DEFINICIJA
Sumpor- šesnaesti element periodnog sistema. Oznaka - S od latinskog "sumpora". Lociran u trećem periodu, grupa VIA. Odnosi se na nemetale. Nuklearni naboj je 16.
Sumpor se u prirodi javlja u slobodnom stanju (samorodni sumpor) iu raznim jedinjenjima. Jedinjenja sumpora su veoma česta razni metali. Mnoge od njih su vrijedne rude (na primjer, olovni sjaj PbS, cinkova mješavina ZnS, sjaj bakra Cu 2 S) i služe kao izvor za obojene metale.
Među jedinjenjima sumpora, sulfati su takođe česti u prirodi, uglavnom kalcijum i magnezijum.
Atomska i molekulska masa sumpora
Relativna molekulska masa supstance (M r) je broj koji pokazuje koliko je puta masa date molekule veća od 1/12 mase atoma ugljika, i relativna atomska masa elementa(A r) - koliko je puta prosječna masa atoma nekog kemijskog elementa veća od 1/12 mase atoma ugljika.
Vrijednosti atomske i molekularne mase sumpora su iste; oni su jednaki 32,059.
Alotropija i alotropske modifikacije sumpora
Sumpor postoji u obliku dvije alotropne modifikacije - ortorombne i monoklinske.
Pri normalnim pritiscima, sumpor formira krhke žute kristale koji se tope na 112,8 o C; gustina je 2,07 g/cm3. Nerastvorljiv je u vodi, ali je prilično rastvorljiv u ugljičnom disulfidu, benzenu i nekim drugim tekućinama. Kada ove tečnosti ispare, sumpor se oslobađa iz rastvora u obliku žutih kristala ortorombnog sistema, u obliku oktaedara, kod kojih su obično neki uglovi ili ivice odsečeni (slika 1). Ova modifikacija sumpora naziva se rombična.
Rice. 1. Alotropske modifikacije sumpora.
Kristali drugačijeg oblika dobijaju se ako se rastopljeni sumpor polako hladi i, kada se djelomično stvrdne, odvodi se tekućina koja još nije stigla da se stvrdne. U tim uslovima, zidovi posude su iznutra prekriveni dugim tamnožutim igličastim kristalima monoklinskog sistema. Ova modifikacija sumpora se naziva monoklinička. Ima gustinu od 1,96 g/cm3, topi se na 119,3 o C i stabilan je samo na temperaturama iznad 96 o C.
Izotopi sumpora
Poznato je da se u prirodi sumpor može naći u obliku četiri stabilna izotopa 32 S, 33 S, 34 S i 36 S. Njihovi maseni brojevi su 32, 33, 34 i 36, respektivno. Jezgro atoma izotopa sumpora 32 S sadrži šesnaest protona i šesnaest neutrona, a izotopi 33 S, 34 S i 36 S sadrže isti broj protona, sedamnaest, osamnaest i dvadeset neutrona.
Postoje umjetni izotopi sumpora s masenim brojevima od 26 do 49, među kojima je najstabilniji 35 S s poluživotom od 87 dana.
Ioni sumpora
Napolju nivo energije Atom sumpora ima šest elektrona, koji su valentni:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .
Kao rezultat hemijske interakcije, sumpor može izgubiti svoje valentne elektrone, tj. budu njihov donor, i pretvaraju se u pozitivno nabijene jone ili prihvataju elektrone od drugog atoma, tj. budu njihov akceptor i pretvaraju se u negativno nabijene jone:
S 0 -6e → S 6+ ;
S 0 -4e → S 4+ ;
S 0 -4e → S 2+ ;
S o +2e → S 2- .
Molekul i atom sumpora
Molekula sumpora je jednoatomska - S. Evo nekih svojstava koja karakteriziraju atom i molekulu sumpora:
Primjeri rješavanja problema
PRIMJER 1
Vježbajte | Koja će masa sumpora biti potrebna da se dobije aluminijum sulfid Al 2 S 3 težine 30 g? Pod kojim uslovima se ovaj sulfid može dobiti jednostavne supstance? | ||||||
Rješenje | Napišimo reakcijsku jednačinu za proizvodnju sumpor sulfida: 2Al + 3S = Al 2 S 3. Izračunajmo količinu supstance aluminijum sulfida ( molarna masa- 150 g/mol): n(Al 2 S 3) = m(Al 2 S 3) / M(Al 2 S 3); n(Al 2 S 3) = 30 / 150 = 0,2 mol. Prema jednadžbi reakcije n(Al 2 S 3) : n(S) = 1:3, to znači: n(S) = 3 × n(Al 2 S 3); n(S) = 3 × 0,2 = 0,6 mol. Tada će masa sumpora biti jednaka (molarna masa - 32 g/mol): m(S) = n(S) × M(S); Navedite glavne odredbe atomsko-molekularne nastave. 1. Supstance se sastoje od molekula. Molekul je najmanja čestica supstance koja zadržava svoja hemijska svojstva. Molekuli različitih supstanci imaju različitu masu, veličinu, sastav i hemijska svojstva. 2. Molekule se sastoje od atoma. Atom je najmanja čestica supstance, hemijskog elementa, koja zadržava svoja hemijska svojstva. Hemijski element je zasebna vrsta atoma. Hemijska svojstva elementa određena su strukturom njegovih atoma. Sve hemijski elementi dijelimo na metale i nemetale. 3. Supstance čiji se molekuli sastoje od atoma jednog elementa nazivaju se jednostavnim (H 2 ; O 2 ). Supstance čije se molekule sastoje od atoma različitih elemenata nazivaju se kompleksima (HCl). Alotropske promjene su promjene u kojima se od jednog elementa formiraju različite jednostavne tvari. Alotropija je stvaranje različitih jednostavnih supstanci od strane jednog elementa. Razlog alotropije: a) različiti brojevi atoma (O 2 i O 3); b) formiranje kristala različitih modifikacija (dijamant i grafit); 4. Molekuli i atomi su u neprekidnom kretanju. Brzina kretanja ovisi o stanju agregacije tvari. Hemijske reakcije su hemijski oblik kretanja atoma i molekula. Kao rezultat hemijske reakcije molekule nekih supstanci pretvaraju se u molekule drugih supstanci. Važna karakteristika supstance su mase. Pitanje br. 2
Koje su sličnosti i razlike u konceptima “atomske mase” i “relativne mase”? 1. Apsolutna atomska masa je masa grama, izražena u gramima (g) ili kilogramima (kg) m a () =1,67*10 -24 g Nezgodno je koristiti takve brojeve, pa se koriste relativne atomske mase. 2. Relativna atomska masa pokazuje koliko je puta masa datog atoma veća od 1/12 mase atoma ugljika. 1/12 mase atoma ugljika naziva se jedinica atomske mase (a.u.m.) 1 amu = m a (C)/12 =(1,99*10 -23)/12 g = 1,66*10 -24 g a r () = m a (H)/1 a.u.m = (1,67*10 -27 / 1,66*10 -24) = 1 Relativna atomska masa, za razliku od apsolutne mase, nema mjernu jedinicu. Pitanje br. 3 Da li je moguće povezati pojmove "krtica" i "Avogadrova konstanta"? Mol je količina tvari koja sadrži 6,02 * 10 23 čestica (molekula ili atoma). Vrijednost 6,02 * 10 23 mol-1 naziva se Avogadrova konstanta, koja se označava Na n = N/Na, gdje n – količina supstance; N je broj atoma ili molekula. Pitanje br. 4 Uporedite broj atoma sadržanih u hloru i dušiku od po 10 g. U kom slučaju i koliko puta je broj atoma veći?
Pitanje br. 5 Prosječna masa atoma sumpora je 5,31 * 10-26 kg. Izračunaj relativno atomska masa element sumpora. Masa atoma ugljenika – 12 je jednaka 1,993 * 10 -26 kg.
Pitanje br. 6 Uzorak supstance težine 6,6 g sadrži 9,03 * 10 22 molekula. Odredite molekulsku masu ove supstance. Pitanje br. 7 Dajte početnu i modernu formulaciju periodnog zakona. Šta je razlog njihove razlike? Početna formulacija: karakteristična za jednostavna tijela, a oblici i svojstva spojeva elemenata periodično zavise od veličine atomskih masa elemenata. Moderna formulacija: svojstva jednostavnih supstanci, kao i oblici i svojstva spojeva elemenata, periodično ovise o veličini naboja atomskog jezgra (atomski broj). U periodičnoj tablici nisu svi elementi raspoređeni prema rastu atomske mase; Predvidio je da razlog leži u složenosti strukture atoma. Otkriće i proučavanje izotopa pokazalo je da su hemijska svojstva svih izotopa jednog elementa ista, što znači da hemijska svojstva elementa ne zavise od atomske mase, već od naboja jezgra. Pitanje br. 8 Zamislite elektronske konfiguracije aluminijuma i skandijuma. Objasnite zašto su stavljeni u istu grupu "periodnog sistema?" Zašto su raspoređeni u različite podgrupe? Da li su to elektronski analogi? aL i Se imaju po tri valentna elektrona, tako da su u istoj grupi. aL se odnosi na p-elemente, a Se na d-elemente, tako da se nalaze u različitim podgrupama i nisu elektronski analozi. Pitanja br. 9 Među dole navedenim elektronske konfiguracije ukazati na nemoguće i objasniti razlog nemogućnosti njihovog sprovođenja 1r 3; 3p 6; 3S 2 ; 2S 2 ; 2d 5 ; 5d 2 ; 2p 4 ; 3p 7 Pitanje br. 10 Simbol izotopa elementa. Odredite ime elementa; broj neutrona i protona; broj elektrona u elektronskoj ljusci atoma. Ovaj element sa atomskim brojem 92 i relativnom masom 238 je uranijum. Broj protona je 92, a broj neutrona je određen razlikom između relativne atomske mase i atomskog broja, jednakim 238 – 92 = 146. Broj e određen je serijskim brojem elementa i jednak je 92. Pitanje br. 11 Jezgro atoma nekog elementa sadrži 16 neutrona, a elektronska ljuska sadrži 15 elektrona. Navedite element čiji je izotop ovaj atom. Navedite simbol ovog hemijskog elementa i označite nuklearni naboj i maseni broj. Fosfor (P) je element koji sadrži 15 elektrona. Masa atoma određena je zbirom masa protona i neutrona. Pošto jezgro atoma sadrži 16 neutrona i 15 protona, njegov maseni broj je 31. I to se može zapisati u sljedećem obliku: KORIŠTENE REFERENCE
Ahmetov N.S. Opća i neorganska hemija. Pilipenko. Priručnik iz osnovne hemije. Khomchenko I.G. Opća hemija 1. Popunite praznine u rečenicama. Apsolutna atomska masa prikazuje masu jednog dvanaest dijela 1/12 mase jednog molekula izotopa ugljika 12 6 C mjereno u sljedećim jedinicama: g, gk, mg, tj. Relativna atomska masa pokazuje koliko je puta masa date supstance elementa veća od mase atoma vodika; nema mjernu jedinicu. 2. Koristeći notaciju, zapišite vrijednost zaokruženu na cijeli broj: a) relativna atomska masa kiseonika - 16: 3. Dati su nazivi hemijskih elemenata: živa, fosfor, vodonik, sumpor, ugljenik, kiseonik, kalijum, azot. Upišite simbole elemenata u prazne ćelije tako da dobijete red u kojem se povećava relativna atomska masa. 4. Podvuci tačne tvrdnje. a) Masa deset atoma kiseonika jednaka je masi dva atoma broma; 5. Popunite dijagram. 6. Izračunajte relativne molekulske mase supstanci na osnovu njihovih formula: a) M r (N 2) = 2*14=28 7. Pred vama je piramida, čije su "građevinsko kamenje" formule hemijskih jedinjenja. Pronađite put od vrha piramide do njene baze tako da je zbir relativnih molekulskih masa jedinjenja minimalan. Prilikom odabira svakog sljedećeg „kamena“, morate uzeti u obzir da možete odabrati samo onaj koji je neposredno uz prethodni. Kao odgovor, zapišite formule supstanci na pobjedničkom putu. Odgovori: C 2 H 6 - H 2 CO 3 - SO 2 - Na 2 S 8. Limunska kiselina se ne nalazi samo u limunu, već iu nezrelim jabukama, ribizlima, trešnjama itd. Limunska kiselina se koristi u kuvanju i u domaćinstvu (na primjer, za uklanjanje mrlja od rđe s tkanine). Molekul ove tvari sastoji se od 6 atoma ugljika, 8 atoma vodika, 7 atoma kisika. C 6 H 8 O 7 Provjeri istinita izjava: a) relativna molekulska težina ove supstance je 185; Relativna atomska masa (A r) - bezdimenzionalna količina jednaka omjeru prosječne mase atoma elementa (uzimajući u obzir postotak izotopa u prirodi) i 1/12 mase atoma 12 C. Prosječna apsolutna atomska masa (m) jednak relativnoj atomskoj masi puta amu. Ar(Mg) = 24,312 m (Mg) = 24.312 1.66057 10 -24 = 4.037 10 -23 g Relativna molekulska težina (M r) - bezdimenzionalna veličina koja pokazuje koliko je puta masa molekula date supstance veća od 1/12 mase atoma ugljika 12 C. M g = m g / (1/12 m a (12 C)) m r - masa molekula date supstance; m a (12 C) - masa atoma ugljika 12 C. M g = S A g (e). Relativna molekulska masa tvari jednaka je zbroju relativnih atomskih masa svih elemenata, uzimajući u obzir indekse. Primjeri. M g (B 2 O 3) = 2 A r (B) + 3 A r (O) = 2 11 + 3 16 = 70 M g (KAl(SO 4) 2) = 1 A r (K) + 1 A r (Al) + 1 2 A r (S) + 2 4 A r (O) = Apsolutna molekularna masa jednaka relativnoj molekulskoj masi pomnoženoj sa amu. Broj atoma i molekula u običnim uzorcima tvari je vrlo velik, stoga se pri karakterizaciji količine tvari koristi posebna mjerna jedinica - mol. Količina supstance, mol . Označava određeni broj strukturnih elemenata (molekula, atoma, jona). Određenon , mjereno u molovima. Mol je količina tvari koja sadrži onoliko čestica koliko ima atoma u 12 g ugljika. Avogadrov broj (N A ). Broj čestica u 1 molu bilo koje supstance je isti i jednak je 6,02 10 23. (Avogadrova konstanta ima dimenziju - mol -1). Primjer. Koliko molekula ima u 6,4 g sumpora? Molekularna težina sumpora je 32 g/mol. Određujemo količinu g/mol supstance u 6,4 g sumpora: n ( s) = m(s)/M(s ) = 6,4 g / 32 g/mol = 0,2 mol Odredimo broj strukturnih jedinica (molekula) koristeći konstantu Avogadro N A N(s) = n (s)N A = 0,2 6,02 10 23 = 1,2 10 23 Molarna masa prikazuje masu 1 mola supstance (označenoM). M = m / n Molarna masa tvari jednaka je omjeru mase tvari i odgovarajuće količine tvari. Molarna masa supstance je brojčano jednaka njenoj relativnoj molekulskoj masi, međutim, prva veličina ima dimenziju g/mol, a druga je bezdimenzionalna. M = N A m (1 molekul) = N A M g 1 amu = (N A 1 amu) M g = M g To znači da ako je masa određene molekule, na primjer, 80 amu. ( SO 3 ), tada je masa jednog mola molekula jednaka 80 g Avogadrova konstanta je koeficijent proporcionalnosti koji osigurava prijelaz s molekularnih odnosa na molarne. Sve tvrdnje koje se odnose na molekule ostaju važeće za molove (sa zamjenom, ako je potrebno, amu sa g). 2 Na + Cl 2 2 NaCl , znači da dva atoma natrijuma reaguju sa jednom molekulom hlora ili, što je ista stvar, dva mola natrijuma reaguju sa jednim molom hlora. NavigacijaHemijski fenomeni. Supstance Relativna atomska i molekularna masa. Konstantnost sastava materijeHemijske formule i proračuni pomoću njihValenceHemijske jednadžbe. Vrste reakcijaKoličina supstance. Mol. Molarna masaProračuni pomoću hemijskih jednadžbi |