background image

 

 

background image

 

 

16 grupa układu 

okresowego

background image

 

 

TLEN (O)
SIARKA 
(S)
SELEN 
(Se)

TELLUR 
(Te)

POLON 
(Po)

TLEN (O)
SIARKA 
(S)
SELEN 
(Se)

TELLUR 
(Te)

POLON 
(Po)

8

background image

 

 

     ¶  Konfiguracja elektronów walencyjnych 

ns

2

p

4

     ¶  Mniejsze powinowactwo elektronowe niż 

fluorowce

     ¶  Atom tlenowca (z wyjątkiem tlenu) może 

zyskać dwa 
         elektrony i utworzyć anion X

2-

     ¶  Atom tlenowca przyjmuje 1 elektron i 

wytwarza 
         równocześnie 1 wiązanie kowalencyjne; 

powstaje jon XH

 

                                                                                

        (OH

 –

, SH

    ¶  Trwałość tego rodzaju jonów maleje w 

szeregu od tlenu do 
         selenu

    ¶  Tworzą alotropowe odmiany krystaliczne

background image

 

 

Występowanie  tlenowców  we  

wszechświecie

Grupa 16  

O

S

background image

 

 

Występowanie tlenowców w 

oceanach

Grupa 16

O

background image

 

 

Grupa 16

Występowanie tlenowców 

w organizmie człowieka

O

background image

 

 

       

Pierwiastek

Tlen

O

Siar

ka

S

Sele

n

Se

Tellur

Te

Polon

Po

niemetale

Konfiguracja 

elektronowa

2s

2

p

4

3s

2

p

4

4s

2

p

4

5s

2

p

4

6s

2

p

4

Liczba 

atomowa

8

16

34

52

84

Masa atomowa

15,9

994

32,0

64

78,9

6

127,60

210

Występowanie 

w litosferze 

[%]

47

0,05

2

9·10

-6

2·10

-7

--------

Elektroujemno

ść

[Pauling]

3,5

2,5

2,4

2,1

2,0

Powinowactwo 

elektronowe 

[eV]

7,28 3,44 4,21

-------

-------

background image

 

 

Zmiana elektroujemności 

w obrębie grupy 

tlenowców

O

S Se

Te

Po

Grupa 16

background image

 

 

Rozmiary atomów z grupy 

tlenowców     

Grupa 16

O

S

SeTe

Po

background image

 

 

       

Tlen

O

Siarka

S

Selen

Se

Tellur

Te

Polon

Po

STAN STAŁY

O

2

 

 

robmoedryczny
O

2

 

 

romboedryczny

O

2

   regularny,

 

 

 

 

 

 

 

płaskocentryczny

O

3

Se          szary 

heksagon

Se

8

    czerwony

 i ’ krystaliczne,

          jednokośne

Se      czerwony 

                   

bezpostaciowy

Se            czerwony 

szklisty

          od 90

0

C Se 

szary

Te 

 

heksagonal.

Te 

 

bezpostac.

      brąz

Po 

 

regularny

Po  rombo-

                 

edryczny

STAN CIEKŁY

 

O

2

O

3

S

S

S

STAN GAZOWY

O

 

O

3

S

8

S

6

S

4

S

2

S

Se

8

Se

7

Se

2

S

Te

2

background image

 

 

O

S

Se Te Po

stopnie 

utlenienia

–2,

 

 –1

–2

, +2,

+4, +6

–2,+4, 

 +6

–2

, +2, 

+4, +6

–2

+2, 

+4

+6?

trwałość 

stopnia utl.  

–2

                       

rośnie od H

2

Po do H

2

O

własności 

redukujące 

stopnia utl. 

+4

——

   rośnie  od  Po

VI  

do S

IV

 

własności 

utleniające

stopnia utl. 

+6

——

rosną od Te

VI

 do S

VI

 

background image

 

 

Działanie 

stęż. 

H

2

SO

4

na gorąco 

wydzieleni

e SO

2

 

na zimno 

SeSO

3

na zimno 

TeSO

3

na zimno 

H

2

SO

4

+SO

3

Działanie 

stęż. 

HNO

3

na gorąco 

utlenia do 

H

2

SO

4

na zimno
 powolne 

utlenianie

utworzen

ie

 TeO

2

 i 

TeO

2

·HN

O

3

na zimno

żółte 

zabarwienie

Działanie 

roztw. 

zasad 

litowców

siarczki, 

wielosiarc

zki, 

tiosiarczan

y i 

siarczyny

hydrolizują

ce

 selenki 

litowców

na 

gorąco 

tellurki i 

telluryny

NaOH+Na

2

S

2

O

4   

                

Na

2

Po

Działanie 

na metale

tlen

ki

na gorąco

 siarczki

na gorąco 

selenki 

metali

na 

gorąco 

tellurki

O

S

Se

Te

Po

background image

 

 

O

S

Se Te Po

Wodorki 

H

2

X

Wodorki 

H

2

X

wszystkie są kowalencyjne

Trwałość

ich trwałość maleje od H

2

O do H

2

Po

Zdolność 
redukująca

nie jest 

reduktor

em

zwiększa się od H

2

S doH

2

Po

Charakter 

kwasowy 
roztworów 
wodnych

 zwiększa się od H

2

O do H

2

Te

Toksyczność

nie 

trująca

trujący

przez 

drogi 

oddecho

we

nadzwyczaj silnie

trujące

background image

 

 

O

S

Se

Te

Po

Tlenki 

XO

2

Tlenki 

XO

2

----

bardziej 

reduktor 

niż 

utleniacz 
kwasowy

utleniac

z i 

redukto

kwasow

y

utleniacz i 

reduktor 

amfoteryc

zny

amfoteryc

zny

Tlenki 

XO

3

Tlenki 

XO

3

----

Własności utleniające zwiększają się od 

SO

3

 do PoO

3

Kwasowoś

ć 

roztworów 

wodnych 

XO

2

 

XO

3

Moc kwasów rośnie od Po do S

background image

 

 

background image

 

 

Gdyby tak tlenu zabrakło
      Na naszym ziemskim 
globie...
     Jak wyglądałaby chemia?
      Wyobrażacie sobie?

      Co stało by się z Ziemią?
            Co by się stało z nami?
            Zajmijmy się przez 
chwilę
            Owymi problemami...

Gdyby wiec tlenu brakło,
     Na co zupełnie nie liczę!
     To wtedy nasza chemia
      Miałaby inne oblicze:

       Tlenowych by nie było
             Ni kwasów, ni ich soli
             Zabrakłoby też zasad,
             Co nas szczególnie boli!

Znikłyby bezpowrotnie
     Ketony i fenole,
     Estry i aldehydy
     I wszystkie alkohole!

        Diabli wzięliby cukry,
             Czyli węglowodany,
             Sulfony, nitrozwiązki
             Oraz karboksylany!

     Najboleśniejszą przecie,
     Pośród tych wielu strat,
     Byłby brak wody w świecie
     Bez której - świat by padł!
     

Tlen opuściłby skały

           I wody rzek i mórz,
           W powietrzu by 
pozostał:
           Sam azot ... no i kurz!

Jak wyglądałaby Ziemia?
      Myślę że to już wiecie:
      Stałaby się podobna-
      Okropnej martwej 
planecie!
      

A co by z nami było?

           To - każdy z was 
odgadnie
           Bez tlenu - jak bez 
życia,
           Spoczęlibyśmy "na 
dnie"!

   Na szczęście zanik tlenu
   Nie grozi nam na Ziemi,
   Dopóki nasza Ziemia
   Lasami się zieleni! 

"DOBRZE I ŹLE O TLENIE„  — Andrzej 

REY 

background image

 

 

jest najbardziej 

rozpowszechnionym 

pierwiastkiem w 
przyrodzie —  

— 

49,13%

w związkach chemicznych:

 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

%

litosfera

hydrosfera

biosfera

46,6%

88,8%

65%

w stanie wolnym:

głównie 

krzemiany i

glinokrzemia

ny

masy 

organiz

mu 

człowiek

a

główny składnik powietrza

 - stanowi 

20,9%

 objętościowych

     

23,2%

 wagowych

background image

 

 

background image

 

 

NA SKALĘ PRZEMYSŁOWĄ:

NA SKALĘ PRZEMYSŁOWĄ:

z powietrza i wody:

frakcjonowana destylacja skroplonego powietrza 

elektroliza wody zakwaszonej kwasem siarkowym

elektroliza roztworów zasad lub soli 

H

4

O

e

4

O

H

2

)

(

A

OH

4

H

2

e

4

O

H

4

)

(

K

2

2

2

2

2

2

2

2

2

H

O

O

H

background image

 

 

METODY LABORATORYJNE:

 

METODY LABORATORYJNE:

 

wykorzystują 

termiczny 

rozkład  łatwo  rozkładających 

się związków tlenu: 

KCl

KClO

3

KClO

4

4

C

400

.

temp

3

0

2

C

500

.

temp

4

O

2

KCl

KClO

0

2

MnO

3

O

3

KCl

2

KClO

2

2

temp.200

0

C

background image

 

 

          

Tlen jest gazem:

 

— 

bezbarwnym, 

bezwonnym

 — bez smaku 

  —  rozpuszcza  się  w 

wodzie w

                                       

ok.3%

  —  nieco  cięższym  od 

powietrza

 

         

Tlen  występuje  w 

dwu

          odmianach 

alotropowych:

 

— 

tlen zwykły

 zawierający

      cząsteczki dwuatomowe

 – 

O

2

— 

ozon

 o cząsteczkach 

                  trójatomowych

 – 

O

3

          

ALOTROPIA –

 

występowanie

 

pierwiastka 

chemicznego 

 w   różnych

   

postaciach: 

 

                                                 

(krystalicznych

                                    lub

 

cząsteczkowych)

Skroplony  tlen

 

ma 

barwę

                                           

jasnoniebieską 

Tlen 

jest

 

paramagnetykiem

.

..

O

..

.

..

O

..

..

O

..

background image

 

 

3

O

3

O

Ozon powstaje w atmosferze na skutek:

                                     

 

wyładowań atmosferycznych

                                                                            

 

promieniowania 

ultrafioletowego

Ozon występuje w ilości 

10

-6

%  

w wyższych partiach 

atmosfery (na 

wysokości 20-40km), 

gdzie jest duże 

natężenie

promieniowania UV 

background image

 

 

absorbuje 

silnie 

promieniowanie 

ultrafioletowe

[przemiana  tlenu  w  ozon  jest  reakcją  wybitnie 
endotermiczną]

trwałość  ozonu  zmniejsza  się  bardzo 

wskutek obecności substancji działających 

katalitycznie na jego rozkład, 

takich jak np.:

 

NO, jony metali, substancji 

                                                                organicznych 

kcal

9

,

67

O

2

O

3

3

2

dlatego

 

ozon 

jest nietrwałą 

odmianą tlenu

czysty  ozon  spala  się  niebieskim 

płomieniem,  przekształcając  się  w  tlen 

cząsteczkowy

kcal

9

,

67

O

3

O

2

2

3

background image

 

 

ozon  stanowi  jeden  z  najsilniejszych 

środków

utleniających 

działa 

znacznie 

energiczniej od tlenu 

stanie 

stałym 

ozon 

jest 

 

 

czerwono

purpurowy 

ozon rozpuszcza  się we freonach, 

np. CFCl

3

 

— w małych ilościach do odświeżania powietrza
— do bielenia, utleniania i do syntez niektórych 

     związków organicznych
— do spowodowania sztucznego starzenia się 

wina
— jako utleniacz środków napędowych w 

rakietach

background image

 

 

Tlen jest pierwiastkiem 

silnie elektroujemnym

 

i w warunkach normalnych jest gazem, 

co ułatwia kontakt z substancjami 

z którymi wchodzi w reakcje 

2Na  +  O

2

   

Na

2

O

2

w temperaturze pokojowej

 

łączy się tylko z nielicznymi pierwiastkami:

białym fosforem - spalanie się jaskrawym płomieniem:

P

4

 + 5O

2

  2P

2

O

5

metalami alkalicznymi:

background image

 

 

w

 

temperaturze podwyższonej

:

łączy 

się 

niemal 

ze 

wszystkimi 

pierwiastkami —
                                                             

proces spalania

nie reaguje z fluorem i platyną

reaguje  z  większością  związków 
organicznych i nieorganicznych

2

2

SO

O

S

MgO

2

O

Mg

2

2

background image

 

 

 jako bezpieczny 

środek 

     wybuchowy –  

węgiel 

     aktywny 

nasycony 

     ciekłym tlenem 

medycynie: 

dla 

ułatwienia

procesów 

oddychania

medycynie: 

dla 

ułatwienia

procesów 

oddychania

hutnictwie: 

    w 

procesach 

    świeżenia 

stali 

    w piecach  

 

   

martenowski

ch

 do spawania metali 

     w palnikach

acetylenowo-tlenowych

background image

 

 

tlen łącząc się 

z metalami i niemetalami 

tworzy tlenki

tlen łącząc się 

z metalami i niemetalami 

tworzy tlenki

background image

 

 

Ze względu na 

strukturę 

geometryczną

 tlenki można podzielić na:

Ze względu na

 

strukturę 

geometryczną

 

tlenki można podzielić na:

tlenki  normalne

    —

     

M

x

O

y

  — 

np.  H

2

O, 

MgO, Al

2

O

3

  

                                              

zawierające wiązania  

M–O

nadtlenki

 

 zawierają więcej tlenu niż to 

odpowiada 

                           stopniowi utlenienia M – 

np.

 

H

2

O

2

, Na

2

O

2

                           BaO

2

 

— zawierają wiązania 

O–

O i M–O 

ponadtlenki

 

 zawierają również  więcej 

tlenu niż to 

                                  odpowiada stopniowi 

utlenienia M —  

                                  

np. KO

2

,  NaO

2

podtlenki

 

 zawierają mniej tlenu  niż   to  

odpowiada  

                         stopniowi  utlenienia M – 

np.

 

N

2

O, C

3

O

2

 

                         

—  zawierają  wiązania 

M–O i 

M–M 

                       O=C=C=C=O

background image

 

 

Ze  względu  na 

właściwości  kwasowo-

zasadowe

 tlenki można podzielić na:

Ze  względu  na

 

właściwości  kwasowo-

zasadowe

 

tlenki można podzielić na:

kwasowe

 —  reagują z wodą i rozpuszczają się w 

zasadach np.

                           

SO

3

, CO

2

 

— 

  

wprowadzone do wody 

zwiększają 

                           stężenie jonów H

+

zasadowe

 — zmniejszają stężenie jonów H

+

, np. 

Na

2

O, MgO

TLENKI METALI

rozpuszczalne w wodzie

tlenki zasadowe

tlenki zasadowe

nierozpuszczalne w 

wodzie

Li

2

O  Na

2

O  K

2

O  Rb

2

O   

Cs

2

O

CaO BaO 

  

MgO   FeO   Fe

2

O

3

   

Al

2

O

3

                + H

2

O

                    

dają wodorotlenki drogą 

pośrednią

 zasady = wodorotlenki 

              rozpuszczalne w 

wodzie

rozpuszczalne w 

kwasach  

                  galaretowate 

osady

background image

 

 

tlenki  amfoteryczne

   

—  wprowadzone 

do wody nie

                                                     wywołują 

istotnych zmian w

                                                    stężeniu jonów 

H

+

                                                    

np. Al

2

O

3

, As

2

O

3

ZnO,Ga

2

O

3

,

                                                          Sb

2

O

3

, Cr

2

O

3

SnO, PbO

tlenki obojętne

 

  nierozpuszczalne w 

wodzie

                 nierozpuszczalne w 

kwasach

                             nierozpuszczalne w 

zasadach

                                         

np. CO, NO, N

2

O

Na[Al(OH)

4

]

tetrahydroksyglinian sodu

NaAlO

2

metaglinian sodu

Na

3

AlO

3

ortoglinian sodu

Al

2

O

3

+xNaOH 

Na

3

[Al(OH)

6

]

heksahydroksyglinian sodu

background image

 

 

Zmiana właściwości kwasowo-zasadowych 

wraz ze zmianą stopnia utlenienia:

CO

2

SiO

2

GeO

2

SnO

2

PbO

2

 

 +4      wzrost właściwości kwasowych     +7

Mn

2

O

7

MnO

2

Zmiana właściwości kwasowo-zasadowych 

tlenków:

Na

2

O, MgO, Al

2

O

3

,    SiO

2

,    P

2

O

5

, SO

3

, Cl

2

O

7

wzrost wł. zasadowych

wzrost wł. kwasowych

wzrost mocy 

kwasów

H

2

SiO

3

, H

3

PO

4

, H

2

SO

4

, HClO

4

 

wzrost 

mocy 

kwasów

background image

 

 

background image

 

 

— zajmuje 2/3 powierzchni kuli ziemskiej 

— zajmuje 2/3 powierzchni kuli ziemskiej 

— w postaci pary w atmosferze 

— w postaci pary w atmosferze 

— woda pochodząca z opadów 

— woda pochodząca z opadów 

 — woda występująca w związkach chemicznych: 

 — woda występująca w związkach chemicznych: 

woda  zeolityczna

    –

 

zawarta  w  związkach 

chemicznych

                                             w ilościach 

zmiennych, np. w

                                             niektórych 

glinokrzemianach 

woda  krystalizacyjna

        –

 

zawarta  w 

związkach

                                                     chemicznych w 

stosunkach

                                                                                                         

stechiometrycznych CaSO

4

.

 2H

2

woda  konstytucyjna

      –

   

tj.  związana 

chemicznie

                                                   np. Ca(HCO

3

)= 

CaO 

2

2CO

2

 

background image

 

 

Synteza wody 

Synteza wody

 

2H

2

 + O

2

  2H

2

O + Q

2H

2

 + O

2

  2H

2

O + Q

—  twardość  przemijająca  powodowana 

głównie przez

     Ca(HCO

3

)

2

 i Mg(HCO

3

)

2

 

O

H

2

CaCO

)

OH

(

Ca

)

HCO

(

Ca

O

H

CO

CaCO

)

HCO

(

Ca

2

3

2

2

3

2

2

3

.

temp

2

3

 

— twardość trwała powodowana głównie przez CaSO

4

 lub CaCl

2

— w technice oczyszcza się wodę używając wymieniaczy jonowych

4

2

3

3

2

4

SO

Na

CaCO

CO

Na

CaSO

filtrowanie

destylacja

wymrażanie

zmiękczanie 

wody

Oczyszczanie wody:

Oczyszczanie wody:

background image

 

 

ze względu na polaryzację wiązania H–O 

—  wykazuje  znaczny  moment  dipolowy 

1,86D

— ma wyjątkowo dużą stałą dielektryczną 

     (80 w 20

o

C)

—  łatwo  powstają  wiązania  wodorowe 

między

     cząsteczkami wody

— 

maksimum 

gęstości 

wody 

temperaturze +4

0

C

w  warunkach  normalnych  ciecz

 

 

cienkich warstwach 

                                                                    

bezbarwna w  grubszych

                                                                    ma odcień 

niebieskawy 

                                                                    na skutek  

absorpcji

                                                                                                                           

promieniowania czerwonego

background image

 

 

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

..

O

.

. .

.

..

H

H

H

H

H

H

H

S

T

R

U
K

T

U

R

A

 W

O
D

Y

background image

 

 

H

H

O

O

H

+

H

+

+

+

+

+

Wiązanie wodorowe

background image

 

 

Tetraedryczne ułożenie 

atomów wodoru wokół atomu tlenu

w strukturze lodu

O

H
H

H

H

background image

 

 

Sieć przestrzenna lodu

background image

 

 

O

D

2

O

D

2

w nieznacznych ilościach 

występuje w zwykłej wodzie

 — 

0,0146%

Otrzymywanie:

otrzymywanie ciężkiej wody z wody zwykłej 

przez:

— elektrolizę

— destylację 

— wymianę chemiczną: 

2

2

H

HDO

HD

O

H

background image

 

 

reaktorach 

jądrowych

 

jako 

moderator

 

tj. substancja 

spowalniająca 

prędkość 

neutronów do 

tzw. 

prędkości 

termicznych 

woda ciężka 

słabiej 

rozpuszcza sole 

niż woda zwykła 

jej 

przewodnictwo 

elektryczne jest 

gorsze, gdyż jony 

deuteru są mniej 

ruchliwe

jest szkodliwa 

dla niektórych 

bakterii i 

rozwoju nasion 

Właściwości D

2

O

ZASTOSOWANIE

background image

 

 

H

2

O

2

H

2

O

2

hydroliza nadsiarczanu amonu:

(NH

4

)

2

S

2

O

+ H

2

O = 2(NH

4

)HSO

4

+

 

H

2

O

2

działanie wody lub kwasów na nadtlenki:

BaO

2

 + 2H

2

O = Ba(OH)

2

 +

 

H

2

O

2

BaO

2

+ H

2

SO

= BaSO

4

+

 

H

2

O

2

Otrzymywanie:

background image

 

 

O

H

97

0

O

H

97

0

97

0

97

pm

149pm

H

O

O

H

97

0

97

0

Struktura— H

2

O

2

Struktura— H

2

O

2

background image

 

 

  ciecz  o  konsystencji  syropu,  w  grubych 

warstwach

      

niebieskawa

  posiada  duży  moment  dipolowy  i  wysoką 

stałą

     dielektryczną 

Właściwości fizyczne:

Właściwości fizyczne:

Właściwości chemiczne:

Właściwości chemiczne:

H

2

O

2

H

2

O

2

nadtlenek  wodoru  wykazuje  słabe 

właściwości kwasowe:

nadtlenek  wodoru  wykazuje

 

słabe 

właściwości kwasowe:

2

3

2

2

2

HO

O

H

O

H

O

H

background image

 

 

jest  związkiem

 

silnie  endotermicznym

 

i  jako  taki  nietrwały  w  temperaturze 

pokojowej 

kcal

46

O

O

H

2

O

H

2

2

2

2

2

kcal

46

O

O

H

2

O

H

2

2

2

2

2

rozkład przyśpieszają:

 

światło

 podwyższona temperatura

 substancje działające katalitycznie:

 rozdrobniona platyna i srebro

 MnO

2

 zmatowienie szkła

 enzymy: katalaza, peroksydaza

światło

 podwyższona temperatura

 substancje działające katalitycznie:

 rozdrobniona platyna i srebro

 MnO

2

 zmatowienie szkła

 enzymy: katalaza, peroksydaza

przeciwdziałają rozkładowi:

 kwas fosforowy

 mocznik 

background image

 

 

Nadtlenek wodoru — H

2

O

2

Nadtlenek wodoru — H

2

O

2

jest trwalszy w roztworach kwaśnych

– powoduje wydzielanie jodu z zakwaszonych roztworów KI

– utlenia liczne barwniki organiczne

w  obecności  niektórych  substancji  silnie 
utleniających 

wykazuje 

właściwości 

redukcyjne: 

jest 

silnym środkiem utleniającym:

 

2

2

2

2

2

4

O

5

O

H

8

Mn

2

O

H

5

H

6

MnO

2

2

2

2

2

2

2

O

O

H

2

Pb

O

H

H

2

PbO

2

2

2

2

O

O

H

Hg

O

H

HgO

background image

 

 

   Zastosowanie H

2

O

:

   Zastosowanie H

2

O

:

    3% nadtlenek wodoru — woda utleniona:

 

— 

środek 

dezynfekcyjny 

do 

odkażania ran

80% nadtlenek wodoru:

— jako źródło tlenu do paliw w technice

     rakietowej do napędu torped 

     6% nadtlenek wodoru :

—  używa  się  go  do  bielenia  włosów, 
słomy,
     wełny,bawełny

background image

 

 

S

Siarka —  Sulfur 

background image

 

 

zawartość  w  skorupie  ziemskiej 

— 

0,05% 

              

                 

—  16  miejsce

  pod  względem 

rozpowszechnienia

w stanie rodzimym tworzy złoża 

background image

 

 

w związkach chemicznych: 

w postaci 

minerałów:

ZnS       

                         

—  blenda 

cynkowa

PbS         

                       

—  galena 

ołowiowa

FeS

2        

                

— piryt

CaSO

4

.

 2H

2

O

 

— gips

CaSO

4    

              

— anhydryt

BaSO

4     

             

— baryt

w wodzie morskiej:

   

Na

2

SO

4

  i  MgSO

4

w siarczanych wodach mineralnych 
w wyziewach wulkanicznych
w gazie ziemnym 

H

2

background image

 

 

Otrzymywanie na skalę przemysłową :

Otrzymywanie na skalę przemysłową :

 eksploatacja odkrywkowa i flotacja 

 rafinacja siarki rodzimej:

metoda FRASHA - 

wytapianie siarki pod ziemią

                           przy użyciu  przegrzanej pary wodnej 

                           i wypieraniu cieczy na powierzchnię 

                           za pomocą sprężonego powietrza 

  ze  związków  siarki  zawartych  w 

gazach

     przemysłowych: 

2H

2

S + O

2

 = 2H

2

O + 2

S

2H

2

S + SO

2

=2H

2

O + 3

S

SO

2

 +2CO = 2CO

S

background image

 

 

Siarka elementarna 

w zależności od warunków 

może tworzyć cząsteczki o 

pierścieniowym lub 

łańcuchowym układzie 

atomów 

— wykazuje dzięki temu 

wiele odmian 

alotropowych 

w stanie stałym i ciekłym 

background image

 

 

siarka rombowa — siarka   (S

) — 

 

złożona z 

                                                                          cząsteczek 

ośmioatomowych S

8

 

siarka jednoskośna — siarka  (S

 

)

 

                                  — topi się w 

temp. 119

O

C

atomy ułożone są w formie zygzakowatego pierścienia

trudno rozpuszczalna w alkoholu i benzenie

dobrze rozpuszczalna w CS

2

 

ODMIANY ALOTROPOWE SIARKI 

W STANIE STAŁYM:

S

S

95,5

0

C

atomy  ułożone  są  w  formie  zygzakowatego 
pierścienia
                      trudno  rozpuszczalna  w  alkoholu  i 
benzenie
                      dobrze rozpuszczalna w CS

2

odmiana siarki trwała w temperaturze pokojowej

background image

 

 

S

8

S

8

background image

 

 

atomy ułożone są w formie zygzakowatego pierścienia

trudno rozpuszczalna w alkoholu i benzenie

dobrze rozpuszczalna w CS

2

 

ODMIANY ALOTROPOWE SIARKI 

W STANIE CIEKŁYM:

S

S

119

0

C

temp.

polimeryzacja

S

S

siarka pierścieniowa  (S

) —

 

jasnożółta ruchliwa ciecz

siarka    (S

)  —

 

długie  łańcuchy  (do  10

5

 

atomów) 

                duża  lepkość  cieczy,  barwa 

brunatna

siarka  (S

) —

 

tworzy ośmioatomowe spiralne łańcuchy 

ciało stałe

ciecz

background image

 

 

S

siarka

plastyczna

oziębienie

przez wlanie wody

siarka

ciekła

oziębianie

kondensacja par

pary

S

8

pary

S

2

kwiat

siarczany

800

0

C

445

0

C

kwiat 

siarczany 

— 

siarka 

bezpostaciowa:

 

                                            —

 

drobny 

żółty proszek 

                                            

— 

w wodzie 

tworzy 

                                                 roztwory 

koloidalne

kwiat siarczany

 siarka bezpostaciowa

siarka 

krystaliczna

background image

 

 

w temperaturze pokojowej mało aktywna
bardzo łatwo łączy się z fluorem, trudniej z chlorem
po ogrzaniu łączy się:   — z wodorem

           — niemetalami
           — metalami

background image

 

 

SO

2

H

2

S

n

N

a

O

H

 

lu

b

C

a

(O

H

)

2

H

+

Na(S)

n ,

Ca(S)

n

S

2

Br

2

Br

2

S

2

Cl

2

, SCl

2

, SCl

4

Cl

2

SF

4

, S

2

F

10

, SF

6

F

2

Właściwości 

chemiczne

H

2

S

H

2

te

m

p.

SOCl

2

Chlorek tionylu

Cl+O

2

temp

.

P

4

S

10

P

tem

p.

B

2

S

3

B

temp

.

[R

2

NCS

2

]

-

   

ditio-

karbaminiany

[ROCS

2

]

-

ksantogeniany

NH

3

 

lub

 

am

iny

C

CS

2

tem

p.

te

m

p.

Siarczki

metali

M

et

ale

S

background image

 

 

S

2

O

7

, SO

4

O

2

H

2

S

2

O

7

H

2

SO

4

H

2

O

H

2

SO

4

SO

2

Cl

2

Cl

2

S

2

O

3

S

SO

3

HCl

Kwas chloro-sulfonowy

  HCl 

    temp.

Na

2

S

2

O

3

Na

2

SO

3

Na

2

CO

3

S     temp.

SO

3

O

 

na 

           katalizatorze

SO

2

spalenie w O

2         

lub w 

powietrzu

Właściwości 

chemiczne

background image

 

 

1. do wytwarzania SO

2

2. jako środek dezynfekcyjny i bielący w 

procesie 

    wulkanizacji kauczuku
3. do otrzymywania disiarczku węgla, 

ultramaryny 

    i niektórych barwników organicznych
4. w medycynie - przy leczeniu chorób 

skórnych
5. w rolnictwie - do zwalczania 

pasożytów 

    roślinnych

background image

 

 

H

2

S

H

2

S

składnik niektórych wód mineralnych

powstaje podczas gnicia białka

Q

S

H

S

H

2

2

S

H

Fe

H

2

FeS

2

2

background image

 

 

Gaz

Stan ciekły

  

palny

  bezbarwny

  o przykrej woni

  daje się łatwo 

skroplić 

  dość dobrze 

     rozpuszcza się w  

     zimnej wodzie

 silnie 

trujący!!!!!!

 

    nie  przewodzi 

prądu   

     elektrycznego
  działa słabo

     dysocjująco na 

inne

     związki w nim 

     rozpuszczone

    w  wyższych 

temp.

     rozpada się na 

dwa

     składniki

background image

 

 

2H

2

S + 3O

2

 = 2H

2

O + 2SO

2

w roztworze wodnym dysocjuje 

2

2

S

H

HS

HS

H

S

H

background image

 

 

Siarczki: 

NaOH + H

2

S = NaHS + H

2

O

Na

2

SO

4

 + 4C = Na

2

S + 4CO 

NH

4

HS  NH

3

 + H

2

siarczki metali ciężkich — HgS, PbS, Sb

2

S

3

, CuS, CdS, 

                                                             ZnS, NiS, MnS 

itp.

  

siarczki metali ciężkich — 

HgS, PbS, Sb

2

S

3

, CuS, CdS, 

                                                             ZnS, NiS, MnS 

itp.

  

 są trudno rozpuszczalne w wodzie,

 mają charakterystyczne barwy 

 

są trudno rozpuszczalne w wodzie,

 mają charakterystyczne barwy 

background image

 

 

background image

 

 

Otrzymywanie laboratoryjne:

S + O

2

 = 

SO

2

 + Q

Na

2

SO

3

 + H

2

SO

4

 = Na

2

 SO

4

 + H

2

SO

3

 

 

H

2

O + 

SO

2

 

Cu + 2H

2

SO

4

 = Cu SO

4

 + 2H

2

O + 

SO

2

Otrzymywanie na skalę przemysłową:

2ZnS + 3O

2

 = 2ZnO + 2

SO

2

4FeS

2

 + 11O

2

 = 2Fe

2

O

3

 + 8

SO

2

 

Ditlenek siarki —

tlenek siarki (IV) 

SO

2

Ditlenek siarki —

tlenek siarki (IV) 

SO

2

background image

 

 

rozpuszczalność w 

wodzie duża — powstaje 

H

2

SO

3

 (IV) o 

właściwościach 

redukujących:

WŁAŚCIWOŚCI  SO

2

 

kształt cząsteczki SO

odpowiada cząsteczce 

H

2

[kąt OSO wynosi 120

o

]

moment dipolowy  = 1,60D

gaz o ostrym,drażniącym zapachu

SO

 daje się skroplić — 

stanowi ciecz bezbarwną, 

która nie przewodzi prądu 

elektrycznego

skroplony ditlenek — duża 

stała dielektryczna — 

zdolność dysocjowania 

związków nieorganicznych

SO

2

 + H

2

O = H

2

SO

3

Zastosowanie SO

2

 

do 
otrzymywania 
czystej celulozy:

środek  bielący 

i dezynfekcyjny 

do 

produkcji 

kwasu 

siarkowego 

(VI)

SO

2

+Ca(OH)

2

 = Ca(HSO

3

)

2

 

                                   ług sulfitowy

background image

 

 

2SO

2

 + O

2

  2

SO

3

 + Q

H

2

SO

4

 + P

2

O

5

 = 

SO

3

 + 

2HPO

3

 

Tritlenek siarki — tlenek siarki 

(VI) — SO

3

Tritlenek siarki — tlenek siarki 

(VI) — SO

3

kwas 

metafosforowy

background image

 

 

..

:

O

S

.. :

O

: :

O

: :

O

..

:O

: :

O

: :

O

S

S

..

..

O

..

:O

występuje 

trzech 

odmianach: 

 – pierścieniowy 

      trimer

SO

3

SO

3

background image

 

 

 – odmiana „azbestowa” łańcuchowy polimer t.t 32

0

C

 – łańcuchowy polimer t.t. 62

0

C

bardzo duża aktywność chemiczna
wykazuje właściwości utleniające, utlenia:

S do SO

2

SCl

2

 do SOCl

2

 i SO

2

Cl

2

P do P

4

O

10

z wodą reaguje gwałtownie z wydzieleniem 

ciepła i utworzeniem mgły kwasu 

SO

3

+ H

2

O = H

2

SO

4

 + Q 

HO

S

O

O

O

S

O

O

O

O

O

S

...

OH

O

O

S

O

SO

3

 

background image

 

 

background image

 

 

Kwas siarkowy  H

2

SO

4

 

Kwas siarkowy  H

2

SO

4

 

OTRZYMYWANIE 

Faza gazowa

2NO + O

2

= 2NO

2

Granic

a fazy 

gazowe

j

ciekłej

N

2

O

3

+ 2H

2

SO

4

= 2(NO)HSO

4

H

2

O

                             

kwas 

nitrozylosiarkowy

SO

2

 + H

2

O = H

2

SO

3

N

2

O

3

+ H

2

O = 2HNO

2

(NO)HSO

4

 + H

2

O = H

2

SO

4

 + HNO

2

H

2

SO

3

 + 2HNO

2

 = 

H

2

SO

4

 

+ 2NO + H

2

Faza ciekła

  METODA KOMOROWA

background image

 

 

 METODA KONTAKTOWA 

               

V

2

O

5

2SO

2

 +  O

2

  2SO

3

                                             temp.

H

2

S

2

O

7

 + H

2

O = 2H

2

SO

4

SO

3

+ H

2

SO

4

= H

2

S

2

O

7

 — 

kwas pirosiarkowy

odpylenie i oczyszczenie otrzymanego SO

3

1

4

3

2

background image

 

 

2

4

4

2

SO

H

2

SO

H

Właściwości kwasu siarkowego: 

2

4

4

4

4

2

SO

H

HSO

HSO

H

SO

H

bezbarwna oleista ciecz, bez zapachu

kwas siarkowy o stężeniu c<78% dysocjuje dwustopniowo 

stężony kwas siarkowy (c>78%) dysocjuje jednoetapowo

silnie  higroskopijny  -  odszczepia  nawet 

wodę z substancji organicznych powodując 

ich rozkład

miesza się z wodą  w każdym stosunku z wydzieleniem ciepła

background image

 

 

stężony kwas siarkowy wykazuje zdolności utleniające 

Hg + 2H

2

SO

4

 = HgSO

4

 + SO

2

 + 2H

2

— na gorąco utlenia niemetale: 

2H

2

SO

4

 + C = CO

2

 + 2SO

2

 +

 

2H

2

O

2H

2

SO

4

 + S = 3SO

2

 + 2H

2

O

rozcieńczony kwas siarkowy nie działa utleniająco 

background image

 

 

Zastosowanie kwasu siarkowego: 

do produkcji nawozów sztucznych – superfosfatu i 

siarczanu
                     amonowego

 do otrzymywania innych kwasów z ich soli

  do  napełniania  akumulatorów  ołowiowych    - 

roztwór 20%

  w  przemyśle  organicznym  do  sulfonowania, 

nitrowania itp. związków organicznych do wiązania 

amoniaku  pogazowego  i  rafinacji  produktów 

naftowych 

rozpuszcza z wydzieleniem wodoru metale o 

ujemnym  potencjale  normalnym  tworząc 

rozpuszczalne siarczany 

Mg + H

2

SO

4

 = Mg

2

SO

4

 + H

2

— większość siarczanów dobrze rozpuszcza się w 
wodzie
                • 

nierozpuszczalne

 - siarczany ołowiu, 

baru i strontu
                • 

słabo rozpuszczalne

 - siarczan wapnia 

background image

 

 

TIOSIARCZANY 

Na

2

SO

3

 + S = Na

2

S

2

O

3

 
2Na

2

S

2

 + O

= 2Na

2

S

2

O

3

   Reakcje:

                   

Na

2

S

2

O

3

+ 2HCl = 2NaCl + S + 

SO

2

+ H

2

O

w fotografice jako utrwalacz

  w  przemyśle  włókienniczym  jako  substancja 

służąca do

    usuwania resztek chloru po bieleniu 

H

10

Cl

8

SO

2

O

H

5

Cl

4

O

S

2

4

2

2

2

3

2

Zastosowanie:  

background image

 

 

background image

 

 

background image

 

 

background image

 

 

Występowanie

Otrzymywanie

SELEN I TELLUR:
>
 w skorupie ziemskiej 

    w postaci związków

    stanowiących 

    zanieczyszczenia 

    minerałów 

siarczkowych

     Se – 10

-5

%

                        Te – 10

-

7

%

  SELEN I TELLUR:
>
 

jako 

produkty 

uboczne przy

      przeróbce  rud 

siarkowych

POLON:
>
 

obecny 

jest 

ilościach
    śladowych

  
POLON:
>
 

otrzymuje 

się 

sztucznie

    w  reakcji jądrowej

> 

roztworów 

zawierających

      śladowe  ilości  Po 

można

 

 

 

wydzielić 

go 

elektrolitycznie

background image

 

 

SELEN

— odmiany alotropowe:

                                selen  czerwony  –  niemetaliczny  – 

cząsteczki

                                                                               

pierścieniowe S

8

                                selen  szary  –

 

metaliczny  –  cząsteczki 

łańcuchowe

TELLUR

—  Tellur  metaliczny,  najtrwalszy  –  łańcuchowa  sieć 

przestrzenna
— kruchy
— właściwości półprzewodnikowe

POLON

— dwie odmiany alotropowe: 

                                        -Po – sieć regularna             

                        

                                        - Po – romboedryczny

— łatwiej topliwy i lotny od telluru

—  w  grubszych  warstwach  srebrzysty  połysk 

metaliczny 

      i przewodnictwo elektryczne

background image

 

 

Se  + H

2

SO

4

 = SeSO

3

 +  H

2

O

                           zielony roztwór

— Se rozpuszcza się w H

2

SO

4

:

—  otrzymuje  się  przez  działanie 

kwasami 

     na selenki, telurki, polonki metali 

ZnX + 2HCl = H

2

X + ZnCl

2

 

background image

 

 

  H

2

X -

 

gazy

—  rozpuszczają się w wodzie wykazując odczyn kwaśny

H

2

Se

H

2

Te

      

 trwałość

 moc kwasów  

H

2

Po           

nietrwały

    —  związki  endotermiczne  -  powstają  z 

pochłonięciem ciepła

                                                                                  

    spalają się

                                  

2H

2

X + 3O

2

 = 

2H

2

O + 2XO

2

—  przy niedoborze tlenu

  

2H

2

X + O

2

= 2H

2

O + 2X

powstają w wyniku spalania  w tlenie i w powietrzu: 

X + O

2

= XO

2

TeO

2

  powstaje  również  pod  działaniem 

kwasów

                                                                   

utleniających na Te

background image

 

 

SELEN:
   — służy do budowy komórek 

fotoelektrycznych 
   — służy do barwienia szkła 
   — jako katalizator do syntez organicznych 
TELLUR: 
   — w kablach morskich - jako dodatek do 

ołowiu polepsza 

        jego właściwości  mechaniczne i 

antykorozyjne 
POLON: 

   — w radiochemii służy jako źródło bogatych 

w  

        energię cząstek 

background image

 

 

background image

 

 

background image

 

 

Grupa 16

Zmiana elektroujemności 

w obrębie grupy litowców

background image

 

 

Rozmiary atomów z grupy 

tlenowców

Grupa 16

background image

 

 

Zmiana promienia atomowego w grupie 

tlenowców

Grupa 16


Document Outline