Kükürd (lat. Kükürd) qeyri-metal elementdir. Kimyəvi simvolu S, dövri cədvəldə seriya nömrəsi 16-dır. Kükürdün valentliyi hələ atomun quruluşunun öyrənilməsindən əvvəl müəyyən edilmişdir. Onun dəyəri müəyyən sayda digər atom və ya qrupları əvəz etmək, cəlb etmək və ya əlavə etmək üçün mülkiyyət əsasında müəyyən edilmişdir. Daha sonra tədqiqatçılar mənfi yüklü hissəciklərin (elektronların) kimyəvi bağın yaranmasında rolunu anladılar.
Kükürdün valentliyi: atomların hansı xüsusiyyətləri onun dəyərinə təsir edir?
Yer üzündə yayılma baxımından kimyəvi element 16-cı yerdədir. Parlaq sarı kristallar və ya toz şəklində qayalarda, aktiv və sönmüş vulkanların yaxınlığında baş verir. Ən məşhur təbii birləşmələr sulfidlər və sulfatlardır.
Elementin və maddənin xüsusiyyətləri:
- Güclü qeyri-metal.
- Elektronmənfilik (EO) və ya elektronları cəlb etmək qabiliyyəti baxımından kükürd flüor, oksigen, azot, xlor və bromdan sonra ikinci yerdədir.
- Metallar və qeyri-metallar, sadə və mürəkkəb maddələrlə qarşılıqlı təsir göstərir.
Xassələrdəki fərqlər atomun quruluşundan və vəziyyətindən, EO dəyərlərindəki fərqdən asılıdır. Birləşmələrdə kükürdün hansı valentliyə malik ola biləcəyini öyrənək. Onların kimyəvi davranışı enerji qabıqlarının quruluşundan, atomdakı xarici elektronların sayından və düzülüşündən asılıdır.
Valentlik niyə dəyişir?
Sabit kükürdün kütlə nömrələri 32 (ən çox yayılmış), 33, 34 və 36 olan təbii izotoplarıdır. Bu nuklidlərin hər birinin atomunda 16 müsbət yüklü proton var. Nüvəyə yaxın kosmosda 16 elektron böyük sürətlə hərəkət edir. Onlar sonsuz kiçikdir, mənfi yüklüdür. Nüvəyə daha az cəlb olunan (daha sərbəst) 6 xarici hissəcik. Onların bir neçəsi və ya hamısı müxtəlif növ kimyəvi bağların əmələ gəlməsində iştirak edir. Müasir anlayışlara görə, kükürdün valentliyi yaradılmış ümumi (bağlayıcı) elektron cütlərinin sayı ilə müəyyən edilir. Adətən, çertyoj və diaqramlarda bu prosesdə iştirak edən xarici hissəciklər kimyəvi işarənin ətrafında nöqtələr şəklində təsvir edilir.
Valentlik atomun quruluşundan necə asılıdır?
Enerji diaqramından istifadə edərək kükürdün valentlik düsturunun asılı olduğu səviyyələrin və alt səviyyələrin (s, p, d) strukturunu göstərə bilərsiniz. İki fərqli istiqamətləndirilmiş ox qoşalaşmış, biri isə qoşalaşmamış elektronları simvollaşdırır. Kükürd atomunun xarici məkanı 6 hissəcikdən ibarət orbitallardan əmələ gəlir və oktet qaydasına görə sabitlik üçün 8-i lazımdır. Valentlik qabığının konfiqurasiyası 3s23p4 düsturu ilə əks olunur. Tamamlanmamış təbəqənin elektronlarıbütün atomun qeyri-sabit vəziyyətinə səbəb olan böyük bir enerji təchizatı var. Sabitliyə nail olmaq üçün kükürd atomu iki əlavə mənfi növ tələb edir. Onları digər elementlərlə kovalent bağlar yaratmaqla və ya iki sərbəst elektronu udmaqla əldə etmək olar. Bu halda kükürd II (-) valentliyini nümayiş etdirir. Eyni dəyəri düsturdan istifadə etməklə əldə etmək olar: 8 - 6=2, burada 6 elementin yerləşdiyi qrupun sayıdır.
Kükürdün valentliyi II (–) olan birləşmələr harada tapılır?
Element Sorğu şkalasında daha aşağı elektronmənfilik dəyəri olan atomlardan elektronları çəkir və ya tamamilə çıxarır. Valentlik II (-) metalların və qeyri-metalların sulfidlərində özünü göstərir. Belə birləşmələrin geniş qrupu süxurların və böyük praktik əhəmiyyət kəsb edən mineralların tərkibində rast gəlinir. Bunlara pirit (FeS), sfalerit (ZnS), qalena (PbS) və digər maddələr daxildir. Dəmir sulfid kristalları gözəl sarımtıl qəhvəyi rəngə və parlaqlığa malikdir. Mineral pirit tez-tez "axmaq qızılı" adlanır. Filizlərdən metallar əldə etmək üçün onlar qovrulur və ya reduksiya edilir. Hidrogen sulfid H2S su ilə eyni elektron quruluşa malikdir. H2S mənşəyi:
- zülallar çürüdükdə ifraz olunur (məsələn, toyuq yumurtası);
- vulkanik qazlarla püskürür;
- təbii sularda, yağda toplanır;
- yer qabığındakı boşluqlarda seçilir.
Niyə dörd valentli kükürd oksidi SO2 formuludur?
Dioksid düsturu göstərir ki, bir molekuldakı bir kükürd atomu iki oksigen atomu ilə bağlıdır və onların hər birinə oktet üçün 2 elektron lazımdır. Nəticədə yaranan bağ təbiətdə kovalent qütbdür (oksigenin EO daha böyükdür). Bu birləşmədə kükürdün valentliyi IV (+) təşkil edir, çünki kükürd atomunun 4 elektronu iki oksigen atomuna doğru yerdəyişmişdir. Düsturu belə yazmaq olar: S2O4, lakin qaydalara görə onu 2 az altmaq lazımdır. Dioksid suda həll edildikdə zəif kükürd turşusunun ionlarını əmələ gətirir. Onun duzları - sulfitlər - güclü reduksiyaedici maddələrdir. SO2 qazı sulfat turşusunun istehsalında ara məhsul kimi xidmət edir.
Kükürd ən yüksək valentliyini hansı maddələrdə göstərir?
Oksid SO3 və ya S2O6 17°C-dən aşağı temperaturda sərtləşən rəngsiz mayedir. SO3 birləşməsində oksigenin valentliyi II (–), kükürd isə VI (+) olur. Daha yüksək oksid suda həll olunur və güclü iki əsaslı sulfat turşusu əmələ gətirir. İstehsal proseslərində böyük rol oynadığı üçün maddə "kimya sənayesinin çörəyi" adlandırıldı. İqtisadiyyatda və tibbdə mühüm rol turşu duzlarına - sulfatlara aiddir. Kalsium hidrat (gips), natrium (Qlauber duzu), maqnezium (epsom duzu və ya acı duz) istifadə olunur.
1, 2, 3, 4, 6 xarici elektron müxtəlif növ kimyəvi bağların yaranmasında iştirak edə bilər. Nadir və qeyri-sabit birləşmələrin olduğunu nəzərə alaraq kükürdün mümkün valentliklərini adlandıraq: I (-), II (-), II (+), III (+), IV (+), VI (+). Element ikinci müsbət valentlik əldə edirSO monooksid. Ən ümumi dəyərlər II (–), IV (+), VI (+) sənaye, kənd təsərrüfatı və tibbi əhəmiyyət kəsb edən maddələr qrupunun bir hissəsi kimi kükürdlə göstərilir. Onun birləşmələri atəşfəşanlıq istehsalında istifadə olunur.
İnsanlar və ətraf mühit üçün zərərli olan kükürd oksidləri IV (+), VI (+) və hidrogen sulfid də daxil olmaqla, işlənmiş qazların tutulması böyük problem olaraq qalır. Bu qaz tullantılarının emalı və onlardan sulfat turşusu və sulfatların alınması texnologiyaları yaradılmışdır. Bu məqsədlə metallurgiya zavodlarının yanında və ya həmin ərazidə kimya müəssisələri tikilir. Nəticədə çirklənmənin həcmi azalır, "sulfat turşusu yağışı" daha az olur.
