Қосылыстары, алу, қасиеттері, қолданылуы

Күкірттің бірнеше оксидтері бар, тұрақтылары – SО₂, SО₃. Табиғатта кездесетін күкіртті жағу арқылы S + О₂→ SО₂ немесе сульфидтік минералдарды өртеу арқылы ZnS + O₂ = ZnO + SO₂ алады, бұл өндірістегі алу жолдары. (4+) тотығу дәрежесіне сәйкес оксиді өткір иісті, улы газ. Ол суда жақсы ериді.

SО₂ + H₂O ↔ H₂SO₃ ↔ H⁺ + HSO₃^- ↔ 2H⁺ + SO₃^2-. Бұл тепе-теңдік қыздырғанда не қышқылмен әсер етсе, солға қарай, салқындатса не сілтімен әсер етсе, оңға ығысады. Күкіртті қышқыл тұрақсыз, бос күйінде болмайды, орташа күшті, екі негізді қышқыл.

Зертханада концентрлі күкірт қышқылы мен мысты әрекеттестіріп алады:

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SО₂ + 2H₂O; немесе сульфидтерге қышқылмен әсер етіп: Na₂SO₃ + 2НСІ →2NaСІ + SO₂ + H₂O алады.

Күкірт (ІV) оксиді химиялық активті, себебі молекуласы полюсті, сонымен бірге электрондық жұптың доноры, сондықтан ол комплекс түзу, гидраттану реакцияларына бейім. Бұл оксидте күкірттің тотығу дәрежесі аралық болғандықтан, ол тотығу және тотықсыздану реакцияларына түсе алады:

SО₂ +2H₂S→3S+ 2H₂O – күкірт(ІV) оксиді тотықтырғыш, тотықсыздану.

2Na₂SO₃ + О₂ → 2Na₂SO₄ – күкірт (ІV) оксиді тотықсыздандырғыш, тотығу. Күкірт(ІV) оксиді сілтілерде еріп, сульфит және гидросульфит түзеді:

SО₂ + NaOH → NaHSO₃ – гидросульфит;

SО₂ + 2NaOH→ Na₂SO₃(сульфит) +H₂O. Гидросульфидтер суда жақсы ериді, гидролизге ұшырайды. Қатты күйдегі гидросульфиттерді қыздырғанда дисульфидтер түзіледі:

2NaHSO₃-гидросульфиттер → ^t0 Na₂S₂O₅+H₂O пиросульфитке айналады, бірақ H₂S₂O₅ – пирокүкіртті қышқылы жоқ, себебі тұрақсыз.

Күкірт (ІV)-тің оксогалогенидтері бар, ондағы SO²⁺ радикалы тионил деп қосылыстарын тионилгалогенидтер дейді:

SО₂ +PCl₅→POCl₃ (оксихлорид) + SOCl₂ (тионилхлорид).

Олар тотықсыздандырғыштар болады және суда еріп гидролизге ұшырайды: SОCl₂+2H₂O→2HCl+H₂SO₃ суда жақсы ериді; Тионилхлорид – түссіз, өткір иісті сұйықтық.

Күкірт(ІV) – тің туындысы тиокүкіртті қышқыл және оның тұздары тиосульфиттер бос күйінде белгісіз, ал тиосульфаттар бар:

Na₂SO₃ +S→ Na₂S₂O₃ – тиосульфат,

Na₂S₂O₃+HCl →2NaCl + H₂S₂O₃ – тиокүкірт қышқылы да күкірт қышқылы сияқты күшті қышқыл, бірақ тұрақсыз:

H₂S₂O₃ → S+ SО₂ + H₂O.

Тиосульфаттар тотықсыздандырғыш, себебі құрамында тотығу дәрежесі -2 болатын күкірт атомы бар, әлсіз тотықтырғыштармен де реакцияға түседі:

2Na₂S₂O₃ + φ₂ → 2Naφ + Na₂S₄O₆. Тиосульфат-ионы лиганда ретінде комплексті қосылыстар құрамына кіреді:

2Na₂S₂O₃ + AgBr → NaBr + Na₃ [Ag(S₂O₃)₂].

Күкірт(ІV) оксиді тотықсыздандырғыш қасиетін көрсететін реакцияға сульфурилгалогенидтердің түзілуін де жатқызуға болады:

SO₂ + Cl₂ →^hυ SO₂Cl₂ – хлорлы сульфурил, өткір иісті түссіз сұйықтық. Ыстық суда ыдырайды SО₂Cl₂+2H₂O→2HCl+H₂SO₄

Күкірт (VІ) оксиді 2SО₂ + О₂ ↔ 2SO₃ катализаторлар қатысында (NO және ванадий (V) оксиді, оған активатор ретінде натрий оксиді мен кремний оксиді қосылады) түзіледі. Қолданылған катализаторларға байланысты: нитроза және контакт әдістері болып бөлінеді. Процесс 500⁰С маңында жүреді.

Сумен реакциясы өте шабытты жүреді: SO₃ + H₂O → H₂SO₄;

H₂SO₄ – май тәріздес, түссіз, иіссіз моногидрат; H₂SO₄ – күшті тотықтырғыш, күшті қышқыл, суда шексіз ериді, судағы ерітіндісі толық диссоциацияға түседі. Сілтілік және сілтілік-жер металдар сульфаттары термиялық тұрақты, ал активтігі төмен металдар сульфаттары айрылады:

ZnSO₄ → ZnO +SO₃; Ag₂SO₄ →2Ag+SO₂+O₂ ; Гидросульфаттарды балқытса: 2NaHSO₄→ ^t0 Na₂S₂O₇ + H₂O дисульфат (пиросульфат) түзіледі. Пирокүкірт қышқылын H₂S₂O₇ → H₂SO₄ + SO₃, оны оксидті күкірт қышқылында еріткен деп қарау керек. Егер H₂SO₄-те SO₃ ерітсе, олеум (май тәріздес деген сөз) түзіледі. Олеум күшті тотықтырғыш, су тартқыш.

Күкірт қышқылының химиялық қасиеттері оның ерітіндідегі концентрациясына байланысты. Тотығу-тотықсыздану реакцияларында металдар активтігіне және қышқылдың концентрациясына байланысты ол күкірт(ІV) оксидіне, дербес күкіртке, тіпті күкіртті сутекке дейін тотықсызданады. Al, Fe, Cr металдары суық концентрлі H₂SO₄ пассивтеледі, оксид қабаты пайда болады, сондықтан концентрлі қышқылды болаттан жасалған цистерналарда тасымалдайды.

Жеңіл металдар (ρ<5г/см³) + H₂SO_4конц. → металл сульфаты+ H₂S+ H₂O;

(Pt- тобы металдарынан басқа) Ме + H₂SO_{4ыстық конц.} → SO₂ (S,H₂S) металл активтігіне байланысты + металл сульфаты + H₂O;

H₂SO_4конц. +Me → H₂ шықпайды, не SO_2, не S, не H₂S түзіледі.

H₂SO_{4 конц.} Hφ, HBr тотықтырады, HCl –ды тотықтырмайды, себебі

φ⁰_2СІ/2СІ^-=1,36в.

H₂SO₄ +8Hφ → H₂S+ 4φ₂ +4H₂O;

H₂SO₄ +4HBr→ SO₂+2Br₂+2H₂O;

H⁺₂SO₄ сұйытылған +Me→ H₂ бөлінеді + металл сульфаты, реакция тек кернеу қатарында сутегінің алдында тұрған металдармен жүреді.

Сұйытылған күкірт қышқылы + Pb → жүрмейді, себебі Pb беті PbSO₄ тұнбасымен жабылады. H₂SO₄ тұздары → сульфаттар, гидросульфаттар түзіледі. Көп сульфаттарда кристалданған суы болады: Na₂SO₄ ×10Н₂О глаубер тұзы. CaSO₄×2H₂O - гипс; CaSO₄×H₂O – алебастр; CuSO₄×5H₂O; FeSO₄×7H₂O – мыс, темір купоростары; қос тұздары ашудас (квасцы) деп аталады. KAl(SO₄)₂×12H₂O; KCr(SO₄)₂×12H₂O.

Гидросульфаттарды активті металдар түзеді, суда жақсы ериді, қыздырғанда дисульфаттарға айналады. Дисульфаттар гидролизге түскенде кері реакция жүреді: Na₂S₂O₇ + H₂O ↔ 2NaHSO₄