18.10: Matukio, Maandalizi, na Mali ya Sulfuri

Last updated
Save as PDF

Page ID: 176458

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Malengo ya kujifunza

Eleza mali, maandalizi, na matumizi ya sulfuri

Sulfuri ipo katika asili kama amana ya msingi pamoja na sulfidi za chuma, zinki, risasi, na shaba, na sulfates za sodiamu, kalsiamu, bariamu, na magnesiamu. Sulfidi hidrojeni mara nyingi ni sehemu ya gesi asilia na hutokea katika gesi nyingi za volkeno, kama zile zilizoonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Sulfuri ni sehemu ya protini nyingi na ni muhimu kwa maisha.

Kitanda cha maji ndani ya volkano na mvuke inayotokana na maji. — Kielelezo\(\PageIndex{1}\): gesi za volkeno zina sulfidi hidrojeni. (mikopo: Daniel Julie/Wikimedia Commons)

mchakato Frasch, mfano katika Kielelezo\(\PageIndex{2}\), ni muhimu katika madini ya kiberiti bure kutoka amana kubwa chini ya ardhi katika Texas na Louisiana. Maji yenye joto kali (170 °C na shinikizo la atm 10) yanalazimika chini ya nje ya mabomba matatu ya makini kwa amana ya chini ya ardhi. Maji ya moto yanayeyuka sulfuri. Bomba la ndani hufanya hewa iliyosimamiwa ndani ya sulfuri ya kioevu. Hewa husababisha sulfuri ya kioevu, iliyochanganywa na hewa, inapita kati ya bomba la bandari. Kuhamisha mchanganyiko kwa vats kubwa za kutatua inaruhusu sulfuri imara kutenganisha juu ya baridi. Sulfuri hii ni 99.5% hadi 99.9% safi na inahitaji hakuna utakaso kwa matumizi mengi.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Mchakato wa Frasch hutumiwa kwa sulfuri yangu kutoka kwa amana za chini ya ardhi.

Kiasi kikubwa cha sulfuri pia hutoka kwenye sulfidi hidrojeni iliyopatikana wakati wa utakaso wa gesi asilia.

Sulfuri ipo katika aina kadhaa za allotropic. Fomu imara kwenye joto la kawaida ina pete za nane, na hivyo formula ya kweli ni S ₈. Hata hivyo, wanakemia kawaida hutumia S ili kurahisisha coefficients katika milinganyo ya kemikali; tutafuata mazoezi haya katika kitabu hiki.

Kama oksijeni, ambayo pia ni mwanachama wa kikundi 16, sulfuri inaonyesha tabia isiyo ya kawaida isiyo ya kawaida. Ni oxidizes metali, kutoa aina ya sulfidi binary ambayo sulfuri inaonyesha hali mbaya oxidation (2-). Sulfuri ya msingi inaoksidisha nonmetals chini ya electronegative, na nonmetals zaidi ya electronegative, kama vile oksijeni na halojeni, itaifanya oxidize. Wakala wengine wenye nguvu wa oksidi pia husafisha sulfuri. Kwa mfano, asidi ya nitriki iliyojilimbikizia oxidizes sulfuri kwa ion sulfate, na malezi ya wakati mmoja wa oksidi ya nitrojeni (IV):

\[\ce{S}(s)+\ce{6HNO3}(aq)⟶\ce{2H3O+}(aq)+\ce{SO4^2-}(aq)+\ce{6NO2}(g) \nonumber \]

Kemia ya sulfuri yenye hali ya oksidi ya 2- ni sawa na ile ya oksijeni. Tofauti na oksijeni, hata hivyo, sulfuri huunda misombo mingi ambayo inaonyesha mataifa mazuri ya oxidation.

Muhtasari

Sulfuri (kundi la 16) humenyuka kwa karibu metali zote na huunda kwa urahisi ioni ya ^{sulfidi, S 2-}, ambayo ina hali kama oxidation ya 2-. Sulfuri hugusa na nonmetals nyingi.

faharasa

Mchakato wa Frasch: muhimu katika madini ya kiberiti bure kutoka amana kubwa chini ya ardhi