A kén 16 S elem, mint az oxigén 8 O, benne van fő alcsoport csoport VI periódusos táblázat elemeket. A kén kémiája azonban jelentősen eltér az oxigén kémiájától. Ennek oka a következő okok:

1. Az oxigéntől eltérően a kén oxidáló és redukáló tulajdonságokkal is rendelkezik.

2. Ellentétben az oxigénnel, amelynek van állandó vegyérték II és az oxidációs állapot a vegyületekben -2, a kén egy elem változó vegyértékés azzal változó mértékű oxidáció.

Az elemek jellemzői

16 S1 2 2 s 2 2p 6 3 s 2 3p 4

Izotópok: 32S (95,084%); 34S (4,16%); 33 S és 36 S (

Clark-é földkéreg 0,05 tömeg%. Az elhelyezés formái:

1) natív kén (szabad S);

2) S 2-(H 2S és fémszulfidok);

3) S+6 (Ba- és Ca-szulfátok);

4) a fehérjék, vitaminok összetételében.

A kén egy tipikus nemfém, p-elem. Fenntartható S.O. csatlakozásoknál -2, +4, +6.

Megkülönböztető tulajdonsága az erős homoatomikus kötések - S-S-S - kialakításának képessége, amely lineáris és ciklikus láncok létezéséhez vezet.

A legfontosabb S-tartalmú anyagok

Szabad kén

Allotrópia. Fizikai tulajdonságok.

A kén allotróp módosulatai: rombos - S 8. Szilárd kristályos anyag mono-sárga-e; vízben nem oldódik, szén-diszulfidban, acetonban, benzolban jól oldódik.

Monoklinika - S 8. 95 0 C körüli hőmérsékleten létezik. Eltér a kristályrácsban lévő oktaéderek ortorombikus kölcsönös orientációjától.

Műanyag. Hosszú cikk-cakk láncok.

Kén beszerzése

1. A natív kén kinyerése lelőhelyeiből

2. H 2 S tartalmú földgázok feldolgozása (oxidáció O 2 hiányával).

3. A laboratóriumban a ként SO 2 és H 2 S kölcsönhatásával nyerik vizes oldatban:

SO 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 O

A kén kémiai tulajdonságai

Normál hőmérsékleten a szilárd fázisú kén enyhén reakcióképes. A kén azonban hevítéskor és különösen olvadt állapotban nagyon reaktív anyagként viselkedik

A kén oxidálószer:

Egy oktett befejezéséhez külső réteg kénatomok elfogadják a hiányzó 2 elektront és S 2- állapotban ionos ill kovalens kötések hidrogénnel, fémekkel és néhány nemfémmel.

Reakciók fémekkel

1) A kén közvetlenül egyesül a legtöbb Me-vel (kivéve Pt, Au), szulfidokat képezve. Néhány Me-vel a reakció normál hőmérsékleten megy végbe, például:

S + 2Ag = Ag 2 S

A kén hevítés közben reagál a vassal és sok más Énnel:

Reakciók kevesebb EO nemfémmel

S + H 2 = H 2 S hidrogén-szulfid

2S + C = CS 2 szén-diszulfid

3S + 2P = P 2 S 3 foszfor(III)-szulfid

Kén-redukáló szer:

S-4e- = S+4;
S-6e- = S+6

A több EO elemet tartalmazó vegyületekben a kénatomok pozitív töltésű állapotban vannak.

Reakciók több EO nemfémmel

A kén nem lép közvetlen kölcsönhatásba a nitrogénnel és a jóddal.

Gyakorlatilag fontosak a kénvegyületek oxigénnel való reakciói. Normál körülmények között a kén a levegőben ég, és oxigénnel kén-dioxiddá oxidálódik:

Nagyobb mennyiségű SO3 keletkezik a kén vagy SO2 oxigénnel katalizátorok jelenlétében történő oxidációjával:

2S + 3O 2 = 2SO 3 kén-trioxid (kén-oxid (VI)).

A kén közvetlenül egyesül fluorral (normál hőmérsékleten) és klórral (olvadt kén):

S + 3F 2 = SF 6 kén-hexafluorid

2S + Cl 2 = S 2 CI 2 kén-ditiodiklorid

S 2 Cl 2 + Cl 2 = 2SCI 2 kén-diklorid

Reakciók a összetett anyagok- erős oxidálószerek

Az erős oxidálószerek (HNO 3, H 2 SO 4 tömény, K 2 Cr 2 O 7 stb.) a szabad ként SO 2 vagy H 2 SO 4 oxidálják:

S + 2HNO 3 (híg.) = H 2SO 4 + 2NO

S + 6HNO 3 (tömény) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

S + 2H 2SO 4 (tömény) = 3SO 2 + 2H 2 O

S + K 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + K 2 SO 4

Nézzük a 14. számú feladatokat től OGE opciók 2016-ra.

Problémák a megoldásokkal.

1. számú feladat.

A hidrogén oxidáló tulajdonságokat mutat egy olyan reakcióban, amelynek egyenlete:

1. CuO + H2 = Cu + H2O

2. H2 + Cl2 = 2HCl

3. Ca + H2 = CaH2

4. 2H2 + O2 = 2H2O

Magyarázat:Írjuk fel a hidrogén oxidációs állapotának változását ezekben a reakciókban

1. 0 → +1

2. 0 → +1

3. 0 → -1

4. 0 → +1

A hidrogén csak a 3. reakcióban fogad elektronokat. A helyes válasz a 3.

2. feladat.

A reakcióban a kén az oxidálószer, melynek egyenlete:

1. 2SO2 + O2 = 2SO3

2. 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2

3. H2S + Br2 = 2HBr + S

4. 2Al + 3S = Al2S3

Magyarázat: Jegyezzük fel a kén oxidációs állapotának változásait!

1. +4 → +6

2. -2 → +4

3. -2 → 0

4. 0 → -3

A kén csak a 4-es reakcióban fogad elektronokat.

A helyes válasz a 4.

3. feladat.

CO + CuO = Cu + CO2

A redukálószer az

1. Cu +2 réz(II)-oxidban

2. C+2 szén-monoxidban (II)

3. O-2 szén-monoxidban (II)

4. O-2 réz(II)-oxidban

Magyarázat:Írjuk fel, mely elemek atomjai változtatják meg oxidációs állapotukat:

С(+2) -2ē → С(+4)

Сu(+2) +2ē→ Cu(0)

A redukálószer elektronokat ad, ezért a C(+2) redukálószer.

A helyes válasz a 2.

4. feladat.

NO2 + Mg = MgO + N2

1. 4

2. 3

3. 2

4. 1

Magyarázat:írjuk fel az egyenleget

2N(+4) +8ē→ N2(0) oxidálószer

Mg(0) -2ē→ Mg(+2) redukálószer

Az oxidban lévő nitrogén oxidálószer. A képlete előtt 2-es együttható lesz:

2NO2 + 4Mg = 4MgO + N2

A helyes válasz a 3.

5. feladat.

BAN BEN kémiai reakció, melynek egyenlete

2KI + SO3 = K2SO3 + I2

az oxidálószer az

1. I‾ kálium-jodidban

2. О²‾ kén-oxidban (VI)

3. K+1 kálium-jodidban

4. S+6 kén-oxidban (VI)

Magyarázat:írjuk fel az egyenleget

2I(-1) -2ē→ I2(0) redukálószer

S(+6) +2ē→ S(+4) oxidálószer

Az oxidálószer elektronokat fogad fel, így a kén(IV)-oxidban lévő S(+6) az oxidálószer.

A helyes válasz a 4.

6. feladat.

A kén oxidálószer a reakcióban:

1. C + 2H2SO4 (tömény) = CO2 + 2SO2 + 2H2O

2. 2KOH + H2S = K2S + 2H2O

3. 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4

4. S + O2 = SO2

Magyarázat:Írjuk fel a kén oxidációs állapotának változását az adott reakciókban:

1. +6 → +4

2. -2 → -2

3. +4 → +6

4. 0 → +4

Az oxidálószer a kénnel elektronokat fogad el, ez csak az első reakcióban történik. A helyes válasz az 1.

7. feladat.

A reakcióban a klór a redukálószer

1. Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2

2. 3S + 2KClO3 = 3SO2 + 2KCl

3. 2HClO(konc) = 2HCl + O2

4. Cl2 + F2 = 2ClF

Magyarázat:Írjuk fel a klór oxidációs állapotának változását az adott reakciókban:

1. 0 +2ē→ -1

2. +5 +6ē→ -1

3. +1 +2ē→ -1

4. 0 -2ē→ +1

A redukálószer a reakciókban, a klór csak a negyedik reakcióban ad le elektronokat. A helyes válasz a 4.

8. feladat.

A foszfor oxidálószer a reakcióban:

1. 4P + 5O2 = 2P2O5

2. 2P + 5Cl2 = 2PCl5

3. 2P + 3Ca = Ca3P2

4. PH3 + 2O2 = H3PO4

Magyarázat:Írjuk fel a foszfor oxidációs állapotának változását az adott reakciókban:

1. 0 -5ē→ +5

2. 0 -5ē→ +5

3. 0 +3ē→ -3

4. -3 -8ē→ +5

Az oxidálószer elektronokat, a foszfor csak a harmadik reakcióban vesz fel elektronokat.

A helyes válasz a 3.

9. számú feladat.

A redox reakció egyenletében

NH3 + O2 = H2O + NO

az oxidáló képlet előtti együttható egyenlő

1. 6

2. 5

3. 4

4. 3

Magyarázat:Írjuk fel ennek a reakciónak az elektron-ion egyensúlyát:

N(-3) -5ē→ N(+2) || 4 - redukálószer

O2(0) +4ē→ 2O(-2) ||5 - oxidálószer

4 NH3+ 5 O2 = 6 H2O+ 4 NEM

Az oxidálószer a formában lévő oxigén egyszerű anyag. A képlete előtti együttható 5. A helyes válasz a 2.

10. feladat.

Az oxigén oxidálószer a reakcióban:

1. 2Cl2 + 2H2O = 4HCl + O2

2. 2KClO3 = 2KCl + 3O2

3. 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

4. SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

Magyarázat:Írjuk fel az oxigén oxidációs állapotának változását az egyes reakciókra:

1. -2 -4ē→ 0

2. -2 -4ē→ 0

3. 0 +4ē→ -2

4. -2 -4ē→ 0

A helyes válasz a 3.

Az oxigén csak a harmadik reakcióban fogad elektronokat (oxidálószerként). Van egy másik módja ennek a feladatnak a megoldására: alaposan meg kell nézni a reakciókat, ezek közül három hasonló (1, 2, 4) mindegyikben, termékként egyszerű anyag formájában van oxigén, és ezeknek a reakcióknak a bal oldalán és az anyagokban az oxigén „be van kapcsolva utolsó hely", vagyis van negatív fokozat oxidáció, ami azt jelenti, hogy az oxidációs állapotot -x-ről 0-ra változtatja, azaz elektronokat ad fel. És a harmadik reakcióban az oxigén, éppen ellenkezőleg, egyszerű anyag formájában, a bal oldalon van, ami azt jelenti, hogy nagy valószínűséggel elektronokat fogad el.

Önálló megoldási feladatok.

1. A hidrogén oxidálószer a reakcióban:

1. CuO + H2 = Cu + H2O

2. 2H2 + O2 = 2H2O

3. 2K + 2H2O = 2KOH + H2

4. CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

2. A kén redukálószer a reakcióban:

1. 4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 2H2O

2. H2S + Cl2 = 2HCl + S

3. 2Al + 3S = Al2S3

4. 2KI + SO3 = K2SO3 + I2

3. A nitrogén oxidálószer a reakcióban:

1. 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

2. 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2

3. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

4. 2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O

4. A foszfor oxidálószer a reakcióban:

1. 2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O

2. 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO

3. PCl5 = PCl3 + Cl2

4. 4P + 5O2 = 2P2O5

5. A szulfátionok nem mutathatók ki az oldatban, ha:

1. Bárium-klorid

2. Bárium-karbonát

3. Bárium-hidroxid

4. Bárium-nitrát

6. A karbonátionok kimutatása oldatban ionok segítségével történik:

1. Hidrogén

2. Nátrium

3. Lítium

4. Kálium

7. A vizsgálati oldathoz sav hozzáadásakor gázképződés kvalitatív reakció jele:

1. Szilikátionhoz

2. Foszfátionhoz

3. Szulfátionhoz

4. Karbonátionhoz

8. A fenolftalein oldat színe megváltozik, ha áthalad rajta:

1. Ammónia

2. Hidrogén-szulfid

3. Hidrogén-klorid

4. Szén-dioxid

9. A kénsavoldat segítségével felismerheti az oldatokat:

1. Nátrium-karbonát és kálium-karbonát

2. Bárium-nitrát és bárium-klorid

3. Kálium-szilikát és kálium-klorid

4. Kálium-szulfit és nátrium-szulfit

10. A nátrium-fluorid és a nátrium-foszfát oldatait egy oldat segítségével ismerhetjük fel:

1. Ezüst-nitrát

2. Bárium-nitrát

3. Sósav

4. Bárium-hidroxid

A megadott feladatok a kémia egységes államvizsgára való felkészülés gyűjteményéből származnak, szerzők: A.S. Koroscsenko. és Kuptsova A.A.

A kén a Mengyelejev-periódusos rendszer harmadik periódusának hatodik csoportjának eleme. Ezért a kénatom szerkezetét a következőképpen ábrázoljuk:

A kénatom szerkezete azt jelzi, hogy nem fémről van szó, azaz a kénatom egyaránt képes elektronokat fogadni és elektronokat leadni:

15.1. feladat. Készítsen képleteket adott oxidációs állapotú kénatomokat tartalmazó kénvegyületekre!

Egyszerű anyag" kén» - kemény törékeny ásvány sárga szín, vízben nem oldódik. A természetben a természetes kén és vegyületei egyaránt megtalálhatók: szulfidok, szulfátok. A kén, mint aktív nemfém, könnyen reagál hidrogénnel, oxigénnel és szinte minden fémmel és nemfémmel:

15.2. feladat. Nevezze meg a kapott vegyületeket! Határozza meg, hogy a kén milyen tulajdonságokat (oxidálószer vagy redukálószer) mutat ezekben a reakciókban.

A kén, mint tipikus nemfém, lehet oxidálószer és redukálószer is:

Néha ezek a tulajdonságok egy reakcióban jelennek meg:

Mivel az oxidáló atom és a redukáló atom ugyanaz, ezért „hozzáadhatók”, azaz mindkét folyamat megköveteli három kénatom.

15.3. feladat.Állítsa be a fennmaradó együtthatókat ebben az egyenletben.

A kén reakcióba léphet savakkal - erős oxidálószerekkel:

Így a lét aktív nemfém, a kén számos vegyületet képez. Tekintsük a hidrogén-szulfid, a kén-oxidok és származékaik tulajdonságait.

Hidrogén-szulfid

H 2 S - hidrogén-szulfid, erős mérgező gáz csúnya rothadt tojásszaggal. Helyesebb lenne azt mondani, hogy amikor a tojásfehérje megrohad, lebomlik, és hidrogén-szulfid szabadul fel.

15.4. feladat. A kénhidrogénben lévő kénatom oxidációs állapota alapján jósolja meg, hogy ez az atom milyen tulajdonságokat mutat majd a redox reakciókban.

Mivel a hidrogén-szulfid redukálószer (a kénatomnak van legalacsonyabb oxidációs állapot), könnyen oxidálódik. A levegő oxigénje szobahőmérsékleten is oxidálja a hidrogén-szulfidot:

Hidrogén-szulfidos égések:

A hidrogén-szulfid vízben gyengén oldódik, oldata a tulajdonságokat mutatja nagyon gyenge sav (hidrogén-szulfid H2S). Sókat képez szulfidok:

Kérdés. Hogyan lehet hidrogén-szulfidot szulfiddal előállítani?

A hidrogén-szulfidot laboratóriumokban állítják elő, erősebb szulfidokra hatva (mint H2S) savak, például:

Kén-dioxid és kénsav

SO 2- szúrós fullasztó szagú kén-dioxid. Mérgező. Vízben oldódik, kénsavat képezve:

Ez a sav közepes erősségű, de nagyon instabil, csak megoldásokban létezik. Ezért, amikor a sóira hat - szulf azt s- más savak kén-dioxidot termelhetnek:

Amikor a kapott oldatot felforraljuk, ez a sav teljesen lebomlik.

15.5. feladat. Határozza meg a kén oxidációs fokát kén-dioxidban, kénsavban, nátrium-szulfitban.

Az oxidációs állapot óta +4 ha a kén köztitermék, az összes felsorolt ​​vegyület lehet oxidálószer és redukálószer is:

Például:

15.6. feladat. A módszerrel rendezze el az együtthatókat ezekben a sémákban elektronikus mérleg. Adja meg, hogy a +4 oxidációs állapotú kénatom milyen tulajdonságokat mutat az egyes reakciókban!

A kén-dioxid redukáló tulajdonságait a gyakorlatban alkalmazzák. Így a helyreállítás során néhányan elveszítik a színüket szerves vegyületek Ezért a fehérítésben a IV-es kén-oxidot és a szulfitokat használják. A vízben oldott nátrium-szulfit lassítja a csövek korrózióját, mivel könnyen felszívja a vízből az oxigént, és az oxigén a korrózió „bűnöse”:

Katalizátor jelenlétében oxidálva a kén-dioxid átalakul kénsav-anhidrid SO 3:

Kénsav-anhidrid és kénsav

Kénsav-anhidrid SO 3- színtelen folyadék, amely heves reakcióba lép vízzel:

Kénsav H2SO4 - erős sav, ami benne van sűrített A forma aktívan felszívja a nedvességet a levegőből (ezt a tulajdonságot különféle gázok szárításakor használják) és néhány összetett anyagból: