Хүхрийн давхар исэл - физик шинж чанар, үйлдвэрлэл, хэрэглээ

Агуулгын хүснэгт:

Хүхрийн давхар исэл - физик шинж чанар, үйлдвэрлэл, хэрэглээ
Хүхрийн давхар исэл - физик шинж чанар, үйлдвэрлэл, хэрэглээ
Anonim

Хүхрийн давхар исэл нь озонтой төстэй молекулын бүтэцтэй. Молекулын төвд байгаа хүхрийн атом нь хүчилтөрөгчийн хоёр атомтай холбогддог. Энэхүү хүхрийн исэлдэлтийн хийн бүтээгдэхүүн нь өнгөгүй, хурц үнэртэй, өөрчлөгдөж буй нөхцөлд тунгалаг шингэн болж амархан өтгөрдөг. Уг бодис нь усанд маш сайн уусдаг, ариутгах шинж чанартай байдаг. SO2-ийг химийн үйлдвэр, тухайлбал хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэлийн циклээс их хэмжээгээр авдаг. Энэ хий нь хөдөө аж ахуй, хүнсний бүтээгдэхүүн боловсруулах, нэхмэлийн үйлдвэрлэлд даавуу цайруулах зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг.

Бодисын системчилсэн болон энгийн нэрс

Ижил нэгдэлтэй холбоотой олон төрлийн нэр томъёог ойлгох шаардлагатай. Химийн найрлага нь SO2 томъёогоор тусгагдсан нэгдлийн албан ёсны нэр нь хүхрийн давхар исэл юм. IUPAC энэ нэр томьёо болон түүний англи хэлтэй дүйцэхүйц хүхрийн давхар ислийг ашиглахыг зөвлөж байна. Сургууль, их дээд сургуулийн сурах бичгүүдэд хүхрийн исэл (IV) өөр нэрийг ихэвчлэн дурддаг. Хаалтанд байгаа ром тоо нь S атомын валентыг илэрхийлнэ. Энэ исэлд агуулагдах хүчилтөрөгч нь хоёр валент, хүхрийн исэлдэлтийн тоо +4 байна. Техникийн ном зохиолд хүхрийн давхар исэл, хүхрийн ангидрид (түүний шингэн алдалтын бүтээгдэхүүн) зэрэг хуучирсан нэр томъёог ашигладаг.

хүхрийн давхар исэл
хүхрийн давхар исэл

SO-ийн найрлага ба молекул бүтцийн онцлог2

SO2 молекул нь нэг хүхрийн атом, хоёр хүчилтөрөгчийн атомаас үүсдэг. Ковалентын бондын хооронд 120° өнцөг бий. Sp2-гибридизаци нь хүхрийн атомд явагддаг - нэг с ба хоёр р-электронуудын үүл нь хэлбэр, энергийн хувьд нийцдэг. Тэд хүхэр ба хүчилтөрөгчийн хооронд ковалент холбоо үүсэхэд оролцдог. O-S хосын хувьд атомуудын хоорондох зай 0.143 нм байна. Хүчилтөрөгч нь хүхэрээс илүү цахилгаан сөрөг нөлөөтэй бөгөөд энэ нь хос электронуудын холбоо төвөөс гадна булан руу шилждэг гэсэн үг юм. Бүх молекул нь мөн туйлширсан, сөрөг туйл - O атом, эерэг - S атом.

хүхрийн давхар ислийн томъёо
хүхрийн давхар ислийн томъёо

Хүхрийн давхар ислийн зарим физик үзүүлэлт

Дөрвөн валент хүхрийн исэл нь хүрээлэн буй орчны хэвийн нөхцөлд хийн агрегацын төлөвийг хадгалдаг. Хүхрийн давхар ислийн томъёо нь түүний харьцангуй молекул ба молийн массыг тодорхойлох боломжийг танд олгоно: Mr(SO2)=64.066, M=64.066 г/моль (64 г/моль хүртэл бөөрөнхийлж болно).). Энэ хий нь агаараас бараг 2.3 дахин хүнд (М(агаар)=29 г/моль). Диоксид нь шатаж буй хүхрийн хурц өвөрмөц үнэртэй тул бусадтай андуурахад хэцүү байдаг. Энэ нь тааламжгүй, нүдний салст бүрхэвчийг цочроох, ханиалгах шалтгаан болдог. Гэхдээ хүхрийн (IV) исэл нь хүхэрт устөрөгч шиг хортой биш.

Тасалгааны температурт даралтын дор хийн хүхрийн давхар исэл шингэрнэ. Бага температурт бодис нь хатуу төлөвт, -72 … -75.5 хэмд хайлдаг. Цаашид температур нэмэгдэхэд шингэн гарч ирэх ба -10.1 ° C-д дахин хий үүсдэг. SO2 молекулууд нь дулааны хувьд тогтвортой, атомын хүхэр болон молекулын хүчилтөрөгч болж задрах нь маш өндөр температурт (2800 ºС орчим) явагддаг.

хүхрийн давхар ислийн үйлдвэрлэл
хүхрийн давхар ислийн үйлдвэрлэл

Уусах чадвар ба устай харилцан үйлчлэл

Хүхрийн давхар исэл нь усанд уусвал түүнтэй хэсэгчлэн харилцан үйлчилж, маш сул хүхрийн хүчил үүсгэдэг. Хүлээн авах үедээ шууд ангидрид болон усанд задардаг: SO2 + H2O ↔ H2SO3 Уг нь уусмалд агуулагдах хүхрийн хүчил биш, харин усжуулсан молекулууд SO2 Хийн давхар исэл нь илүү сайн харилцан үйлчилдэг. сэрүүн ус, түүний уусах чадвар температурын өсөлтөөр буурдаг. Хэвийн нөхцөлд 1 эзэлхүүн усанд 40 хүртэлх хэмжээний хийд уусна.

Байгаль дахь сульфидын хий

Дэлбэрэх үед галт уулын хий, лаавын хамт их хэмжээний хүхрийн давхар исэл ялгардаг. Хүний олон үйл ажиллагаа мөн агаар мандалд SO2-ийн концентрацийг нэмэгдүүлдэг.

галт ууланд хүхрийн давхар исэл үүсэх
галт ууланд хүхрийн давхар исэл үүсэх

Хүхрийн давхар ислийг металлургийн үйлдвэрүүд агаарт нийлүүлдэг бөгөөд хүдэр шарах явцад ялгарах хий хуримтлагддаггүй. Олон төрлийн чулуужсан түлш нь хүхэр агуулдаг тул нүүрс, газрын тос, хий, тэдгээрээс гаргаж авсан түлшийг шатаах явцад их хэмжээний хүхрийн давхар исэл агаар мандалд ялгардаг. Агаар дахь концентраци 0.03% -иас дээш байвал хүхрийн давхар исэл хүний хувьд хортой болдог. Хүн амьсгал давчдаж эхэлдэг, бронхит, уушигны үрэвсэлтэй төстэй үзэгдлүүд байж болно. Агаар мандалд хүхрийн давхар ислийн маш өндөр концентраци нь хүнд хордлого эсвэл үхэлд хүргэдэг.

Сульфидын хий - лабораторийн болон үйлдвэрийн үйлдвэрлэл

Лабораторийн аргууд:

  1. Хүхрийг хүчилтөрөгч эсвэл агаартай колбонд шатаах үед давхар ислийг S + O2=SO2 томъёогоор авна..
  2. Хүчтэй органик бус хүчлүүдтэй хүхрийн хүчлийн давсанд үйлчилж болно, давсны хүчил авах нь дээр, харин шингэрүүлсэн хүхрийн хүчил хэрэглэж болно:
  • Na2SO3 + 2HCl=2NaCl + H2SO 3;
  • Na2SO3 + H2SO4(заадсан)=Na2SO4 + H2SO3;
  • H2SO3=H2O + SO 2↑.

3. Төвлөрсөн хүхрийн хүчилтэй зэс урвалд ороход устөрөгч биш хүхрийн давхар исэл ялгардаг:

2H2SO4 (конц.) + Cu=CuSO4 + 2H 2O + SO2↑.

Хүхрийн давхар ислийг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэх орчин үеийн арга:

  1. Байгалийн хүхрийг тусгай зууханд шатаах явцад исэлдүүлэх: S + O2=SO2.
  2. Шуурсан төмрийн пирит (пирит).
түүхий эд
түүхий эд

Хүхрийн давхар ислийн үндсэн химийн шинж чанар

Хүхрийн давхар исэл нь химийн идэвхтэй нэгдэл юм. Редокс процесст энэ бодис нь ихэвчлэн бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, молекул бром нь хүхрийн давхар исэлтэй харилцан үйлчлэхэд урвалын бүтээгдэхүүн нь хүхрийн хүчил ба устөрөгчийн бромид юм. SO2-ийн исэлдүүлэх шинж чанар нь энэ хий нь хүхэрт устөрөгчийн усаар дамжина. Үүний үр дүнд хүхэр ялгарч, өөрөө исэлдэж өөрийгөө эдгээх процесс явагдана: SO2 + 2H2S=3S + 2H 2 O.

Хүхрийн давхар исэл нь хүчиллэг шинж чанартай байдаг. Энэ нь хамгийн сул, тогтворгүй хүчлүүдийн нэг болох хүхэртэй тохирдог. Энэ нэгдэл нь цэвэр хэлбэрээр байдаггүй бөгөөд индикаторуудыг ашиглан хүхрийн давхар ислийн уусмалын хүчиллэг шинж чанарыг тодорхойлох боломжтой (лакмус ягаан өнгөтэй болдог). Хүхрийн хүчил нь дунд зэргийн давс - сульфит ба хүчиллэг - гидросульфитүүдийг өгдөг. Тэдний дунд тогтвортой нэгдлүүд байдаг.

Хүхрийн ангидрид дахь хүхрийг зургаан валентын төлөвт исэлдүүлэх процесс нь катализатор юм. Үүссэн бодис нь усанд хүчтэй уусч, H2O молекулуудтай урвалд ордог. Урвал нь экзотермик бөгөөд хүхрийн хүчил, эс тэгвээс усжуулсан хэлбэрийг үүсгэдэг.

Исгэлэн хийн практик хэрэглээ

Элементийн давхар исэл шаардагддаг хүхрийн хүчлийг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэх үндсэн процесс нь дөрвөн үе шаттай:

  1. Тусгай зууханд хүхрийг шатаах замаар хүхрийн давхар исэл авах.
  2. Үйлдвэрлэсэн хүхрийн давхар ислийг бүх төрлийн хольцоос цэвэрлэнэ.
  3. Катализаторын оролцоотойгоор зургаан валент хүхэр болтол цааш исэлдүүлнэ.
  4. Хүхрийн гурвалсан ислийг усаар шингээх.

Өмнө нь үйлдвэрийн хэмжээнд хүхрийн хүчил үйлдвэрлэхэд шаардагдах бараг бүх хүхрийн давхар ислийг ган хайлуулах үйлдвэрлэлийн дайвар бүтээгдэхүүн болох пиритийг шарж гаргаж авдаг байсан. Металлургийн түүхий эдийг боловсруулах шинэ төрлүүд нь хүдрийн шаталтыг бага ашигладаг. Иймээс байгалийн хүхэр нь сүүлийн жилүүдэд хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэлийн үндсэн эхлэл болж байна. Энэхүү түүхий эдийн дэлхийн томоохон нөөц, түүний хүртээмж нь томоохон боловсруулалтыг зохион байгуулах боломжийг олгодог.

хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэл
хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэл

Хүхрийн давхар ислийг зөвхөн химийн үйлдвэрт төдийгүй эдийн засгийн бусад салбарт өргөнөөр ашигладаг. Нэхмэлийн үйлдвэрүүд энэ бодис болон түүний химийн харилцан үйлчлэлийн бүтээгдэхүүнийг торго, ноосон даавууг цайруулахад ашигладаг. Энэ нь хлор агуулаагүй, утас задалдаггүй цайруулагчийн нэг төрөл юм.

Хүхрийн давхар исэл нь маш сайн ариутгах үйлчилгээтэй тул мөөгөнцөр, бактерийн эсрэг тэмцэхэд ашигладаг. Хүхрийн давхар ислийг хөдөө аж ахуйн агуулах, дарсны торх, зооринд утах зориулалтаар ашигладаг. SO2 нь хүнсний үйлдвэрлэлд хадгалалтын болон бактерийн эсрэг бодис болгон ашигладаг. Үүнийг сироп дээр нэмээд шинэхэн жимсээ дэвтээнэ. Сульфизацичихрийн манжингийн шүүс нь түүхий эдийг өнгө алдаж, ариутгана. Лаазалсан ногооны нухаш, жүүс нь мөн антиоксидант, хадгалалтын бодис болох хүхрийн давхар ислийг агуулдаг.

Зөвлөмж болгож буй: