Senyawa sulfur. Bilangan oksidasi belerang dalam senyawa Rumus senyawa belerang

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 05:30

Subkelompok kalkogen termasuk belerang - ini adalah elemen kedua yang dapat membentuk sejumlah besar deposit bijih. Sulfat, sulfida, oksida dan senyawa belerang lainnya sangat tersebar luas, penting dalam industri dan alam. Oleh karena itu, dalam artikel ini kami akan mempertimbangkan apa itu, apa itu belerang, zatnya yang sederhana.

Belerang dan karakteristiknya

Unsur ini memiliki posisi berikut dalam Tabel Periodik.

1. Grup keenam, subgrup utama.
2. Periode kecil ketiga.
3. Massa atom - 32, 064.
4. Bilangan urut - 16, jumlah proton dan elektron sama, neutron juga 16.
5. Mengacu pada elemen non-logam.
6. Dalam rumus dibaca "es", nama unsur belerang, latin belerang.

Ada empat isotop stabil di alam dengan nomor massa 32, 33, 34 dan 36. Unsur ini adalah yang paling melimpah keenam di alam. Mengacu pada elemen biogenik, karena merupakan bagian dari organik pentingmolekul.

Struktur elektronik atom

Senyawa belerang memiliki keragaman karena kekhasan struktur elektronik atom. Ini dinyatakan dengan rumus konfigurasi berikut: 1s²2s²2p⁶3s ^{2 3p}4.

Urutan yang diberikan hanya mencerminkan keadaan stasioner dari elemen. Namun, diketahui bahwa jika energi tambahan diberikan ke atom, maka elektron dapat dilepaskan pada sublevel 3p dan 3s, diikuti oleh transisi lain ke 3d, yang tetap bebas. Akibatnya, tidak hanya valensi atom yang berubah, tetapi juga semua kemungkinan keadaan oksidasi. Jumlahnya meningkat secara signifikan, serta jumlah berbagai zat dengan partisipasi belerang.

Kondisi oksidasi belerang dalam senyawa

Ada beberapa varian utama dari indikator ini. Untuk belerang adalah:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

Dari jumlah tersebut, S^{+2 adalah yang paling langka, sisanya tersebar di mana-mana. Aktivitas kimia dan kemampuan mengoksidasi seluruh zat tergantung pada tingkat oksidasi belerang dalam senyawa. Jadi, misalnya, senyawa dengan -2 adalah sulfida. Di dalamnya, elemen yang kita pertimbangkan adalah oksidator tipikal.}

Semakin tinggi nilai bilangan oksidasi dalam senyawa, semakin nyata kemampuan oksidasi zat tersebut. Ini mudah untuk diverifikasi jika kita mengingat dua asam utama yang membentuk belerang:

• H₂SO₃ - belerang;
• H₂SO₄ - sulfur.

Sudah diketahui bahwayang terakhir adalah senyawa yang jauh lebih stabil dan kuat, dengan kemampuan pengoksidasi yang sangat kuat dalam konsentrasi tinggi.

Substansi sederhana

Sebagai zat sederhana, belerang adalah kristal kuning yang indah dengan bentuk yang rata, teratur, dan memanjang. Meskipun ini hanya salah satu bentuknya, karena ada dua modifikasi alotropik utama dari zat ini. Yang pertama, monoklinik atau belah ketupat, adalah tubuh kristal kuning yang tidak dapat larut dalam air, tetapi hanya dalam pelarut organik. Berbeda dalam kerapuhan dan bentuk struktur yang indah disajikan dalam bentuk mahkota. Titik leleh - sekitar 110⁰C.

Jika Anda tidak melewatkan momen perantara saat memanaskan modifikasi seperti itu, maka Anda dapat mendeteksi keadaan lain dalam waktu - belerang plastik. Ini adalah larutan kental berwarna coklat seperti karet, yang, setelah dipanaskan lebih lanjut atau didinginkan dengan cepat, kembali berubah menjadi bentuk belah ketupat.

Jika kita berbicara tentang belerang murni kimia yang diperoleh dengan penyaringan berulang, maka itu adalah kristal kecil berwarna kuning cerah, rapuh dan benar-benar tidak larut dalam air. Mampu menyala saat kontak dengan uap air dan oksigen di udara. Berbeda dalam aktivitas kimia yang agak tinggi.

Berada di alam

Di alam, terdapat endapan alam yang darinya senyawa belerang diekstraksi dan belerang itu sendiri sebagai zat sederhana. Selain itu, diaberisi:

• dalam mineral, bijih dan batuan;
• dalam tubuh hewan, tumbuhan, dan manusia, karena merupakan bagian dari banyak molekul organik;
• dalam gas alam, minyak dan batu bara;
• di serpih minyak dan perairan alami.

Beberapa mineral terkaya di belerang dapat diberi nama:

• cinnabar;
• pirit;
• sfalerit;
• antimonit;
• galena dan lainnya.

Sebagian besar belerang yang dihasilkan hari ini digunakan untuk produksi sulfat. Bagian lain digunakan untuk keperluan medis, pertanian, proses industri untuk produksi zat.

Sifat fisik

Mereka dapat dijelaskan dengan beberapa poin.

1. Tidak larut dalam air, larut dalam karbon disulfida atau terpentin.
2. Dengan gesekan yang berkepanjangan, muatan negatif terakumulasi.
3. Titik leleh 110 ⁰C.
4. Titik Didih 190 ⁰C.
5. Saat mencapai 300 ⁰C berubah menjadi cair, mudah bergerak.
6. Bahan murni dapat menyala secara spontan Sifat mudah terbakar sangat baik.
7. Dengan sendirinya, praktis tidak berbau, namun, senyawa hidrogen sulfur mengeluarkan bau tajam seperti telur busuk. Serta beberapa perwakilan biner gas.

Sifat fisik zat tersebut telah diketahui orang sejak zaman kuno. Karena sifatnya yang mudah terbakar itulah belerang mendapatkan namanya. Dalam perang, asap yang menyesakkan dan beracun digunakan, yang terbentuk selama pembakaran senyawa ini, sebagaisenjata melawan musuh. Selain itu, asam yang mengandung belerang juga selalu menjadi kepentingan industri yang besar.

Sifat kimia

Tema: "Belerang dan senyawanya" dalam pelajaran kimia sekolah tidak hanya mengambil satu pelajaran, tetapi beberapa. Lagi pula, ada banyak dari mereka. Ini karena aktivitas kimia zat ini. Ini dapat menunjukkan sifat pengoksidasi dengan zat pereduksi yang lebih kuat (logam, boron, dan lainnya), dan sifat pereduksi dengan sebagian besar non-logam.

Namun, terlepas dari aktivitas tersebut, hanya interaksi dengan fluor yang terjadi dalam kondisi normal. Semua yang lain membutuhkan pemanasan. Ada beberapa kategori zat yang dapat berinteraksi dengan belerang:

• logam;
• nonlogam;
• alkali;
• asam pengoksidasi kuat - sulfat dan nitrat.

Senyawa sulfur: varietas

Keragaman mereka akan dijelaskan oleh nilai yang tidak sama dari keadaan oksidasi unsur utama - belerang. Jadi, kita dapat membedakan beberapa jenis zat utama berdasarkan ini:

• senyawa dengan bilangan oksidasi -2;
• +4;
• +6.

Jika kita mempertimbangkan kelas, dan bukan indeks valensi, maka elemen ini membentuk molekul seperti:

• asam;
• oksida;
• senyawa hidrogen sulfur;
• garam;
• senyawa biner dengan non-logam (karbon disulfida, klorida);
• bahan organik.

Sekarang mari kita lihat yang utama dan berikan contohnya.

Bahan dengan bilangan oksidasi -2

Senyawa belerang 2 adalah konformasinya dengan logam, serta dengan:

• karbon;
• hidrogen;
• fosfor;
• silikon;
• arsenik;
• boron.

Dalam kasus ini, ia bertindak sebagai agen pengoksidasi, karena semua elemen yang terdaftar lebih elektropositif. Mari kita lihat beberapa yang lebih penting.

1. Karbon disulfida - CS₂. Cairan transparan dengan aroma khas eter yang menyenangkan. Ini beracun, mudah terbakar dan meledak. Ini digunakan sebagai pelarut untuk sebagian besar jenis minyak, lemak, non-logam, perak nitrat, resin dan karet. Ini juga merupakan bagian penting dalam produksi sutra buatan - viscose. Di industri, disintesis dalam jumlah besar.
2. Hidrogen sulfida atau hidrogen sulfida - H₂S. Gas tidak berwarna dengan rasa manis. Baunya tajam, sangat tidak enak, mengingatkan pada telur busuk. Beracun, menekan pusat pernapasan, karena mengikat ion tembaga. Karena itu, ketika diracuni oleh mereka, mati lemas dan kematian terjadi. Banyak digunakan dalam pengobatan, sintesis organik, produksi asam sulfat, dan sebagai bahan baku hemat energi.
3. Logam sulfida banyak digunakan dalam pengobatan, dalam produksi sulfat, dalam produksi cat, dalam pembuatan fosfor dan tempat-tempat lain. Rumus umumnya adalah Saya_xS_y.

Senyawa dengan bilangan oksidasi +4

Senyawa sulfur 4 -itu didominasi oksida dan garam yang sesuai dan asam. Semuanya adalah senyawa yang cukup umum yang memiliki nilai tertentu dalam industri. Mereka juga dapat bertindak sebagai oksidator, tetapi lebih sering menunjukkan sifat pereduksi.

Rumus senyawa belerang dengan bilangan oksidasi +4 adalah sebagai berikut:

• oksida - sulfur dioksida SO₂;
• asam - belerang H₂SO₃;
• garam memiliki rumus umum Me_x(SO₃)_y.

Salah satu yang paling umum adalah sulfur dioksida, atau anhidrida. Ini adalah zat tidak berwarna dengan bau korek api yang terbakar. Terbentuk dalam kelompok besar selama letusan gunung berapi, mudah dikenali dari baunya saat ini.

Larut dalam air dengan pembentukan asam yang mudah terurai - belerang. Ia berperilaku seperti oksida asam khas, membentuk garam, yang meliputi SO₃^2- sebagai ion sulfit. Anhidrida ini merupakan gas utama yang mempengaruhi pencemaran atmosfer sekitarnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya hujan asam. Dalam industri, digunakan dalam produksi sulfat.

Senyawa di mana belerang memiliki bilangan oksidasi +6

Ini termasuk, pertama-tama, anhidrida sulfat dan asam sulfat dengan garamnya:

• sulfat;
• hidrosulfat.

Karena atom belerang di dalamnya berada pada tingkat oksidasi tertinggi, sifat-sifat senyawa ini cukup dapat dimengerti. Mereka adalah pengoksidasi kuat.

Sulfur oksida (VI) - anhidrida sulfat - adalah acairan tidak berwarna yang mudah menguap. Ciri khasnya adalah kapasitas penyerapan air yang kuat. Merokok di luar ruangan. Ketika dilarutkan dalam air, ia memberikan salah satu asam mineral terkuat - sulfat. Solusi pekatnya adalah cairan berminyak yang agak kekuningan. Jika anhidrida dilarutkan dalam asam sulfat, maka akan diperoleh senyawa khusus yang disebut oleum. Ini digunakan secara industri dalam produksi asam.

Di antara garam - sulfat - senyawa seperti:

• gipsum CaSO₄ 2H₂O;
• barit BaSO₄;
• mirabilite;
• timbal sulfat dan lain-lain.

Mereka digunakan dalam konstruksi, sintesis kimia, obat-obatan, pembuatan instrumen optik dan kacamata, dan bahkan industri makanan.

Hidrosulfat banyak digunakan dalam metalurgi, di mana mereka digunakan sebagai fluks. Dan juga membantu mengubah banyak oksida kompleks menjadi bentuk sulfat larut, yang digunakan dalam industri terkait.

Studi belerang di mata kuliah kimia sekolah

Kapan waktu terbaik bagi siswa untuk mempelajari apa itu belerang, apa saja sifat-sifatnya, apa itu senyawa belerang? Kelas 9 adalah periode terbaik. Ini bukan awal, ketika semuanya baru dan tidak dapat dipahami oleh anak-anak. Ini adalah jalan tengah dalam studi ilmu kimia, ketika fondasi yang diletakkan sebelumnya akan membantu untuk memahami topik sepenuhnya. Oleh karena itu, paruh kedua tahun kelulusan yang dialokasikan untuk pertimbangan masalah ini.kelas. Pada saat yang sama, seluruh topik dibagi menjadi beberapa blok, di mana ada pelajaran terpisah "Senyawa belerang. Kelas 9".

Ini karena kelimpahannya. Masalah produksi industri asam sulfat juga dipertimbangkan secara terpisah. Secara umum, rata-rata 3 jam dialokasikan untuk topik ini.

Tetapi senyawa belerang organik dikeluarkan untuk dipelajari hanya di kelas 10, ketika masalah organik dipertimbangkan. Mereka juga terpengaruh dalam biologi di sekolah menengah. Bagaimanapun, belerang adalah bagian dari molekul organik seperti:

• tioalkohol (tiol);
• protein (struktur tersier yang membentuk jembatan disulfida);
• tioaldehida;
• thiophenols;
• thiothers;
• asam sulfonat;
• sulfoksida dan lainnya.

Mereka diklasifikasikan sebagai kelompok khusus senyawa organosulfur. Mereka penting tidak hanya dalam proses biologis makhluk hidup, tetapi juga dalam industri. Misalnya, asam sulfonat adalah dasar dari banyak obat (aspirin, sulfanilamide atau streptosida).

Selain itu, belerang adalah komponen konstan dari senyawa seperti beberapa:

• asam amino;
• enzim;
• vitamin;
• hormon.