Svovl (lat. Svovl) er et ikke-metalelement. Det kemiske symbol er S, serienummeret i det periodiske system er 16. Valensen af svovl blev fastslået allerede før undersøgelsen af atomets struktur. Dens værdi blev bestemt på grundlag af egenskaben til at erstatte, tiltrække eller vedhæfte et vist antal andre atomer eller grupper. Senere fandt forskerne ud af, hvilken rolle negativt ladede partikler (elektroner) spiller i dannelsen af en kemisk binding.
Svovls valens: hvilke egenskaber ved atomer påvirker dets værdi?
Med hensyn til udbredelse på Jorden er et kemisk grundstof på en 16. plads. Det forekommer som lyse gule krystaller eller pulver i klipper, nær aktive og uddøde vulkaner. De mest berømte naturlige forbindelser er sulfider og sulfater.
Funktioner ved elementet og stoffet:
- Stærk ikke-metal.
- Med hensyn til elektronegativitet (EO), eller evnen til at tiltrække elektroner, er svovl næst efter fluor, oxygen, nitrogen, klor og brom.
- Interagerer med metaller og ikke-metaller, simple og komplekse stoffer.
Forskelle i egenskaber afhænger af atomets struktur og tilstand, forskellen i værdierne af EO. Lad os finde ud af, hvad valens svovl kan have i forbindelser. Deres kemiske adfærd afhænger af strukturen af energiskallerne, antallet og arrangementet af ydre elektroner i atomet.
Hvorfor varierer valensen?
Stabile er de naturlige isotoper af svovl med massetal 32 (mest almindelige), 33, 34 og 36. Et atom af hver af disse nuklider indeholder 16 positivt ladede protoner. I rummet nær kernen bevæger 16 elektroner sig med stor hastighed. De er uendeligt små, negativt ladede. Mindre tiltrukket af kernen (mere fri) 6 ydre partikler. Flere eller alle deltager i dannelsen af forskellige typer kemiske bindinger. Ifølge moderne koncepter bestemmes svovls valens af antallet af skabte fælles (bindings-) elektronpar. Norm alt i tegninger og diagrammer er de eksterne partikler, der deltager i denne proces, afbildet som prikker omkring det kemiske tegn.
Hvordan afhænger valens af et atoms struktur?
Ved hjælp af et energidiagram kan du vise strukturen af niveauer og underniveauer (s, p, d), som svovlvalensformlen afhænger af. To forskelligt rettede pile symboliserer parrede, en - uparrede elektroner. Svovlatomets ydre rum er dannet af orbitaler af 6 partikler, og 8 er nødvendige for stabilitet ifølge oktetreglen. Konfigurationen af valensskallen afspejles af formlen 3s23p4. Elektroner af det ufærdige laghar en stor energiforsyning, hvilket forårsager en ustabil tilstand af hele atomet. For at opnå stabilitet kræver svovlatomet to yderligere negative arter. De kan opnås ved at danne kovalente bindinger med andre grundstoffer eller ved at absorbere to frie elektroner. I dette tilfælde udviser svovl valens II (–). Den samme værdi kan opnås ved hjælp af formlen: 8 - 6=2, hvor 6 er nummeret på den gruppe, som elementet er placeret i.
Hvor findes forbindelser, hvor svovlens valens er II (–)?
Et grundstof tiltrækker eller fjerner fuldstændigt elektroner fra atomer med en lavere elektronegativitetsværdi på Polling-skalaen. Valens II (-) manifesteres i sulfider af metaller og ikke-metaller. En omfattende gruppe af sådanne forbindelser findes i sammensætningen af klipper og mineraler af stor praktisk betydning. Disse omfatter pyrit (FeS), sphalerit (ZnS), galena (PbS) og andre stoffer. Jernsulfidkrystaller har en smuk gullig brun farve og glans. Mineralet pyrit omtales ofte som "narre guld". For at få metaller fra malme bliver de ristet eller reduceret. Svovlbrinte H2S har samme elektroniske struktur som vand. Oprindelse af H2S:
- frigives, når proteiner rådner (f.eks. et hønseæg);
- udbrud med vulkanske gasser;
- akkumuleres i naturligt vand, olie;
- skiller sig ud i hulrum i jordskorpen.
Hvorfor er formlen for tetravalent svovloxid SO2?
Formlen for dioxid viser, at et svovlatom i et molekyle er bundet til to oxygenatomer, som hver har brug for 2 elektroner til en oktet. Den resulterende binding er kovalent polær af natur (oxygen EO er større). Valensen af svovl i denne forbindelse er IV (+), fordi svovlatomets 4 elektroner er forskudt mod to oxygenatomer. Formlen kan skrives som følger: S2O4, men ifølge reglerne skal den reduceres med 2. Dioxid danner, når det opløses i vand, ioner af svag svovlsyre. Dens s alte - sulfitter - er stærke reduktionsmidler. SO2-gas tjener som mellemprodukt i produktionen af svovlsyre.
I hvilke stoffer viser svovl sin højeste valens?
Oxide SO3 eller S2O6 er en farveløs væske, der hærder ved temperaturer under 17°C. I SO3-forbindelsen er valensen af oxygen II (–), og svovl er VI (+). Det højere oxid opløses i vand og danner en stærk dibasisk svovlsyre. For en stor rolle i produktionsprocesserne blev stoffet kaldt "den kemiske industris brød." En vigtig rolle i økonomien og medicin tilhører sure s alte - sulfater. Calciumhydrat (gips), natrium (Glaubers s alt), magnesium (epsoms alt eller bitters alt) bruges.
1, 2, 3, 4, 6 eksterne elektroner kan deltage i dannelsen af forskellige typer kemiske bindinger. Lad os nævne de mulige valenser af svovl, givet at der er sjældne og ustabile forbindelser: I (-), II (-), II (+), III (+), IV (+), VI (+). Elementet opnår en anden positiv valens iSO-monoxid. De mest almindelige værdier II (–), IV (+), VI (+) er vist med svovl som en del af en gruppe af stoffer af industriel, landbrugsmæssig og medicinsk betydning. Dets forbindelser bruges til fremstilling af fyrværkeri.
Opfangning af udstødningsgasser er fortsat et stort problem, herunder svovloxider IV (+), VI (+) og svovlbrinte, som er skadelige for mennesker og miljøet. Teknologier er blevet skabt til at behandle dette gasformige affald og opnå svovlsyre og sulfater fra dem. Til dette formål bygges kemiske virksomheder ved siden af metallurgiske anlæg eller i samme område. Som et resultat reduceres mængden af forurening, der er mindre "svovlsyreregn".
