Sulful

 Poziþia în sistemul periodic. Elementul chimic sulf S are numãrul de ordine 16, este situat în perioada a III-a, subgrupa principalã a grupei a VI-a. Repartizarea electronilor în atomul de sulf este urmãtoarea: 16S +16 ) ) ) 2e– 8e– 6e– Sulful este un nemetal tipic. Atomul de sulf poate primi doi electroni, transformîndu-se în particulã cu gradul de oxidare –2. În acest caz, sulful prezintã proprietãþi oxidante: Oxidant S 0 + 2e – ® S –2 – reducere În reacþia cu oxigenul (element cu o electronegativitate mai mare), atomul de sulf cedeazã uºor 4 sau 6 electroni, manifestîndu-se ca reducãtor: Reducãtor S 0 – 4e – ® S +4 – oxidare Reducãtor S 0 – 6e – ® S +6 – oxidare Rãspîndirea în naturã. În naturã, sulful se gãseºte în stare liberã ºi sub formã de compuºi. Sînt rãspîndiþi, în special, sulfaþii de calciu, magneziu, sodiu ºi sulfurile de fier, zinc, plumb, cupru, mercur. Sulful se combinã aproape cu toate elementele active din punct de vedere chimic, cu excepþia nemetalelor azot ºi iod ºi metalelor aur ºi platinã. Proprietãþile fizice. Atomul de sulf are doi electroni necuplaþi S , de aceea atomii de sulf se pot lega unul de altul într-o catenã. Sulful este o substanþã solidã, de culoare galbenã. Ca ºi alte nemetale, sulful este fragil, rãu con4.4. Sulful : . : . 79 Nemetalele şi compuşii lor Topiturã de sulf – sulf plastic Apã rece S S S S Fig. 4.7. Forme alotropice ale sulfului. Molecule S¥ Sulf cristalin – molecule S8 S S S S S S S S ductor de cãldurã ºi electricitate. Sulful are douã forme alotropice: sulful cristalin S8 ºi sulful plastic S¥, care se formeazã la rãcirea topiturii de sulf (fig. 4.7). Importanþa sulfului. Sulful este cunoscut din vremuri strãvechi, fiind folosit, în special, ca preparat în medicina popularã. Sulful este unul din elementele vitale. El intrã în componenþa proteinelor din organismul omului ºi animalelor. În prezent, sulful se utilizeazã la producerea chibriturilor, la vulcanizarea cauciucului, la obþinerea gumei ºi a ebonitei. Compuºii sulfului sînt indispensabili pentru prepararea medicamentelor ºi produselor cosmetice, vopselelor ºi prafului de puºcã, îngrãºãmintelor ºi insecticidelor, hîrtiei, fibrelor textile etc. (fig. 4.8). Coloranþi Chibrituri Medicamente Praf de puºcã Vulcanizarea cauciucului Îngrãºãminte Acid sulfuric Fig. 4.8. Utilizarea sulfului. La încãlzire, sulful se combinã cu hidrogenul ºi formeazã sulfura de hidrogen (fig. 4.9): H2 0 + S 0 = H2 +1 S –2 –2e – +2e – reducãtor oxidant În reacþia cu metalele şi hidrogenul, sulful se manifestã ca oxidant. Sulfura de hidrogen este un gaz toxic, cu miros neplãcut de ouã alterate. Sulful intrã în componenþa proteinelor. Atunci cînd proteinele putrezesc, sulful se transformã în sulfurã de hidrogen. Indiferent de concentraþia sa în aer, sulfura de hidrogen este periculoasã pentru om. Pãtrunzînd în sînge în timpul respiraþiei, ea leagã fierul din hemoglobinã, luînd locul oxigenului. 4.5. Principalii compuºi ai sulfului 4.5.1. Sulfura de hidrogen Fig. 4.9. Obþinerea sulfurii de hidrogen. H2 H2S Sulf H2O 80 Nemetalele şi compuşii lor Sulfura de hidrogen se dizolvã în apã ºi formeazã un acid slab, neoxigenat, dibazic, numit acid sulfhidric. Acesta disociazã în douã etape: etapa I H2S ¬® H+ + HS– – ion de hidrogenosulfurã etapa II HS– ¬® H+ + S2– – ion de sulfurã Ecuaþia sumarã: H2S ¬® 2H+ + S2– În Republica Moldova existã ape cu un conþinut foarte ridicat de sulfurã de hidrogen (ape sulfuroase). Apele sulfuroase au o acþiune curativã, fiind recomandate, în special, pentru tratarea unor boli ale pielii ºi ale organelor digestive. Astfel de izvoare existã în Chiºinãu, Cahul, Cãlãraºi ºi în alte localitãþi. Sulful se combinã foarte uºor cu metalele alcaline, cu cuprul, mercurul ºi argintul, iar la încãlzire – ºi cu celelalte metale: 2Na + S = Na2S Hg + S = HgS Fe + S = FeS Compuºii metalelor cu sulful se numesc sulfuri. Majoritatea sulfurilor sînt insolubile în apã ºi se gãsesc în naturã sub formã de zãcãminte: FeS; PbS; HgS; Ag2S. Sulfura de hidrogen în soluþie interacþioneazã cu sãrurile multor metale, formînd sulfuri insolubile: H2S + Pb(NO3)2 = PbS¯ + 2HNO3 negru H2S + Pb2+ = PbS¯ + 2H+ Sulfura de plumb este un precipitat de culoare neagrã. Astfel, cu ajutorul ionului de plumb Pb2+, poate fi identificatã sulfura de hidrogen din aer ºi apã (fig. 4.10). 4.5.2. Sulfurile metalelor Fig. 4.10. Obþinerea sulfurii de plumb. Soluþie de H2S Pb(NO3)2 PbS negru 1. Atomii a trei elemente au sarcina nucleului +8; +16; +34. Care dintre ele este sulful? 2. Atomii a trei elemente situate în perioada a III-a au pe stratul electronic exterior: a) 5; b) 6; c) 7 electroni. Care dintre ele este sulful? 3. Ce legãturi formeazã atomii de sulf în substanþa simplã sulf? Numeºte formele alotropice ale sulfului. Atenþie! Dacã, din greºealã, ai spart un termometru ºi mercurul s-a împrãºtiat pe podea, nu încerca sã-l strîngi. Presarã imediat sulf pe toatã suprafaþa (praful de sulf se vinde în farmacii); el va reacþiona cu mercurul ºi astfel vei fi protejat împotriva pericolului de a te otrãvi cu vapori de mercur, care sînt foarte toxici. t o 81 Nemetalele şi compuşii lor negru alb negru negru brun Sulful formeazã doi oxizi: unul inferior SO2 ºi altul superior SO3. Oxidul de sulf (IV) se obþine la arderea sulfului în oxigen: S 0 + O2 0 = S +4 O2 –2 + Q SO2 se formeazã ºi la arderea sulfurii de hidrogen: 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O Oxidul de sulf (IV), numit ºi gaz sulfuros, este un gaz incolor, cu miros înþepãtor. În secolul I d.H., istoricul antic Plinius cel Bãtrîn scria: „Sulful se utilizeazã la curãþarea încãperilor, deoarece mirosul sulfului ars apãrã de tot felul de magii ºi alungã spiritul necurat“. Pe atunci aceasta era explicaþia acþiunii dezinfectante a sulfului. ªi în prezent gospodarii ard toamna sulf în beciuri pentru a asigura pãstrarea mai bunã a fructelor ºi legumelor, deoarece oxidul de sulf are proprietãþi dezinfectante. 4.5.3. Oxizii sulfului t o Fig. 4.11. Arderea sulfului într-un butoi pentru vin. Cu ce scop? Hîrtie îmbibatã cu sulf *4. Explicã repartizarea electronilor pe stratul electronic exterior pentru atomii de sulf cu urmãtoarele grade de oxidare: S–2 , So , S+4 , S+6 . Ce proprietãþi va prezenta sulful la fiecare grad de oxidare? El poate fi: a) oxidant; b) reducãtor; c) ºi oxidant, ºi reducãtor? Dã exemple de formule ale compuºilor ce corespund acestor grade de oxidare ale sulfului. 5. Completeazã ecuaþiile reacþiilor: a) S + ? ® Na2S c) S + ? ® Al 2S3 e) S + ? ® H2S b) S + ? ® FeS d) S + ? ® SO2 *Scrie ecuaþiile electronice pentru toate reacþiile. Indicã oxidantul ºi reducãtorul. Formuleazã concluzii cu privire la proprietãþile oxido-reducãtoare ale sulfului. 6. Completeazã ecuaþiile reacþiilor: a) H2S + NaOH ® ? +? d) H2S + Pb(NO3)2 ® PbS +? b) Na2S + ZnCl 2 ® ZnS +? e) H2S + CuSO4 ® CuS +? c) AgNO3 + H2S ® Ag2S + ? f) Na2S + FeSO4® FeS + ? Scrie ecuaþiile reacþiilor în formã molecularã ºi ionicã. Trage concluzii privind solubilitatea sulfurilor în baza ecuaþiilor ºi a tabelului solubilitãþii. 7. Se dau: sulf, fier, acid clorhidric. Obþine sulfurã de hidrogen. 8. Cum poate fi demonstrat cã fonta conþine urme de sulfurã de fier (II)? 9. Dacã în sînge ar nimeri sulfurã de hidrogen, el s-ar înnegri. De ce? 10. Comparã compuºii hidrogenaþi ai sulfului ºi c