфаттар және сульфаттар түзеді. Күкірт қышқылы минералдық тыңайтқыштар, басқа тұздар алуда, медицинада, мұнай өнімдерін өңдеуде кеңінен қолданылады.

      Кен орны

СССР-де шөгінді  күкірт кенінің ең көп жері —  Орта Азияда (Қарақұм, Гаурдақ, Шорсу), Поволжьеде (Куйбышев қаласы маңында).

Вулкандық күкірт кендері Кавказда, Камчаткада және Курил аралдарында кездеседі. Шет  мемлекеттердегі күкірт кені Италияда, Сицилияда бар. Техас және Луизиана штаттарындағы (АҚШ) күкірт кендері  тау жыныстарының жарығында кездеседі. Вулкандық күкірт кендері Италияда, Жанонияда, Чилиде» т. б. жерлерде бар.