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सल्फर: परमाणु संरचना, एलोट्रोपिक संशोधन, भौतिक और रासायनिक गुण। सल्फर यौगिक सूत्र। सल्फर परमाणु की संरचना सल्फर परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

08.08.2020

परिचय

सल्फर उन कुछ पदार्थों में से एक है जिसके साथ पहले "रसायनज्ञ" ने कई हजार साल पहले काम किया था। आवर्त सारणी में सेल नंबर 16 पर कब्जा करने से बहुत पहले उसने मानवता की सेवा करना शुरू कर दिया था। सल्फर युक्त पदार्थ मनुष्यों के लिए फायदेमंद और हानिकारक दोनों हो सकते हैं।

सल्फर मूल

सल्फर प्रकृति में एक स्वतंत्र (देशी) अवस्था में पाया जाता है, इसलिए यह प्राचीन काल से ही मनुष्य को ज्ञात था। सल्फर ने अपने विशिष्ट रंग, नीली लौ और दहन से उत्पन्न होने वाली एक विशिष्ट गंध (सल्फर डाइऑक्साइड की गंध) से ध्यान आकर्षित किया। ऐसा माना जाता था कि सल्फर जलाने से बुरी आत्माएं दूर हो जाती हैं। बाइबल पापियों को शुद्ध करने के लिए गंधक के उपयोग के बारे में बात करती है। मध्य युग के आदमी ने "सल्फर" की गंध को अंडरवर्ल्ड से जोड़ा। होमर द्वारा कीटाणुशोधन के लिए जलते हुए सल्फर के उपयोग का उल्लेख किया गया है। वी प्राचीन रोमकपड़े सल्फर डाइऑक्साइड के साथ प्रक्षालित थे। सल्फर लंबे समय से दवा में इस्तेमाल किया गया है - इसकी लौ से धूमिल किया गया था, इसे त्वचा रोगों के उपचार के लिए विभिन्न मलहमों में शामिल किया गया था। 11वीं सदी में। एविसेना (इब्न सिना), और फिर यूरोपीय कीमियागर, का मानना था कि सोने और चांदी सहित धातुओं में शामिल हैं विभिन्न अनुपातसल्फर और पारा। इसलिए, सल्फर ने "दार्शनिक का पत्थर" खोजने और आधार धातुओं को कीमती धातुओं में बदलने के लिए रसायनज्ञों के प्रयासों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

सल्फर परमाणु की संरचना

इस तत्व का परमाणु द्रव्यमान अपेक्षाकृत कम है, यह बत्तीस ग्राम प्रति तिल के बराबर है। सल्फर तत्व की विशेषता में इस पदार्थ की ऐसी विशेषता शामिल है जैसे कि एक अलग ऑक्सीकरण अवस्था रखने की क्षमता। अर्थात्, यह ऑक्सीकरण और कम करने दोनों गुणों को प्रदर्शित कर सकता है।

यह छठे समूह के मुख्य उपसमूह में स्थित है। चूँकि आवर्त सारणी में सल्फर की क्रम संख्या सोलह है, इसलिए हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि इसके नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या ठीक इतनी ही है। इसके आधार पर हम कह सकते हैं कि सोलह इलेक्ट्रॉन भी परिक्रमा कर रहे हैं। न्यूट्रॉनों की संख्या को . से घटाकर ज्ञात किया जा सकता है दाढ़ जनएक रासायनिक तत्व की क्रम संख्या: 32 - 16 = 16. प्रत्येक इलेक्ट्रॉन अराजक रूप से नहीं, बल्कि एक निश्चित कक्षा में घूमता है। चूंकि सल्फर - रासायनिक तत्व, जो आवर्त सारणी के तीसरे आवर्त से संबंधित है, तो नाभिक के चारों ओर तीन परिक्रमाएँ होती हैं। उनमें से पहले में दो इलेक्ट्रॉन हैं, दूसरे में आठ हैं, और तीसरे में छह हैं। सल्फर परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र इस प्रकार लिखा गया है: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, सल्फर प्रदर्शित कर सकता है अलग डिग्रीऑक्सीकरण। यह इसके परमाणु की संरचना के कारण है। एक सल्फर परमाणु दो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर सकता है और उस पर -2 का चार्ज होगा। सल्फर भी दो इलेक्ट्रॉनों को दान कर सकता है, और फिर यह ऑक्सीकरण अवस्था +2 ले लेगा। सल्फर के लिए +4 या +6 की ऑक्सीकरण अवस्था होने के लिए, आपको डी-ऑर्बिटल का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, जिससे इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित हो जाएंगे। सल्फर की संयोजकताएँ II, IV, VI हैं। संयोजकता IV ऑक्सीकरण अवस्था +4, संयोजकता VI - +6 से मेल खाती है। संयोजकता IV के साथ, एक इलेक्ट्रॉन p-कक्षक से d-कक्षीय में स्थानांतरित होगा, संयोजकता VI के साथ - एक p-कक्षक से और एक s-कक्षीय से d-कक्षीय में।

परिभाषा

गंधकआवर्त सारणी के मुख्य (ए) उपसमूह के VI समूह की तीसरी अवधि में स्थित है।

पी-परिवार के तत्वों को संदर्भित करता है। गैर-धातु। इस समूह में शामिल अधातु तत्वों को सामूहिक रूप से चाकोजेन कहा जाता है। पदनाम - एस। सीरियल नंबर - 16. सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान - 32.064 एमयू।

सल्फर परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

सल्फर परमाणु में एक धनात्मक आवेशित नाभिक (+16) होता है, जिसमें 16 प्रोटॉन और 16 न्यूट्रॉन होते हैं, जिसके चारों ओर 16 इलेक्ट्रॉन 3 कक्षाओं में घूमते हैं।

चित्र एक। सल्फर परमाणु की योजनाबद्ध संरचना।

इलेक्ट्रॉनों का कक्षीय वितरण इस प्रकार है:

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 4 .

बाहर ऊर्जा स्तरसल्फर परमाणु में छह इलेक्ट्रॉन होते हैं, उन सभी को संयोजकता माना जाता है। ऊर्जा आरेख निम्नलिखित रूप लेता है:

दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इंगित करती है कि सल्फर +2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने में सक्षम है। रिक्त 3 . की उपस्थिति के कारण कई उत्साहित राज्य भी संभव हैं डी-कक्षीय। सबसे पहले, इलेक्ट्रॉनों को वाष्पीकृत किया जाता है 3 पी-उप-स्तर और मुक्त द्वारा कब्जा कर लिया गया है डी-ऑर्बिटल्स, और उसके बाद - इलेक्ट्रॉन 3 एस-उपस्तर:

यह सल्फर में दो और ऑक्सीकरण अवस्थाओं की उपस्थिति की व्याख्या करता है: +4 और +6।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

सल्फर (एस) चाकोजेन समूह से संबंधित एक गैर-धातु है। सल्फर परमाणु की संरचना को के संदर्भ में निर्धारित करना आसान है आवर्त सारणीमेंडेलीव।

संरचना

आवर्त सारणी में सल्फर तीसरी अवधि, VI समूह में 16 है। तत्व का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 32 है।

चावल। 1. आवर्त सारणी पर स्थिति।

प्राकृतिक सल्फर में कई समस्थानिक होते हैं:

32 एस;
33 एस;
34 एस;
36 एस.

इसके अलावा, 20 रेडियोधर्मी समस्थानिक कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए हैं।

सल्फर पी-परिवार का एक तत्व है। सल्फर परमाणु में +16 (16 प्रोटॉन, 16 न्यूरॉन्स) के धनात्मक आवेश वाला एक नाभिक और तीन पर स्थित 16 इलेक्ट्रॉन शामिल हैं। इलेक्ट्रॉनिक गोले... बाह्य ऊर्जा स्तर पर 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो तत्व की संयोजकता निर्धारित करते हैं। बाहरी पी-स्तर के पूरा होने से पहले, दो इलेक्ट्रॉन गायब हैं, जो सल्फर के ऑक्सीकरण राज्य को -2 के रूप में निर्धारित करता है।

3d कक्षक (केवल पाँच d कक्षक) रिक्त होने के कारण सल्फर परमाणु उत्तेजित अवस्था में जा सकता है। इसलिए, परमाणु ऑक्सीकरण अवस्था +4 और +6 प्रदर्शित कर सकता है।

चावल। 2. परमाणु की संरचना।

सल्फर लवण की संरचना में एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है - अल 2 एस 3, सीआईएस 2, ना 2 एस। चौथा ऑक्सीकरण राज्य हैलोजन (एससीएल 4, एसबीआर 4, एसएफ 4) के साथ प्रतिक्रियाओं और ऑक्सीजन के साथ बातचीत में प्रकट होता है ( एसओ 2)। उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था (+6) सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों के साथ प्रकट होती है - H 2 SO 4, SF 6, SO 3।

सल्फर परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 या +16 S) 2) 8) 6 है।

भौतिक गुण

सल्फर एक क्रिस्टलीय यौगिक है, जिसे गर्म करने पर प्लास्टिक का रूप ले लेता है। अधातु का रंग चमकीले पीले से भूरे रंग में भिन्न होता है। सल्फर संशोधन अणु में सल्फर परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करता है।

चावल। 3. सल्फर।

सल्फर ऊष्मा का दुर्बल चालक है और विद्युत प्रवाह... पानी के साथ बातचीत नहीं करता है, लेकिन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अच्छी तरह से घुल जाता है - फिनोल, बेंजीन, अमोनिया, कार्बन डाइसल्फ़ाइड।

प्रकृति में सल्फर सोने की डली के रूप में तथा अयस्कों, खनिजों, चट्टानों के संघटन में पाया जाता है। सल्फर सल्फाइड, सल्फेट, कोयला, तेल, गैस में पाया जाता है। सल्फर बैक्टीरिया द्वारा जमा होता है जो हाइड्रोजन सल्फाइड को संसाधित करता है।

रासायनिक गुण

सल्फर एक सक्रिय तत्व है जो निष्क्रिय गैसों और एन 2, आई 2, एयू, पीटी को छोड़कर लगभग सभी तत्वों के साथ गर्म होने पर प्रतिक्रिया करता है। सल्फर हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है। तत्वों के साथ सल्फर की मुख्य प्रतिक्रियाएँ तालिका में वर्णित हैं।

*परस्पर क्रिया*	*प्रतिक्रिया उत्पाद*	*उदाहरण*
धातुओं के साथ	sulphides
280 डिग्री सेल्सियस पर ऑक्सीजन के साथ	सल्फर ऑक्साइड	एस + ओ 2 → एसओ 2; 2S + 3O 2 → 2SO 3
गर्म करने पर हाइड्रोजन के साथ	हाइड्रोजन सल्फाइड	एच 2 + एस → एच 2 एस
हवा की अनुपस्थिति में गर्म करने पर फास्फोरस के साथ	फास्फोरस सल्फाइड	२पी + ३एस → पी २ एस ३
	सल्फर फ्लोराइड	एस + 3 एफ 2 → एसएफ 6
कार्बन के साथ	कार्बन डाइसल्फ़ाइड
एसिड के साथ		एस + 2HNO 3 → 2NO + H 2 SO 4
क्षार के साथ	सल्फाइड और सल्फाइट्स	3S + 6KOH → K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O

सल्फर प्रोटीन का हिस्सा है। बालों में काफी मात्रा में सल्फर जमा हो जाता है।

हमने क्या सीखा?

सल्फर एक पीला क्रिस्टलीय अधातु है। परमाणु संरचना आरेख - +16 एस) 2) 8) 6. तीन ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाता है: -2, +4, +6। 24 ज्ञात सल्फर समस्थानिक हैं। यह एक सक्रिय तत्व है जो धातुओं और अधातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है। लवण बनाता है - सल्फाइट और सल्फाइड, साथ ही सल्फ्यूरिक एसिड... सल्फर पानी और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में अघुलनशील है। यह जीवित जीवों का हिस्सा है। प्रकृति में, यह एक स्वतंत्र और बाध्य रूप में पाया जाता है।

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रिपोर्ट का आकलन

औसत रेटिंग: 4.6. प्राप्त कुल रेटिंग: 77.

प्रकृति में सल्फर

देशी गंधक

यूक्रेन, वोल्गा क्षेत्र, मध्य एशिया औरडॉ

sulphides

पीबीएस - लीड शाइन

घन २ एस - तांबे की चमक

ZnS - जिंक ब्लेंड

FeS 2 - पाइराइट, पाइराइट, कैट गोल्ड

एच 2 एस - हाइड्रोजन सल्फाइड (खनिज स्प्रिंग्स और प्राकृतिक गैस में)

प्रोटीन

बाल, त्वचा, नाखून...

सल्फेट

CaSO 4 x 2 H 2 O - जिप्सम

एमजीएसओ 4 एक्स 7 एच 2 ओ - कड़वा नमक (अंग्रेजी)

ना 2 SO 4 x 10 H 2 O - ग्लौबर का नमक (मिराबिलाइट)

भौतिक गुण

पीले रंग का ठोस क्रिस्टलीय पदार्थ, पानी में अघुलनशील, पानी से गीला नहीं (सतह पर तैरता है),टी ° गठरी = 445 °

अपररूपता

सल्फर को कई एलोट्रोपिक संशोधनों की विशेषता है:

विषमकोण का

(ए - सल्फर) - एस 8

टी ° pl। = ११३ डिग्री सेल्सियस;

= 2.07 ग्राम / सेमी 3।

सबसे स्थिर संशोधन।

मोनोक्लिनिक

(बी - सल्फर) - एस 8

गहरे पीले रंग की सुई,

टी ° pl। = 119 डिग्री सेल्सियस; मैं = 1.96 ग्राम / सेमी3। 96 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर स्थिर; सामान्य परिस्थितियों में, यह समचतुर्भुज में बदल जाता है।

प्लास्टिक

एस नहीं

भूरा रबड़ जैसा (अनाकार) द्रव्यमान अस्थिर, जब जम जाता है तो समचतुर्भुज में बदल जाता है।

अन्य धातुओं के साथ (एयू, पीटी को छोड़कर) - ऊंचे टी ° पर:

2Al + 3S - t ° -> अल 2 S 3

जेडएन + एस - टी ° -> जेडएनएस अनुभव

घन + एस - टी ° -> क्यूस अनुभव

2) कुछ अधातुओं के साथ, सल्फर द्विआधारी यौगिक बनाता है:

एच 2 + एस -> एच 2 एस

2पी + 3एस -> पी 2 एस 3

सी + 2 एस -> सीएस 2

1) ऑक्सीजन के साथ:

एस + ओ 2 - टी ° -> एस +4 ओ 2

2एस + 3O 2 - टी °; पीटी -> 2एस +6 ओ 3

2) हलोजन के साथ (आयोडीन को छोड़कर):

एस + सीएल 2 -> एस +2 सीएल 2

3) एसिड के साथ - ऑक्सीकरण एजेंट:

एस + 2 एच 2 एसओ 4 (संक्षिप्त) -> 3 एस +4 ओ 2 + 2 एच 2 ओ

एस + 6 एचएनओ 3 (अंत) -> एच 2 एस +6 ओ 4 + 6एनओ 2 + 2एच 2 ओ

आवेदन

रबर का वल्केनाइजेशन, इबोनाइट प्राप्त करना, माचिस, बारूद का उत्पादन, कृषि कीटों के खिलाफ लड़ाई में, चिकित्सा उद्देश्यों के लिए (त्वचा रोगों के उपचार के लिए सल्फर मलहम), सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए, आदि।

सल्फर और उसके यौगिकों का उपयोग

कार्य

# 1. प्रतिक्रिया समीकरणों को पूरा करें:
एस + ओ 2
एस + ना
एस + एच 2
इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को व्यवस्थित करें, ऑक्सीकरण एजेंट, कम करने वाले एजेंट को इंगित करें।

नंबर 2. योजना के अनुसार परिवर्तन करें:
एच 2 एस → एस → अल 2 एस 3 → अल (ओएच) 3

№3. प्रतिक्रिया समीकरणों को पूरा करें, सल्फर (ऑक्सीकरण एजेंट या कम करने वाले एजेंट) के गुणों को इंगित करें:

अल + एस = (गर्म होने पर)

एस + एच 2 = (150-200)

एस + ओ 2 = (गर्म होने पर)

एस + एफ 2 = (सामान्य परिस्थितियों में)

एस + एच 2 एसओ 4 (के) =

एस + कोह =

एस + एचएनओ 3 =

यह दिलचस्प है...

मानव शरीर में 70 किलोग्राम वजन वाले सल्फर की मात्रा 140 ग्राम होती है।

एक व्यक्ति को प्रतिदिन 1 ग्राम सल्फर की आवश्यकता होती है।

मटर, बीन्स, दलिया, गेहूं, मांस, मछली, फल और आम का रस सल्फर से भरपूर होता है।

सल्फर हार्मोन, विटामिन, प्रोटीन का एक हिस्सा है, यह उपास्थि ऊतक, बाल, नाखून में पाया जाता है। शरीर में सल्फर की कमी से नाखून और हड्डियां कमजोर हो जाती हैं, बाल झड़ जाते हैं।

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क्या तुम्हें पता था...

सल्फर यौगिक दवाओं के रूप में काम कर सकते हैं

· सल्फर - खुजली से निपटने के लिए फंगल त्वचा रोगों के उपचार के लिए मरहम का आधार। इसका मुकाबला करने के लिए सोडियम थायोसल्फेट Na 2 S 2 O 3 का उपयोग किया जाता है

कई सल्फ्यूरिक एसिड लवण में क्रिस्टलीकरण का पानी होता है: ZnSO 4 × 7H 2 O और CuSO 4 × 5H 2 O। इनका उपयोग पौधों पर छिड़काव और कृषि कीटों के खिलाफ लड़ाई में अनाज की ड्रेसिंग के लिए एंटीसेप्टिक एजेंटों के रूप में किया जाता है।

आयरन विट्रियल FeSO 4 × 7H 2 O एनीमिया के लिए प्रयोग किया जाता है

BaSO 4 का उपयोग पेट और आंतों की एक्स-रे जांच के लिए किया जाता है

पोटेशियम फिटकरी KAI (SO 4) 2 × 12H 2 O - कटौती के लिए हेमोस्टेटिक

· खनिज Na 2 SO 4 × 10H 2 O को जर्मन रसायनज्ञ I.R. Glauber के सम्मान में "ग्लॉबर का नमक" कहा जाता है, जिन्होंने इसे 8वीं शताब्दी में खोजा था। अपनी यात्रा के दौरान ग्लौबर अचानक बीमार पड़ गए। वह कुछ खा नहीं पा रहा था, उसके पेट ने खाना खाने से मना कर दिया। स्थानीय निवासियों में से एक ने उसे स्रोत के पास भेजा। जैसे ही उसने कड़वा पिया खारा पानी, तुरंत खाना शुरू कर दिया. ग्लौबर ने इस पानी की जांच की, और नमक Na 2 SO 4 × 10H 2 O इसमें से क्रिस्टलीकृत हो गया। अब इसका उपयोग दवा में रेचक के रूप में किया जाता है, जब सूती कपड़े रंगते हैं। कांच बनाने में भी नमक का उपयोग होता है

यारो में मिट्टी से सल्फर निकालने और पड़ोसी पौधों के साथ इस तत्व के अवशोषण को प्रोत्साहित करने की क्षमता बढ़ जाती है

लहसुन एक कास्टिक सल्फर यौगिक एल्ब्यूसिड नामक पदार्थ छोड़ता है। यह पदार्थ कैंसर को रोकता है, उम्र बढ़ने को धीमा करता है, हृदय रोग को रोकता है।

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