الرئيسية
الكبريت كثير الانتشار في العالم ويوجد حرا ومتحدا بغيره من المواد ، فيوجد بحالة حرة مختلطة بالمواد الترابية ، وتوجد كميات كبيرة منه في صقليا ، ايطاليا ، تكساس ، لويزيانا في امريكا ، الهند والصين . وتوجد منه كميات قليلة في العراق ، وقد يوجد متحدا مع الفلزات مكونا كبريتات ، اهمها بايرات الحديد (FeS2) وبايرت النحاس (CuFeS2) وكبيرتيد الرصاص (PbS) وكبريتيد الزنك (ZnS) وكبريتيد الزئبق (HgS) . ويوجد أيضاً بكشل كبريتات مثل كبريتات الكالسيوم (الجبس CaSO4, 2H2O) وكبريتات الصوديوم (ملح كلوبر Na2SO4. 10H2O ) وكبريتات المعنيسيوم المسمى بالملح الانكليزي (MgSO4. 7H2O) . ويوجد بشكل (H2S) أو مركباته عند الينابيع الكبريتية . ويدخل الكبريت في تركيب الكثير من المنتوجات الحيوانية والنباتية ، فيوجد في البيض والشعر وبعض انواع الزلال وفي البصل والثوم . 2 – استخراجه :
لقد كان الكبريت قديما يستخرج بطرق اولية ساذجة لا تساعد على استخراجه بمقياس واسع خاصة حين يكون على عمق 500 قدم تحت الصخور كما في امريكا ، حتى توصل العالم هرمن فراش إلى ايجاد طريقة ميكانيكية لاستخراجه في سنة 1900 . والطريقة هذه تشبه من بعض الوجوه طريقة استخراج البترول ، وتلخص باتخاذ حفارة التي تستعمل في حفر ابار البترول ، تحيط بها اربعة انابيب متحدة المحور ، واقطارها 8 ، 6 ، 4 ، 1
من الانجات ، وتتحرك هذه الانابيب حركة نصف دائرية وتضغط في داخل البئر تدريجيا ، ثم يدفع في الانبوبين الخارجي والذي يليه بخار الماء المسخن إلى درجة 170?م تقريبا ، ما يضغط في الانبوب الداخلي هواء حار فيساعد بخار الماء على صهر الكبريت الذي في الطبقات العميقة من البئر ، ويساعد الهواء المضغوط والبخار معا على رغو الكبريت السائل وقذفه إلى الخارج خلال الانبوبة الثالثة .
3 – صور الكبريت :
أ . الكبريت المعيني :
هو اثبت انواع الكبريت لان كثيرا من الانواع الاخرى يمكن تحويلها اليه بسهولة ، وهي في الحقيقة بلورات ذات ثمانية اوجه ، كل وجهين يمثلان معينا ويوجد في زهرة الكبريت وكبريت العمود . ويحصل على هذا النوع من البلورات باذابة الكبريت في ثاني كبريتيد الكربون ، ثم يبلور الكبريت من محلوله بتبخر ثاني كبريتيد الكربون (CS2) ببطء . كثافته النوعية (2.06) وينصهر في درجة (112.
?م . ب. الكبريت المنشوري :
يحضر هذا النوع من الكبريت بصهر الكبريت ، ثم يترك السائل المنصهر ليتجمد حتى تتكون قشرة رقيقة فوقه ، وبعد ذلك تثقب القشرة ويصب الكبريت المنصهر من الاناء ، فيتخلف على جدرانه بلورات طويلة من الكبريت منشورية الشكل ، وهذا النوع من الكبريت هو في الحقيقة بلورات منشورية شفافة ، تشبه الابر ، ذات لون اصفر . وهو يذوب في ثاني كبريتيد الكربون ، وهذه الابر غير ثابتة ، فاذا تركت يوما أو يومين تفقد شفافيتها وتحولها إلى عدد كبير من البلورات المعينية الشكل . ويختلف هذا النوع عن سابقه في ان كثافته (1.98) ودرجة انصهاره (120) ?م ، وهو غي ثابت ولا يمكن الاحتفاظ به الا بين درجة انصهاره ودرجة (95.5)?م .
4 – الكبريت غير المتبلور :
أ . الكبريت المطاط :
يحصل على الكبريت المطاط بتبريد الكبريت المغلي فجائيا ، كما يحدث عند سكبه في الماء وهو مادة لينة مرنة ذات لون اصفر ، يمكن سحبه كانه من الصمغ المرن . وهو لا يذوب في ثاني كبريتيد الكربون .واذا ترك مدة تحول إلى كبريت معيني فيصبح صلبا سهل القصف غير شفاف . كثافة هذا النوع من الكبريت (1.95) ، وهو في الحقيقة سائل ، اذا برد فجأة إلى ما دون درجة تجمده فلم يكن له الوقت اللازم لتكوين بلوراته .
ب. الكبريت الابيض غير المتبلور :
اذا صادف بخار الكبريت سطحا باردا ، فان القسم الاعظم منه يتكاثف بشكل بلورات معينية ، ولكن قسما قليلا منه يتكاثف بشكل كبريت غير متبلور (عديم الشكل) . فاذا اضيفت اليه زهر الكبريت المحضر بالطريقة السابقة ثاني كبريتيد الكربون يذوب الكبريت المعيني ويتبقى الكبريت الابيض غير المتبلور الذي يمكن فصله بالترشيح .
ج . الكبريت الغروي :
اذا اضيف حامض مخفف إلى ثايو كبريتات الصوديوم فيترسب كبريت بشكل مسحوق ابيض غير متبلور يتحول لونه بعد مدة إلى اللون الاصفر .
Na2S2O3 + 2HCl ? 2NaCl + S? + SO2? + H2O
والكبريت غير المتبلور ابيض اللون لا يذوب في ثاني كبريتيد الكربون ، واذا سخن إلى درجة (100) ?م يتحول إلى كبريت معيني ، وتبلغ كثافته (1.95) .
5 – صور الكبريت عنصر واحد :
مع ان اشكال الكبريت تتلف في المظهر والخواص الطبيعية ، تتكون كلها من مادة واحدة . واليك الادلة على ذلك :
أ . يكمن تحويل أي مقدار من الكبريت من صورة إلى اخرى ، دون تغيير في الوزن .
ب. عند احراق اوزان متساوية من جميع صور الكبريت المختلفة تنتج اوزان متساوية من غاز ثاني اوكسيد الكبريت .وقد وجد ان كل 32 جزء بالوزن من الكبريت من اية صورة كانت تتحد مع 32 جزء بالوزن من الاوكسجين ، لتكوين 64 جزء بالوزن ن ثاني اوكسيد الكبريت ، وليس الكبريت بالعنصر الوحيد الذي يوجد بصورة مختلفة . فللاوكسجين صورة اخرى (الاوزون) وللفسفور والكربون والقصدير اكثر من صورة واحدة .
6 – استعمال الكبريت :
للكبريت استعمالات كثيرة في الصناعة ويبلغ مقدار ما تستهلكه الولايات المتحدة الامريكية وحدها من الكبريت مليون ونصف من الاطنان كل سنة ، فهو يستعمل في صنع حامض الكبريتيك ، وفي صناعة المطاط الصلب ، وفي صناعة الثقاب الكبريتي ، والبارود ، ولعمل بعض الادوية والاصباغ ، والسموم المستعملة في ابادة الحشرات التي تفسد الفاكهة والكروم ، ويمزج احيانا مع الاسمدة . كما انه يحرق ويستعمل ثاني اوكسيده في قصر الصوف والقش .
حامض الكبريتوز وأملاحه
7 – تحضيره وخواصه : يعرف محلول ثاني اوكسيد الكبريت في الماء بحامض الكبريتوز (H2SO3) هو حامض لا يمكن فصله من الماء ، ثنائي القاعدة ، فلذا يكون املاحا هيدروجينية (املاحا حامضية) واملاحا عادية :
2NaOH + H2SO3 ? Na2SO3 + 2H2O
NaOH + H3SO3 ? NaHSO3 + H2O
ان املاحه العادية عديمة الرائحة وتعرف (بالكبريتيات) ولاملاحه الحامضية أو (الهيدروجينية) رائحة الحامض نفسه . ويمكن الكشف عن الكبريتيتات باضافة حامض مخفف اليه ، فاذا ظهر غاز ثاني اوكسيد الكبريت فيكون الملح كبريتيتاً .
Na2SO3 + 2HCl ?2NaCl + SO2 + H2O
8 – الثايو كبركتات :
يتحد محول كبريتيد الصوديوم (NaSO3) بالاوكسجين تدريجيا عند تعرضه للهواء مكونا (Na2So4) . وشبيه بذلك ما يحدث لمحلول كبريتيد الصوديوم عند اغلاء الكبريت فيه، فانه يتحد بالكبريت مكونا كبريتيد الصوديوم الكبريتي أي ثايو كبركتات الصوديوم ويسمى احيانا (هايبو سلفات الصوديوم ، ويعرف تجاربا بالهايبو) ، ويحضر ثايو كبريتات الصوديوم تجاريا بالطريقة المذكورة توا :
Na2SO3 + S ? Na2 S2O3
ولم يعزل حامض هذا الملح بعد ، وينبغي ان يسمى (حامض الثايو كبريتيك H2S2O3) ، وذلك لان اضافة حامض مخفف كالهيدروكلوريك إلى محلول الملح يسبب تحلل الحامض حال تكونه فيكون الناتج ظهور الكبريت الغروي وتحرر (SO2) ويستعمل هذا التفاعل للكشف عن الثايو كبريتات .
Na2S2O3 + 2HCl ? 2NaCl + SO2 + S +H2O
وتميل الثايو كبريتات إلى تكوين املاح معقدة فعند تفاعلها مثلا مع هاليدات الفضة
(كلوريدها أو بروميدها أو يوديدها) يتكون ثايو كبريتات الصوديوم الفضي .
Na2S2O3 + AgCl ? Na(AgS2O3) + NaCl
بما ان هذا الملح المعقد سهل الذوبان في الماء ، فان ثايو كبريتات الصوديوم (الهايبو) يستخدم في غسل (اذابة الفضة) التي تتأثر بنور الشمس من رقوق التصوير ويزيل الهايبو بقع اليود لانه يكون مع اليود ملحين عديمي اللون ، احدهما معقد التركيب يسمى (رابع ثايونات الصوديوم ، والثاني يوديد الصوديوم) .
2Na2S2O3 + I2 ? 2NaI + Na2S4O6
ثالث أوكسيد الكبريت
9 – تحضيره وخواصه :
يمكن تحضير ثالث اوكسيد الكبريت بامرار مزيج من ثاني اوكسيد الكبريت والاوكسجين (المخففين بحامض الكبريتيك) في انبوبة ملوءة بالحرير الصخري المغطى بالبلاتين ومسخنة إلى درجة (400) ? م ، ويكشف ثالث اوكسيد الكبريت الناتج في دورق جاف مسدود بالاسبستوس ومبرد بالثلج ، وله رقبة ضعيفة ومتصلة بانبوب تحتوي كلوريد ، وهذا الاخير يمنع تكون حامض الكبريتيك من اتحاد بخار الماء في الهواء مع ثالث اوكسيد الكبريت ، واليم معادلة تأكسد (SO2) إلى (SO3) .
2SO3 + O2 ? 2SO3
ثالث اوكسيد الكبريت مادة صلبة بلورية براقة بيضاء تنصهر في درجة (14,
?م وتغلي في (46) ? م، ويتسامى في الدرجات الاعتيادية ، وهي ميالة جدا للماء فهي تمتص بخار الماء من الهواء وتكون خامض الكبريتات ، مولدة حرارة تسبب ازيزا وضبابا : H2O + SO3 ? H2SO4
لا يؤثر ثالث اوكسيد الجاف في ورق عباد الشمس ، واذا مر بخاره فوق الاكاسيد القاعدية كأوكسيد الكاليسيوم واوكسيد الباريوم فان الاكاسيد القاعدية تتحد مع ثالث اوكسيد الكبريت وتكون كبريتات .
BaO + SO3 ? BaSO4
حامض الكبريتيك
10 – تحضيره :
أ . طرق المختبر :
أولا . يحضر حامض الكبريتيك باذابة ثالث اوكسيد الكبريت في الماء .
ثانيا . يحضر أيضاً بتعريض محلول ثاني اوكسيد الكبري تالى الهواء مدة من الزمن .
ب. الطرق التجارية :
أولا . طريقة الغرف الرصاصية : وهي طريقة قديمة ولكنها مل زالت شائعة حتى الايام الاخيرى
ثانيا . طريقة التلامس : وفي هذه الطريقة يحضر ثالث اوكسيد الكبريت من ثاني اوكسيد الكبريت والاوكسجين الجافين النقيين وذلك بامرارهما في برج مملوء بالحرير الصخري المغطى بالبلاتين ويسخن إلى درجة (400) ?م فيكون البلاتين عاملا مساعدا لتأكسد ثاني اوكسيد الكبريت ، ويكون ثالث اوكسيد الكبريت الذي يمر في حامض الكبريتيك مركز (97%) فيتكون حامض البيروكبريتيك من اتحاد ثالث اوكسيد الكبريت بحامض الكبريتيك وللحصول على حامض كبريتيك مركز من حامض البيروكبريتيك يضاف اليه ماء .
So3 + H2SO4 ? H2S2O7
H2S2O7 + H2O ?2H2SO4
وقد استعيض اخيرا عن البلاتين بخامس اوكسيد الفاناديوم في جعله عاملا مساعدا ، وذلك لرخصه من جهة ولانه من جهة اخرى – بخلاف البلاتين – لا يتسم كثيرا بالمواد الاخرى التي توجد مع الكبريت احيانا كالزرنيخ والانيتمون .
11 – خواصة الكيميائية :
أ . محلول حامض الكبريتيك المخفف له خواص حامضية قوية فهو يغير صبغة عباد الشمس الزرقاء (الللتموس) إلى حمراء ويكون املاحا مع الاكاسيد والهيدروكسيدات تعرف (بالكبريتات) .
ب. حامض البريتيك عامل مؤكسد : يكون حامض الكبريتيك المركز في درجات الحرارة العالية عاملا مؤكسد ويحول لذلك النحاس والزئبق والفضة إلى كبريتات وبذلك يختزل هو إلى (SO2) .
ج . تفعله مع الفلزات : حامض الكبريتيك المخفف يتفاعل مع الفلزات التي فوق الهيدروجين في جدول الاحلال كالزنك والحديد فيكون معها املاحا وهيدروجينا ، اما المركز (فهو مؤكسد في درجات الحرارة العالية) فيتفاعل مع اككثر الفزات في جدول الاحلال سواء كانت تحت الهيدروجين ام فوقه ، اما الغاز المنبعث فهو ثاني اوكسيد الكبريت وليس بغاز الهيدروجين ، مثل تفاعل النحاس مع حامض الكبريتيك المركز .
Cu + 2H2SO4 ? CuSO4 + 2H2O + SO2
د . تفاعله مع الاملاح : اذا سخن ملح ناتج من حامض درجة غليانه منخفضة مع حامض درجة غليانه عالية فان احد نواتج التفاعل يكون الحامض المتطاير (أي الذي درجة غليانه منخفضة) وبما ان درجة غليان حامض الكبريتيك (338)?م وهي اعلى من درجة غليان الحوامض الاعتيادية ، استعمل في تحضير هذه الحوامض :
NaCl + H4SO4 = NaHSO4 + HCl
Ca3(PO4)2 + 3H2OSO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4
هـ. ميله إلى الماء : حامض الكبريتيك شديد الميل جدا إلى الماء ، اذ انه ينتزع عنصري الماء من بعض المركبات العضوية التي تحتويهما وحتى وان لم يكن كنسبتهما في الماء تاركا مادة الفحم ، فاذا اضيف حامض الكبريتيك المركز إلى الخشب أو القطن أو السكر فالتفاعل يكون كما في المعادلة الآتية :
C12H22O11 + H2SO4 ? (H2SO4 + 11H2O) + 12C
و . تفاعله مع الاكاسيد والهيدروكسيدات : يتعادل حامض الكبريتيك مع القواعد ويتفاعل مع الاكاسيد فيكون معها ماء واملاحا تعرف (بالكبريتات) حامض الكبريتيك ثناي القاعدة ، أي ان جزيئته تحتوي على ذرتين من الهيدروجين يمكن ابدال الفلزات بهما فهو بذلك يكون سلسلتين : الاولى الاملاح العادية ، والثانية الاملاح الحامضية .
NaOH + H5SO4 ? NaHSO4 + H2O
2NaOH + H2SO4 ? Na2SO4 + 2H2O
12 – أملاح حامض الكبريتيك :
تعرف املاح حامض الكبريتيك (بالكبريتات) واكثرها ذات فوائد تجارية اهمها :
أ . الزاج الاخضر – كبريتات الحديدوز FeSO4.&H2O .
ب. الزاج الازرق – كبريتات النحاس CuSo4 . 5H2o .
ج . ملح ابسم – كبريتات المغنيسيوم MgSO4 . 7H2O .
د . الجبس – كبريتات الكالسيوم CaSO4 . 2H2O .
هـ.ملح كلوبر – كبريتات الصوديوم Na2SO4 . 10H2O .
13 – الكشف عن الكبريتات :
يمكن الكشف عن حامض الكبريتيك وعن الكبريتات باضافة محلول كلوريد الباريوم (BaCl2) إلى محاليل هذه المركبات فيتكون في الحال راسب ابيض هو كبيرتات الباريوم (BaSO4) الذي لا يذوب في الماء ولا في الحوامض المخففة كحامض هيدوركلوريك المخفف .
BaCl2 + Na2SO4 ? BaSO4? 2NaCl
ويمكن تمييز الكبريتات عن الكبريتيت والثايو كبريتات باضافة الحامض المخفف إلى كل منهما ، فان الكبريتات لا تتأثر به . اما الكبريتيت BaSO3 راسب ابيض أيضاً فيذوب تدريجيا محررا (SO2) ، في حين يترسب الكبريت الغروي من محلول ثايو كبريتات ، اضافة إلى تحرر (SO2) وقد سبقت الاشارة إلى التفاعلات ومعادلاتها مرارا .
14 – استعماله :
يستهلك العالم في كل سنة ما لا يقل عن (30) مليون طن من حامض الكبريتيك وهو من اهم المواد الكيميائية المستعملة في الصناعات ، فانه يستعمل في صناعة الاسمدة وفي اذابة الطبقة التي تغطي المعادن وفي تنقية البترول وفي صناعة المفرقات والاصباغ والسلولويد والورق والحرير الصناعي والجلود وفي صناعة حامضي الهيدروكلوريك والنتريك وكربونات الصوديوم ، وكذلك يستعمل في صنع الاعمدة الكهربائية وفي المختبرات الكيميائية .
» رمضان مبارك
» اقتراح للادارة !!
» سلام خاص الى استاذي الغالي
» نظائر الكلور
» الصداقة الحقيقية
» الابتسامة وفوائدها
» العمليات الكيميائية لاستخلاص غاز الكلور
» هل تعلم