Оксиген і сульфур (стр. 3 из 4)

Застосовується оксид сульфуру (IV) SO₃ у виробництві сульфатної кислоти H₂SO₄. У лабораторній практиці він використовується як водовбирний засіб.

Сульфатна кислота

Сульфатна кислота H₂SO₄ (безводна, 100%-ва) – важка безбарвна оліїста рідина. Густина її концентрованого розчину (w(H₂SO₄) = 98%) за стандартних умов 1,84 г/см³. вона нелегка, запаху не має. Надзвичайно гігроскопічна. Активно вбирає вологу. Змішується з водою у будь-яких співвідношеннях. Розчинення сульфатної кислоти у воді супроводжується виділенням великої куль ості теплоти, що може призвести до закипання води і розбризкування кислоти.

Розбавлена сульфатна кислота виявляє всі хімічні властивості, характерні для кислот:

-Зміна кольору індикатора.

-Дисоціація кислоти.

І ступінь H₂SO₄ D Н⁺ + HSO^-₄ – гідрогенсульфат-іон

ІІ ступінь HSO^–₄D Н⁺ + SO^-2₄ – сульфат-іон.

-Взаємодія з основами.

-Взаємодію з оксидами металів.

MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

-5. Взаємодія з солями.

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO²# + H₂O

2KNO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2HNO₃#

-6. Взаємодія з металами.

Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂#

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂#

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂#

Застосування сульфатної кислоти і сульфатів

Сульфатна кислота є важливим продуктом хімічної промисловості. Вона у великих кількостях застосовується у виробництві мінеральних добрив, волокон, пластмас, барвників, вибухових речовин, у металургії в процесі добування міді. Нікелю, урану та інших металів. Використовується також як осушувач газів.

Серед сульфатів велике практичне значення мають мідний і залізний купороси CuSO₄® 5H₂OiFeSO₄® 7H₂O.

Чесна Сірка і Нечиста Сила

«ПОРТРЕТ»

Сульфур — незвичайний хімічний елемент. Ще на зорі цивілізації він ввійшов до міфів і священних обрядів. На Близькому Сході, а пізніше в християнській Європі сірку вважали речовиною пекла; запах палаючої сірки став ознакою диявола.

Але елемент № 16 — це не тільки містика. Він брав участь у природних катаклізмах і біохімічних процесах, його вивчали хіміки й металурги, використовували лікарі, садівники, ткачі, сукновали, капелюшники. У наш час сірчана кислота стала однією з головних речовин хімічної промисловості.
Деякі способи застосування сірки чисті, гуманні й шляхетні, інші мимоволі нагадують про диявола й нечисту силу.

Що ж особливого в цьому шістнадцятому елементі, чому його згадують у творах містиків, художній літературі й навіть у Біблії?

Почасти це пов'язано з поширенням Сульфуру в природі, почасти — із його хімічними властивостями. Сульфуру дуже багато в земній корі — 0,05 % за вагою. Подекуди в Середземномор'ї і на Близькому Сході сірки повнісінько в ґрунті в самородному вигляді. Сірка (жовтий камінь) там зазвичай утворювалася при відновленні сульфатів бактеріями. Особливо багато жовтого каменю було на Сицилії, там його добувають із давнини до наших днів. Домішки бітумів, карбонатів, сульфатів, глини іноді надавали йому незвичайного кольору, аж до червоного, бурого і чорного.

Поблизу від вулканів зустрічаються жовті натіки, кірки й кристали сірки. Елемент виривався з надр у вигляді сірководню, при окислюванні якого виділявся у вільному вигляді. Жителі Апеннін і Балкан, Малої Азії і Близького Сходу добре знали про ядучі випаровування, що виходили із землі в деяких місцях. їх можна було, наприклад, спостерігати поблизу Неаполя, де розташовані Флегрейські поля — накопичення валів, тріщин, провалів. Часом їх застеляють дим і сірчистий газ. Вважалося, що там олімпійські боги боролися з гігантами.

Сульфур також входить до складу нафти, асфальту, бітуму. При горінні цих речовин поширювався характерний запах, за яким безпомилково впізнавали сірку. До речі, усупереч поширеній думці, пахне не сам Сульфур, а його сполуки: сірчистий газ, сірководні й меркаптани, відомі своїм смородом. У вологому повітрі здрібнена сірка окислюється й перетворюється на сірчистий газ. Саме його мали на увазі, коли говорили про запах сірки.

ВИНУВАТИЦЯ НЕЩАСТЬ

В історії стосунків сірки й людей були темні сторінки. Виділяючись із вулканів і вулканічних тріщин, сульфур оксид, або сірководень, траплялося, вбивав тисячі нещасливих. Це трапилося з давньогрецьким ученим Плінієм Старшим, що загинув під час виверження Везувію, і з безліччю інших людей.

Багато шкоди завдавали домішки сірки: псували метали, знижуючи їхню міцність. І тому з давнини до наших днів одне з головних завдань металургів — очистити руду від домішок сірки.

Металургія в давнину була оточена таємницею. І пізніше, у середні віки, ковалі були особливими людьми, їх вважали кимсь на зразок чаклунів. А на початку нашої ери зі спроб удосконалити метали виникла алхімія. Багато сульфідів блищать, мов метали. Серед них пірит, залізний колчедан (FeS₂), халькозин, або мідний блиск (CuS₂), халькопірит, або мідний колчедан (CuFeS₂). Шість із семи металів, відомих древнім, зустрічаються у вигляді сульфідів. Можливо, алхіміки вважали ці руди недосконалими металами, у яких є одна цінна якість — блиск і немає іншої — ковкості.
Однак з них шляхом випалу й відновлення можна було одержати справжні метали. Оскільки при прожарюванні на повітрі з них виділявся сірчистий газ, алхіміки могли визнати сірку складовою частиною будь-якої руди і будь-якого металу, навіть золота.
Сіркою називали «горюче начало» металів, адже при випалюванні вона вигорала. Іншою складовою частиною, що відповідає за ковкість, вважали ртуть.

Перші християни уникали язичеської мудрості й ставилися до алхіміків вороже. Можливо, вони приписували недоступне їм знання підступам нечистої сили. Пізніше церква примирилася з алхімією, однак під час переходу від феодалізму до капіталізму їхні стосунки знову зіпсувалися. Налякані інквізицією люди, у тому числі й освічені, знову почали вважати алхімію підозрілим, чаклунським заняттям, і не дивно, що вони пов'язували її з підступом диявола.

На жаль, свідоме використання сірки принесло не менше лиха, ніж її випадкова участь у людських справах. Найгіршими словами можна згадати чорний порох. Мільйони убитих людей, зруйновані фортеці й міста, катастрофи на порохових заводах, поневолення народів, і, між іншим, винищування багатьох видів тварин — ось рахунок, який можна висунути його користувачам. Чим не диявольське зілля? Саме так і називали його в Європі, як тільки він там з'явився, що, однак, не заважало нарощувати виробництво чорного пороху.

На рахунку іприту жертв менше, але його застосування в XXстолітті як бойової отруйної речовини злякало громадськість європейських країн. Цю сполуку, схожу за запахом на гірчицю (через це її Ще називали гірчичним газом), уперше випустили на ворога німецькі війська. 12 липня 1917 року біля бельгійського міста Іпр хмари отруйного газу покрили англо-французькі частини. Чи міг подумати академік Зелінський, який відкрив у 1886 році дихлордіетилсульфід, що синтезована ним сполука одержить назву іприт і стане причиною загибелі й каліцтв 40 тисяч людей тільки в Першій світовій війні? Що мільйони снарядів з цією речовиною скинуть у Балтійське море або відправлять на склади, де вони будуть поступово руйнуватися, загрожуючи новими катастрофами?

Не до таких страшних, але все-таки неприємних наслідків призводило спалювання сірки разом із корисними копалинами Коли почалася промислова революція і кочегари почали годувати вугіллям ненаситні топки, сульфур оксид разом із димом вилітав у трубу.

До тих самих наслідків призводило і спалювання нафти, і видобуток самої сірки, коли її виварювали з породи.
І тільки кілька десятиліть тому вчені з'ясували, що сірчистий газ не просто забруднює повітря, але багато його перетворюється на кислотні дощі, які гублять рослини. При цьому особливо страждають хвойні ліси.

У темних справах були помічені не тільки сам Сульфур та двоокис, але також і сірководень. Цей газ виділяється з тріщин поблизу вулканів і утворюється при гнитті органічних залишків, які завжди містять Сульфур. І хоча він чимало попрацював у хімічних лабораторіях, де з його допомогою проводили якісний аналіз металів і їхніх солей, сморід і отруйність створили йому досить погану репутацію.

Не слід пов'язувати сірку з витівками нечистої сили. Відповідно до Біблії, сам Господь використовував її для покарання грішників на землі, у Содомі й Гоморрі, під землею, у пеклі.
Мабуть, саме тому в ХШ—XVIIстоліттях у Європі, яка марила дияволом, нечисту силу пов'язували із запахом сірки. Люди теж із незапам'ятних часів застосовували сірку приблизно з цією ж метою Одіссей, наприклад, винищивши ненависних кандидатів на руку Пенелопи, знищував сам їхній дух, спалюючи сірку. Сіркою язичницькі жерці обкурювали храми під час церемоній. Можливо, вони здогадувалися, що в такий спосіб можна припинити поширення заразних хвороб. Мабуть, і ця процедура зіграла свою роль у приписуванні нечистій силі запаху сірки, адже для перших християн язичницькі жерці були слугами диявола. Як би там не було, такий спосіб дезінфекції щасливо дожив до початку XXстоліття. Лікарі, щоправда, зазначали, що він допомагає не при будь-якій інфекції, зате досить зручний, а іноді (наприклад, при знищенні збудників холери на поверхні предметів) і цілком надійний.