Kén - tulajdonságai kémiai elemek

Kén (lat. Kén) S, egy kémiai elem csoport VI Mendeleev periódusos rendszer; atomszámú 16, atomsúlya 32,06. Természetes kén négy stabil izotópok 32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%). Szerint állítjuk mesterséges radioaktív izotópok 31 S (t½ = 2,4 sec), 35 S (t ½ = 87,1 nap), 37 S (T? = 5,04 m), és mások.

Történelmi háttér. Kén a natív állapotban, valamint formájában kénvegyületek már ismert, ősidők óta. Ez szerepel a Bibliában, Homérosz versei és mások. Kén része a „szent” füstölő vallási ceremóniák alatt; azt hitték, hogy a szaga égő kén kivédjék a gonosz szellemeket. Kén már régóta lényeges eleme gyújtó katonai célokra, mint például a „görög tűz” (10. Ie. E.). Körül a 8. században Kínában kezdték használni a kén tűzijáték. Azt már régóta a kén és vegyületei kezelt bőrbetegségek. Között arab Alchemy egy hipotézist, mely szerint a kén (start éghetőségi) és higany (start metallicitás) részének tekintjük az összes fém. Elemental jellege Sera meghatározott A. L. Lavuaze, és tartalmazza azt a listát a nemfémes egyszerű szervek (1789). 1822-ben, E. Mitscherlich felfedezte allotropes Sulphur.

Megoszlása ​​kén a természetben. Kén tárgya nagyon gyakori kémiai elemek (Clark 4,7 x 10 -2); Ez akkor fordul elő szabad állapotban (natív kén) és a vegyületek - szulfidok, poliszulfidok, szulfátok. A víz a tengerek, óceánok tartalmaznak nátrium-szulfát, magnézium és kalcium. Jelenleg több mint 200 Kén ásványok termelt endogén folyamatok. A bioszférában, ez a termék több mint 150 Kén ásványi anyagok (elsősorban a szulfátok); elterjedt oxidációja szulfidok szulfáttá, ami viszont csökken a H2S és a másodlagos szulfidok. Ezek a reakciók részvételével mikroorganizmusok. Sok folyamatok a bioszférában vezet koncentrációja Kén - felhalmozódik a talajban humusz, a szén, olaj, tengerek, óceánok (8,9 x 10 -2%), talajvíz, tavak és mocsarak. Az agyag és pala Kén 6-szor nagyobb, mint a földkéreg egészét, a leadott - 200-szor alatti vizekben szulfát - a tízszeresére nőtt. A bioszféra, ott van a kén ciklus: ez hozza a szárazfölddel a csapadék visszatér az óceán és a lefolyóba. A kén forrása a geológiai múltban a Föld főként vulkánkitörés tartalmazó termékek SO2 és H2S emberi beavatkozás felgyorsította a migrációja kén; Ez fokozott oxidációs szulfidok.

Fizikai tulajdonságok Kén. Kén - kristályos szilárd, stabil két allotropic módosításokat. Rombusz α-S citromsárga színű sűrűsége 2,07 g / cm 3. olvadáspont 112,8 ° C alatt stabil, 95,6 ° C; monoklin β-S méz-sárga színű, sűrűsége 1,96 g / cm 3. Olvadáspont 119,3 ° C, stabil közötti 95,6 ° C, és olvadáspontja. Mindkét formák vannak kialakítva nyolc tagú gyűrűs molekulák kötési energia S8 S-S 225,7 kJ / mól.

Olvadáskor kén átalakul egy mobil sárga folyadék, ami magasabb, mint 160 ° C barna és körülbelül 190 ° C-on válik sötétbarna viszkózus masszát. Felett 190 ° C-on a viszkozitás csökken, és a 300 ° C-on kén ismét válik alacsony viszkozitású. Ez annak köszönhető, hogy a változás a molekuláris szerkezet: 160 ° C-S8 gyűrűk kezdenek szakadjon, átadva a nyitott áramkör; További melegítés felett 190 ° C csökkenti az átlagos hossza az ilyen láncok.

Ha az olvadt kén melegítjük 250-300 ° C-on, öntsük vékony sugárban hideg vízbe, kiderül barnás-sárga elasztikus massza (műanyag kén). Ez csak részben oldódik szén-diszulfid, az üledékben marad laza por. Oldható CS2 módosítását úgynevezett λ-S, és az oldhatatlan - μ-S. Szobahőmérsékleten, mindkét módosítások át stabil törékeny α-S. Kén forráspontja 444,6 ° C (az egyik a standard nemzetközi pont hőmérséklet skála). A párokat visszafolyatási hőmérsékleten, kivéve a S8-molekulák. Vannak is S6. S4 és S2. A további melegítés, a nagy molekulák törve, és a 900 ° C-on is csak S2. amelyek körülbelül 1500 ° C hőmérsékleten jelentősen disszociál atomok. Amikor fagyasztás folyékony nitrogénnel gőz erősen melegítjük kapott szérumokat stabilnak -80 ° C-on purpurea módosítás molekulák képződött S2.

Kén - egy rosszul vezeti a hőt és az elektromosságot. A víz, gyakorlatilag oldhatatlan, nagyon oldódik vízmentes ammónia, szén-diszulfiddal és egy sor szerves oldószerek (fenol, benzol, diklór-etán, és mások).

Kémiai tulajdonságok Kén. A külső elektron konfiguráció atomok Sp 2 S 3s 4. Kénvegyületek mutatnak oxidációs állapotban -2, +4, +6. Kén kémiailag aktív, és különösen könnyen hevítve van csatlakoztatva szinte minden eleme, kivéve N2. I2. Au, Pt, és inert gázok. C O2 levegőn 300 ° C felett képez oxidok: SO2 - kén-dioxid és a SO3 - kén-trioxid, amelynek kapnak rendre kénessav, és a kénsav, és ezek sói szulfitok és szulfátok. Még a hideg S energetikailag kapcsolódik F2. hevítve reagál Cl2; Kén formák brómmal csak S2 Br2. jodidok instabil kén. Hevitésre (150-200 ° C) lép fel reverzibilis reakciót H2, így hidrogén-szulfid. Kén is képezi mnogosernistye hidrogének általános képletű H2 SX. az úgynevezett -szulfán. Sok szerves kénvegyületek.

Amikor fűtött, kén reagál fémekkel, így a megfelelő kénvegyületek (szulfidok) és mnogosernistye fémek (poliszulfidok). A hőmérséklet 800-900 ° C-on kén-gőz reagál a szén, hogy szén-diszulfidot CS2. Kénvegyületek nitrogénnel (N4 S4 és N2 S5) lehet beszerezni csak közvetve.

Kéngyártás. Elemi kén állítottuk elő natív kén- és oxidációja a hidrogén-szulfid és kén-dioxid-kibocsátás csökkentésére. A kénhidrogén-forrással szerekkel, kén - koksz, a földgáz, a gázolaj repedés. Számos módszert dolgoztak ki feldolgozása H2 S; a legfontosabb a következők: 1) H2 S visszanyerjük a gázok nátrium monogidrotioarsenata:

Ezután levegőt fúvatunk át az oldaton, kicsapatott kén szabad állapotban:

2) H2S kinyerjük a gáz koncentrált formában. Ezután a fő tömegét oxidáljuk légköri oxigén kén és részlegesen a SO2. Lehűlés után a H2S és a kapott gázokat (.. SO2 N2 CO2) lép két egymást követő átalakító, ahol a katalizátor jelenlétében (aktivált bauxitot vagy speciálisan gyártott alumínium-oxid-gél) reakció lép fel:

Az alapja megszerzésének kén SO2 redukciós reakció ez szén vagy természetes szénhidrogén-gázokat. Néha ez párosul termelés feldolgozás pirit érc.

Grade Kén. Smelted közvetlenül a kén-érc Kén átalány nevezik jellegű; nyert H2S és SO2 - gáz dudor. Természetes Lump Kén, desztillációval tisztítjuk, az úgynevezett kifinomult.

A kondenzált gőz hőmérséklete olvadáspontja feletti folyékony állapotban, majd formákba öntjük - Cserenkov Szürke. Kondenzáció kén olvadáspontja alatt a falak a kondenzációs kamrák képződött finom por Kén - virágok a kén. Különösen erősen diszpergált kén kolloidot ismert.

A kén. Kén használják elsősorban a termelés a kénsav; a papíriparban (számára sulfittsellyulozy); a mezőgazdaságban (növényi betegségek leküzdéséhez, főként szőlő és pamut); a gumiiparban (térhálósító); a gyártás festékek és világító készítmények; fekete (vadászat) por; A gyufagyártásban.

Az orvosi gyakorlatban a kén alkalmazása azon képessége alapján, hogy kölcsönhatásba lépnek a szerves anyagok testét alkotó és szulfidok pentationovuyu sav, amelynek jelenléte függ keratolitikus (oldószer -. Görögből keras - kürt és lytikos -rastvoryayuschy), mikrobaellenes és parazitaellenes hatásokat. Kén tartalmazza a készítmény kenőcs Wilkinson és használatos egyéb szerekkel kezelésére rüh. A tisztított és kivált ként fogy a kenőcsökben és hintőporok kezelésére bizonyos bőrbetegségek (seborrhea, pszoriázis, és mások); por - a bélféreg-parazitafertőzések (enterobiasis); oldatok - a pyrotherapy progresszív paralízis és mások.

Szervetlen kénvegyületek, magasabb rendű állatokban találhatók kis mennyiségben, többnyire formájában a szulfátok (vér, vizelet), valamint a tiocianátok (nyál, gyomornedv, tej, vizelet). Tengeri élőlények gazdagabb szervetlen kénvegyületek, mint az édesvízi és a föld. A növények és számos mikroorganizmus-szulfát (SO4 2-) együtt-foszfát és nitrát a legfontosabb forrása a ásványi táplálkozás. Mielőtt fordult szerves kénvegyület megy változások vegyértéke, majd átváltandó szerves formában egy kisebb oxidációs állapotban van; Kén így széles körben részt vesz oxidációs-redukciós reakciók a sejtekben.

A sejteket szulfátok, kölcsönhatásba lépnek az adenozin-trifoszfát (ATP), konvertálódnak az aktív forma - adenililsulfat.

Katalizáló enzim ezt a reakciót - szulfuriláz (ATP:-szulfát -adenililtransferaza) széles körben elterjedt a természetben. Ebben a formában az aktivált szulfonil-csoport tovább reagáltatjuk - át másik akceptor vagy helyreállítva.

Állatok elnyelik kén a készítményben a szerves vegyületek. Autotróf szervezetek kap minden kén a sejtekben, szervetlen vegyületek, elsősorban a formájában a szulfátok. Képesség, hogy autotróf asszimilációjának Kén magasabb növények, sok algák, gombák és baktériumok. (Bakteriális tenyészetek izoláljuk speciális fehérje, teljesítő átadása-szulfát a sejtmembránon keresztül a sejtbe közegben.) Fontos szerepet játszik a kén körforgása a természetben játék mikroorganizmusok - baktériumok és kén baktériumok kénmentesítésére. Sok bányásznak betétek Kén - biogén eredetű. Kén tartalmazza az összetétel antibiotikumok (penicillinek, cefalosporinok); vegyületei alkalmazunk radioprotektív szerek, növényvédő szerek.