كبريت

16 فوسفوركبريتكلور
O

S

Se
الجدول الدوري
صفات عامة
الإسم, الرقم, الرمز كبريت, S, 16
سلاسل كيميائية لا فلز
المجموعة, الدورة, المستوى الفرعي p , ثلاثة , 16
المظهر أصفر ليموني
كتلة ذرية 32.065(5) g/mol
شكل إلكتروني [Ne] 3s2 3p4
عدد الإلكترونات لكل مستوى 2, 8, 6
خواص فيزيائية
الحالة solid
كثافة عندح.غ. (alpha) 2.07 ج/سم³
كثافة عندح.غ. (beta) 1.96 ج/سم³
كثافة عندح.غ. (gamma) 1.92 ج/سم³
كثافة السائل عند m.p. 1.819 ج/سم³
نقطة الإنصهار 388.36 ك
115.21 م °
239.38 ف °
نقطة الغليان 717.8 ك
444.6 م °
832.3 ف °
النقطة حرجة 1314 K, 20.7 MPa
حرارة الإنصهار kJ/mol (mono) 1.727
حرارة التبخر kJ/mol (mono) 45
السعة الحرارية (25 22.75 C (م) ° ( J/(mol·K
ضغط البخار
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T/K 375 408 449 508 591 717
الخواص الذرية
البنية البللورية orthorhombic
حالة التأكسد −1, ±2, 4, 6
(أكسيد شديد الحامضية)
سالبية كهربية 2.58 (مقياس باولنج)
طاقة التأين
(المزيد)
1st: 999.6 kJ/mol
2nd: 2252 kJ/mol
3rd: 3357 kJ/mol
نصف قطر ذري 100 pm
نصف قطر ذري (حسابيا) 88 pm
نصف القطر التساهمي 102 pm
نصف قطر فان دير فال 180 pm
متفرقة
الترتيب المغناطيسي no data
مقاومة كهربية 20 °C (amorphous)
2×1015 Ω·m
توصيل حراري (300 K ك ) (amorphous)
0.205
(W/(m·K)
معاير الحجم 7.7 GPa
صلابة موس 2.0
رقم الإنضمام 7704-34-9
النظائر المهمة
الموضوعة الرئيسية: نظائر الكبريت
نظ ت.ط. عمر النصف طر.إ. طا.إ.MeV ن.إ.
32S 95.02% Sقد يكون ثابت وله 16 نيوترون
33S 0.75% Sقد يكون ثابت وله 17 نيوترون
34S 4.21% Sقد يكون ثابت وله 18 نيوترون
35S syn 87.32 d 0.167 35Cl
36S 0.02% Sقد يكون ثابت وله 20 نيوترون
المراجع

الكبريت هوعنصر لا فلزي ويوجد في الطبيعة بشكل خام ويدخل في صناعة البارود وعيدان الثقاب.

رمزه بالإنجليزية هو(S) وعدده الذري هو(16), ولون الكبريت أصفر, يوجد في النفط المستخرج وهوالنفط الحامضي الحاوي على غاز H2S وللأستفادة من هذا النفط في التصدير أوالمصافي يستوجب التخلص من هذا الغاز وبالتالي يمكن استخراج الكبريت من هذا الغاز ويكون على شكلين أما على شكل كتل وبودرة صفراء اللون أوعلى شكل شرائح صفراء اللون.

الكبريت عندما يحترق يذوب إلى لون أحمر قاني وليلا يمكن مشاهدة لهيب الكبريت المشتعل ذواللون الأزرق

يستخدم الكبريت في كثير من الصناعات الكيميائية ومن أبرز المنتجات حمض الكبريتيك H2SO4.

الكبريت معروف منذ العصرين الروماني واليوناني، وقد ذكره الشاعر الإغريقي القديم هوميروس في منتصف القرن التاسع قبل الميلاد. وقد استُخدم في الصين وفي مصر لتبييض الأنسجة، وللمحافظة على اللحوم عن طريق تدخينها. كان لاڤوازييه Lavoisier مابين (1743-1794) أول من تكهن خصائص الكبريت عنصراً، ولكن البرهان على ذلك تم من قبل گي لوساك Gay-Lussac ما بين (1778-1850) وتينار Thénard ما بين (1777-1857).

الكبريت عنصر كيميائي لا فلزي أصفر اللّون يوجد في كثير من أنحاء العالم، ورمزه الكيميائي (S). وقد استُخدِم لعدّة أغراض لمئات السنين. فقد استخدمه قدماء الإغريق والرومان منظفًا ومبيضًا ودواءً. واتضحت أهميته مؤخرًا كواحد من المكونات الرئيسية للبارود. ويستخدم الكبريت اليوم في منتجات متنوعة، وفي العمليات الصناعية.

درجة انصهار الكبريت 115 ْس، ودرجة غليانه (الشكل b) ت 444.67 ْس، أعداد أكسدته الأكثر شيوعاً - 2، 4، 6. كتلته الحجمية 2.07غ/سم3، نصف قطر الذرة 103.5 بيكومتر. الكهرسلبية (مقياس بولنغ) 2.56، نصف قطر الأيونS2- ت1.70بيكومتر، الترتيب الإلكتروني [Ne]3s23p4. و[Ne] هي البنية الإلكترونية للغاز الخامل النيون. طاقة التأين الأولى (كيلوجول/مول) تساوي 1003، الكمون القياسي ملف:8506-18.jpg يساوي 0.48 فلط، القساوة 2 موس mohs. والكبريت عازل كهربائياً. وأهم استعمالاته استحصال حمض الكبريت.

التعليق.


التعليق.

للكبريت - كما لكل من عناصر الفصيلة VI - أشكال متآصلة عدة. للكبريت الصلب شكلان بلوريان α وβ (الشكل-2أ). الشكل α ثابت عند درجة حرارة الغرفة وبلوراته معينية rhombic. أما فوق الدرجة 95.5 ْْس فالكبريت β هوالثابت وبلوراته أحادية الميل monoclinic.

إن تحول الكبريت المعيني إلى أحادي الميل بطيء؛ لذا يمكن الحفاظ على الشكل المعيني حتى درجة انصهاره (112.8 ْس). وهناك نوع بلوري ثالث للكبريت غير ثابت يحصل عليه بإضافة حمض كلور الماء المركز إلى ثيوكبريتات الصوديوم عند درجة الصفر المئوي (سلسيوس) ثم استخلاصه بوساطة التلوين وبلورته. وإذا صُبَّ الكبريت المصهور الساخن (فوق الدرجة160 ْس) في الماء يتكوَّن كبريت لدن لابلوري بلون أصفر بني. وإذا هجر الكبريت اللدن يبرد فإنه يتصلب ويصبح مؤلفاً من شكلين صلبين للكبريت Sα وSμ والشكل Sμ لا بلوري. وأشكال الكبريت جميعها لامعدنية في خواصها.

جزيء الكبريت بالدرجات العادية من الحرارة ثماني الذرة (S8)وله الشكل الحلقي (الشكل-2ب). وعندما ينصهر الكبريتقد يكون مؤلفاً من جزيئات S8، أما عندما تبلغ درجة الحرارة 159 ْس يطرأ عليه تحول مفاجئ إذ تزداد حرارته النوعية ازدياداً كبيراً وتزداد لزوجته (0.1 بواز عند الدرجة 159 ْس) فتصبح 200 بواز بدرجة 166 ْس. هذه التحولات تطرأ على الكبريت نتيجة لتحول بعض الجزيئات S8 إلى سلاسل مؤلفة من متماثرات (بولميرات) polymers عالية. وعندما يبدأ الكبريت بالغليانقد يكون بخاره مؤلفاً من جزيئات S8. وبارتفاع درجة الحرارة تتفكك الجزيئات إلى جزيئات أبسط S2,S4,S6 (الشكل-3).

التعليق.

الكبريت في الطبيعة

يشكل الكبريت نحو0.048% من الغلاف الصخري لقشرة الكرة الأرضية وبهذا يأتي ترتيبه في المرتبة الخامسة عشرة بين عناصر الجدول الدوري. يوجد الكبريت حراً (الشكل-1) في الطبيعة وفي الكثير من خامات الكبريتيدات والكبريتات مثل البيريت FeS2 وكبريتيد الرصاص PbS وكبريتيد الزنك (التوتياء) ZnS والشالكوبيريت CuFeS2 وكبريتات الكالسيوم وكبريتات الباريوم والسترونسيوم. ويوجد أيضاً في الغاز الطبيعي بشكل كبريتيد الهدروجين، وفي النفط بشكل حر أوبشكل مركبات كبريتيدية.

التعليق.


ويوجد الكبريت بمفرده في الطبيعة، وفي الفحم الحجري، والزيت الخام والغاز الطبيعي وصخر الزيت، وفي كثير من المواد المعدنية.

وأكثر المواد المعدنية الكبريتية وجودًا هومركب الكبريت والحديد الذي يسمى البيريت. ويحتوي الغلاف الجوي للزهرة (فينوس) على الكبريت. ويعتقد بعض الفهماء حتى جوف المريخ يتألف من كبريتيد الحديد النقي، وهومركب آخر من الحديد والكبريت. وقد عثر الفلكيون مركبات الكبريت في السحب الواقعة بين النجوم وفي النيازك.

وتحتاج جميع النباتات والحيوانات إلى كميات ضئيلة من الكبريت لتبقى على قيد الحياة، وتتحصل النباتات عليه من التربة. وكثير من الأطعمة النباتية ومن بينها الكرنب (الملفوف)، والبصل، وطحين الصويا، أطعمة غنية بالكبريت. كما يحتوي المثيونين ـ وهوحمض أميني يحتاجه الإنسان في غذائه ـ على الكبريت أيضًا. ويوجد الكبريت في بعض الأطعمة مثل البيض ومنتجات الألبان واللحوم.


الاستخدامات

كل الكبريت المُستخرج حاليًّا يستخدم في تحضير حمض الكبريتيك، وهومركب كبريتي، ويُعد أبرز مادة كيميائية تجارية في العالم. ويستخدم في إنتاج الأصباغ والدهانات (الطلاء)، والورق والمنسوجات وعدد من الكيميائيات الصناعية. كما يُستخدم أيضًا في إنتاج الفلزات وفي تكرير النفط.

أما المنتجات الأخرى المحتوية على الكبريت، فتضم بعض أنواع الأسمدة، والمتفجرات ومبيدات الفطر والحشرات، والمطاط، والشامبو، والبطاريات (المراكم) وكذلك المواد الكيميائية المستخدمة في أفلام التصوير. كما يدخل الكبريت في صناعة الأدوية كواحد من المكونات. ويمكن استخدامه في إنشاء الطرق بدلاً من الأسفلت.


الخواص

الكبريت لاطعم له ولارائحة، ووزنه الذري 32,064، وعدده الذري 16. وينصهر عند درجة 120°م إذا سخن تدريجيًا، أمّا إذا سخن بسرعة فينصهر عند درجة 113°م. ويغلي عند درجة 444,6°م، وعند درجات حرارية أعلى من 150°م يصير غليظًا ولزجًا. ويصير أكثر سيولة مرة أخرى بعد حتى تصل درجة الحرارة إلى أعلى من 250°م ويتغير لونه من الأصفر إلى الأحمر. أما لونه عند الغليان فهوبني قاتم.

والكبريت عنصر متفاعل جدًا، ويشتعل في الهواء عند درجة 250°م. وباحتراقه يتحد مع الأكسجين ليكون ثاني أكسيد الكبريت، وهوغاز عديم اللّون يوجد بكثرة في الأماكن المكتظّة بالسكان. وقد اقترن هذا الغاز بأمراض التنفُّس وإتلاف المباني والأمطار الحمضيّة انظر: المطر الحمضي.

وأغلب كميّات هذا الغاز الموجودة في الهواء تنتج من احتراق الفحم الحجري المحتوي على الكبريت. وتحُدّ قوانين حماية البيئة في دول كثيرة من كميات الكبريت التي تفرز بوساطة منشآت الطاقة الحارقة للفحم الحجري.

ـ بلورة الكبريت من محلول ثنائي كبريتيد الكربون:

بعد إذابة الكبريت في كبريتيد الكربون CS2 يهجر المحلول في طبق قليل العمق مدة طويلة فتتشكل بلورات كبريت معينية صفراء ولكنها مشوهة.

ـ يذوب الكبريت في كبريتيت الصوديوم ويتكون ثيوكبريتات الصوديوم Na2S2O3، وفي السيانيد ويتكون ثيوسيانات SCN، كما يذوب في محاليل كبريتيدات المعادن القلوية[القلويات]، ويذوب في كبريتيد الأمونيوم (NH4)2S ويتكون مزيج من الأيونات الكثيرة الكبريت:


والشاردة (الأيون) تشبه في هجريبها أيون فوق الأكسيد وما البيريت إلا ثنائي كبريتيد الحديد FeS2.

ـ يتفاعل الكبريت بشدة مع عناصر كثيرة ويكوّن معها مركبات كيمياوية، ويشذ عن ذلك العناصر: المضى والبلاتين والإريديوم والآزوت (النتروجين) والتلور واليود والغازات النادرة. ويحترق الكبريت في الهواء بسهولة بلهب أزرق معطياً ثنائي أكسيد الكبريت SO2 وهوغاز سام يتميز برائحة كريهة، وقد يرافق التفاعلَ تشكلُ القليل من ثلاثي أكسيد الكبريت SO3.

يدعى محلول SO2 في الماء «حمض الكبريت IV» ولكنه بمعزل عن الماء لا وجود لهذا الحمض لأنه لايمكن فصله. ولكن تعهد أملاحه الحمضية مثال ذلك NaHSO3 وأملاحه المعتدلة مثل Na2SO3.

ـ تفاعل الكبريت مع بعض المعادن والمركبات واللامعادن:

يحترق خليط من الكبريت مع المعادن في تفاعلات ناشرة للحرارة ويتكون كبريتيدات المعادن ويرافق ذلك انطلاق شرارة أوبصيص ضوئي، ومن هذه التفاعلات:

كما يتفاعل الكبريت مع غاز الميتان في الدرجة 700 ْس وبوجود أكسيد الألمنيوم الذي يعمل وسيطاً (حفازاً) معطياً كبريتيد الكربون (CS2)، وهوسائل سام لا لون له.

يتفاعل غاز الهدروجين عند الدرجة 450 ْس مع الكبريت وهوفي حالة الغليان والتفاعل ناشر للحرارة (20 كيلوجول/مول).

لهذا التفاعل أهمية خاصة في عملية إزالة أونزع الكبريت من المشتقات النفطية، أي من المركبتانات وثنائي الكبريتيد والتيوفين وغير ذلك من مركبات ضارة لوبقيت في المشتقات النفطية:

تعطي تفاعلات هدرجة المركبات الكبريتية في المشتقات البترولية غاز H2S[ر. كبريت الهدروجين (مشتقات -)] ومواد أخرى. يحضر كبريتيد الهدروجين وهوغاز سام بعمل حمض على كبريتيد معدن خاصة كبريتيد الحديد (II)، ويحترق كبريتيد الهدروجين بوجود كمية زائدة من الهواء فيتكوَّن ثنائي أكسيد الكبريت وماء. وإذا جرى الاحتراق في كمية محدودة من الهواء يتكوّن الكبريت الحر إذ يتفاعل ثنائي أكسيد الكبريت مع كبريتيد الهدروجين حسب المعادلة:

وبهذا التفاعل يعلّل تشكل توضعات الكبريت الحر في المناطق البركانية. وH2S حمض ضعيف (K1 =ت1.1×10-7 وK2 =ت10-14).


الأشكال

يوجد الكبريت في أشكال عدّة تُسمى المتآصلات، وأكثر المتآصلات شيوعًا هوالكبريت معيِّني الشكل، وهومادة متبلِّرة صفراء ليمونيّة اللّون وثابتة عند درجة حرارة الغرفة. أما الكبريت أحادي الميل أوالموشوري، فهوثابت فقط ما بين درجة 94°م و120°م. وتوجد كبلورات إبريّة طويلة عديمة اللّون تقريبًا.

أما الكبريت غير المتبلر أوالبلاستيكي فهوناعم وليّن ولزج ويتمدد كالمطاط. وكلا النوعين ـ الكبريت أحادي الميل والكبريت غير المتبلر ـ يتحولان إلى الكبريت معيني الشكل عند درجة حرارة الغرفة.

ويمكن تحضير الكبريت معيني الشكل بعدة طُرُق للاستخدام التجاري. فمثلاً تتكون حبيبات الكبريت الناعمة عند تكثيف الكبريت. وتسمى هذه الحبيبات زهور الكبريت لأنها توجد في نسق كالأزهار. ويصنع الكبريت الأسطواني بتقوية الكبريت السائل في قوالب أسطوانية الشكل، أما كتل الكبريت فتحضر برش الكبريت المنصهر في أحواض الماء.


كيفيّة الحصول على الكبريت

طريقة الحصول على الكبريت أكثر من نصـف كمية الكبريت المستخدمـة حاليًـا تسترجع من مركبات الكبـريت الموجـودة بالزيت والغـاز الطبيعي وذلك بكيفية تحويل كلوس. ويوضح الشكل أدناه المراحل الأساسية التي تضمها هذه الطريقة.

حصلت كثير من الصناعات قبل القرن العشرين على الكبريت من الترسبات البركانية ومن مناجم الكبريت في صقلية ومن البيريت المحمّص. وظلّت الولايات المتحدة المنتج الرائد للكبريت منذ عام 1900م. وحتى الخمسينيات من القرن العشرين اعتمد إنتاج الكبريت على طريقة فراش. فقد اكتشف هرمان فراش، المهندس الكيميائي الأمريكي، عام 1891م، حتى بالإمكان صهر الكبريت وهوفي باطن الأرض وذلك بوساطة بخار مسخن لأكثر من درجة حرارة غليان الماء. وفي هذه الطريقة يُسخّن الماء تحت الضغط إلى درجة حرارية أعلى من درجة انصهار الكبريت. ويُضخ الماء بوساطة المضخات إلى داخل الأرض حيث يصهر الكبريت إلى سائل مزبد خفيف. ويحمل الكبريت السائل إلى السطح بوساطة الهواء المضغوط. وأغلب الكبريت المنتج بهذه الطريقة له درجة نقاء تتراوح ما بين 99,5% و99,9%.

ومازالت طريقة فراش تستخدم بتوسُّع، إلا حتى أغلب كميات الكبريت المنتجة حاليًا تأتي من مركبات الكبريت الموجودة بالزيت والغاز الطبيعي. وتحول هذه المركبات إلى كبريتيد الهيدروجين في مسقط المصفاة أوالبئر. يسخن الكبريتيد ويحول من بعد ذلك إلى الكبريت بدرجة نقاء 99,99%.

هذه العملية التي تُسمى تحويل كلوس اقترحها المهندس الكيميائي البريطاني س.ف. كلوس عام 1883م.

يُستحصَل الكبريت إما من مناجم الكبريت حيث يوجد حراً في ترسبات ملحية من كبريتات الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم المميهة وكربونات الكالسيوم وملح صخري، وإما من غاز كبريتيد الهيدروجين الناتج من هدرجة المشتقات النفطي بهدف الحصول على كبريت الهدروجين أولاً ومنه على الكبريت.

ظلت صقلية أبرز مصدر للكبريت في العالم حتى أوائل القرن العشرين. والكيفية التي كانت تستعمل لاستحصاله من خاماته الحاوية على 15-20% كبريت هي وضعه في فرن مبني من الآجر، ثم إشعاله، فيحترق 30% منه وينتشر من الحرارة ما يكفي لإذابة القسم الباقي من الكبريت الذي يسيل من جانب الفرن. والكبريت الناتج غير نقي ويجب تقطيره للحصول على كبريت نقي. وفي عام 1867 اكتشف وجود كبريت على عمق 150 متراً تحت طبقة رملية على شاطئ خليج المكسيك ويجري في الطبقة الرملية ماء غني بكبريتيد الهيدروجين. وفي أول محاولة لاستخراج هذا الكبريت اغتال خمسة من العمال بالغاز الأخير. وفي عام 1890 فكر هرمان فراش Frasch وهوكيميائي كان يعمل في إحدى شركات البترول في حفر بئر تصل إلى الطبقة الغنية بالكبريت، ثم صهر الكبريت بوساطة بخار الماء وسحبه بوساطة مضخة.

يستحصل الكبريت من مناجمه حسب طريقة فراش بوساطة ماء محمَّص (فوق مسخّن) ضغطه 25-40 ضغطاً جوياً ودرجة حرارته نحو160-175 ٍْس كما يتضح من (الشكل-4).

التعليق.

يدخل الماء المحمَّص بأنبوب خارجي إلى باطن الأرض حيث الكبريت؛ ويؤدي ذلك إلى ذوبان الكبريت وتحوله إلى رغوة تصعد إلى سطح الأرض بوساطة هواء ساخن ضغطه نحو40 ضغطاً جوياً، ويحتاج الحصول على طن واحد من الكبريت إلى نحو10-15 طناً من الماء المحمص. يبلغ قطر الأنبوب الخارجي نحو25سم، وقطر أنبوب الكبريت نحو15سم، أما قطر أنبوب الهواء الساخن والمضغوط فيبلغ نحو7.5سم.

وللحصول على الكبريت من غاز كبريتيد الهدروجين تبعاً لطريقة كلاوس Claus في مصافي البترول (الشكل-5) يجب أولاً فصل المواد الضارة العائدة إلى مركبات عضوية فيها مثل الكبريت والأكسجين والآزوت وكذلك المركبات المعدنية، وإن فصل هذه المواد ضروري للأسباب الآتية:

ـ تسمِّم مركبات العناصر المذكورة المواد المحفِّزة المستخدمة في عمليات تكرير البترول.

ـ تسبب تآكل الأجهزة وانسداد الأنابيب بسبب الأملاح، مثال ذلك أملاح الأمونيوم.

ـ تلوث المشتقات النفطية البيئة عند حرقها[بنزين (وقود السيارات) أومازوت (زيت الوقود) أوكاز] لأنها تطلق أكاسيد الآزوت والكبريت وغيرها.

ـ لهذه المركبات روائح كريهة ولهذا لا يجوز حتى توجد في المشتقات البترولية ولا في المواد المصنَّعة منها.

للحصول على الكبريت يجب أولاً الحصول على غاز H2S من المشتقات النفطية عن طريق هدرجتها تبعاً للشروط العامة الآتية: درجة الحرارة: 230-450 ْس، الضغط: 24-60 بار، السرعة الحجمية: 2-20 في الساعة وتعني نسبة الحجم المتدفق من المشتق النفطي مقدَّراً بالمتر المكعب إلى حجم وعاء التفاعل (حجم العمود أوالمفاعل) مقدراً بالمتر المكعب في الساعة الواحدة، وتجري العملية بوجود وسيط مناسب.

تنطلق عملية كلاوس في الحصول على الكبريت من كبريتيد الهدروجين وأكسجين الهواء تبعاً للتفاعل الإجمالي الآتي وهوتفاعل ناشر للحرارة:

أ) يحترق جزء من غاز H2S في مرجل كلاوس بعمل حرارة التفاعل مما يؤدي إلى تحرر نحو70% من مجمل الكبريت.

ب) بعد حتى يبرد ما تظل من غاز (H2S+SO2) إلى الدرجة 200-300 ْس يقاد إلى فرن تماس، فيه مادة محفزة (TiO2+Al2O3) فيتحرر الكبريت مجدداً تبعاً للتفاعل الآتي:

يستهلك معظم الكبريت المستحضر صناعياً في صناعة حمض الكبريت، وتستخدم كميات صغيرة منه في كبرتة المطاط، وفي صناعة الكبريتيت وثيوالكبريتات Na2S2O3، كما يستعمل في قصر الفواكه المجفَّفه وفي رش النباتات، وفي خلق المتفجرات والأصبغة واللدائن (البولميرات) والمنظفات وعدد لا يحصى من العمليات الكيمياوية.

تصنيع حمض الكبريت - كيفية التماس المزدوج

يصنّع حمض الكبريت حالياً تبعاً لكيفية التماس المزدوجة انطلاقاً من الكبريت والهواء باستخدام خماسي أكسيد الفاناديوم مادةً حافزة (وسيطاً).


g ترمز إلى غاز، l ترمز إلى السائل، aq ترمز إلى محلول.

ويمكن التعبير عن مجمل عملية تشكل حمض الكبريت بالمعادلة الآتية:

إن أكسدة ثنائي أكسيد الكبريت SO2 إلى ثلاثي أكسيد الكبريت SO3 هوقلب عملية تصنيع حمض الكبريت والذي يتم على خماسي أكسيد الفاناديوم أوالبلاتين عند الدرجة 450 ْس تقريباً. ولذلك سميت هذه الطريقة كيفية التماس.

لايمكن الحصول على حمض الكبريت بالاتحاد المباشر بين SO3 والماء؛ إذ يؤدي ذلك إلى ضباب يصعب تكثيفه، فتعتمد الطريقة الصناعية على حل SO3 في H2SO4 لتشكيل بيروحمض الكبريت H2S2O7 (التفاعل 3)، وبتمديد هذا الحمض ينتج حمض الكبريت.


ثلاثي أكسيد الكبريت

لثلاثي أكسيد الكبريت SO3 ثلاث حالات: غازية ويكون على شكل جزيء SO3، وسائلة ويكون على شكل ثلاثية الجزيء (SO3)3، وصلبة ويكون على شكل متماثر [(SO3)3].

يتفاعل ثلاثي أكسيد الكبريت بشدة مع الماء مطلِقاً كمية كبيرة من الحرارة (-70.69 كيلوجول/مول) مشكلاً حمض الكبريت:


حمض الكبريت

لجزيء حمض الكبريت وأيون (شاردة) الكبريتات الصيغتان المنشورتان الآتيتان:

حمض الكبريت الصافي سائل لالون له ولا رائحة، لزج قليلاً، نقطة انصهاره 10.4 ْس، ونقطة غليانه. 279.6 ْس (98%) . ولحمض الكبريت غير المائي كتلة حجمية مقدارها 1.8269غ/سم3 عند الدرجة صفرمئوية ( سلسيوس)، ولزوجة ديناميكية تزداد مع انخفاض درجة الحرارة وزيادة الهجريز لتصل إلى أعلى قيمها في مجال الهجريزH2SO4 85-90%. تزداد ناقلية حمض الكبريت الكهربائية مع الهجريز لتبلغ أعلى قيمة لها[0.80 سيمنز.سم-1] عند الهجريز H2SO4 33.5% حيث تبلغ الكتلة الحجمية 1.25غ/سم3 عند الدرجة 20 ْس ومن ثم تنقص إلى حتى تقترب من الصفر من أجل H2SO4 100%.

وحمض الكبريت قابل للمزج مع الماء بكل نسبة وذلك في تفاعل ناشر للحرارة. يشكل مع الماء الكثير من الهدرات (مثل: H2SO4.x H2O، x تراوح بين 1 و6) ويذيب كميات غير محددة من SO3 مشكلاً حمض الكبريت المدخن (الأوليوم) oleum. يُعطى هجريز الأوليوم بالنسبة المئوية الكتلية للمركب SO3 المنحل والحر في 100% حمض كبريت ويحتوي على حموض كبريتية بلمرية polysulfuric acids مثل بيروحمض الكبريت أوثاني حمض الكبريت H2S2O7 وأخرى أغنى بـ SO3 مثل H2S3O10 وH2S4O13.

لا يتشرد حمض الكبريت بهجريز 100% إلا قليلاً تبعاً لتفاعلات توازنية عديدة، على سبيل المثال:

لهذاقد يكون لحمض الكبريت الصافي (100%ن H2SO4) ناقلية كهربائية أصغرية تقترب من الصفر. ومع تمديد حمض الكبريت تزداد ناقليته بسبب تفاعلي التشرد:

يبلغ تشرد المستوى الأولى لمحلول حمض متوسط الهجريز (مثل: محلول يحوي مولاً واحداً في اللتر من حمض الكبريت) نحو100%. ولكن تشرد المستوى الثانية لايتجاوز 1.3% وإن كما يتضح ذلك من ثابت تشرد هذه المستوى:

يتفاعل حمض الكبريت المركز مع الماء الأكسجيني[ر] H2O2 معطياً بيرأكسوثاني حمض الكبريت H2S2O8. وشاردة بير أكسوثاني الكبريتات من أقوى المؤكسدات.

يؤكسد حمض الكبريت المركز والساخن المعادنَ الثمينة وكذلك الكربون والفسفور والكبريت في حين يرجع (يختَزَل) الحمض إلى SO2، ومن هذه التفاعلات:


يؤكسد حمض الكبريت الممدد المعادن غير الثمينة التي كمونها القياسي أقل من صفر، أي أقل من كمون الكترود (مسرى) الهدروجين (2H+/H2) القياسي الذي يساوي الصفر في هذه الحالة ترجَع بروتونات الحمض إلى هدروجين. أما إذا كان الحمض مركزاً فترجَع الكبريتات إلى كبريت الهدروجين:

لكن حمض الكبريت المركز يؤكسد التوتياء إلى Zn+2 ويرجَع إلى كبريت الهدروجين كالآتي:

لا يعد حمض الكبريت من العوامل agents المؤكسدة القوية ولكنه عامل قوي لنزع الماء dehydrating agent فهوينزع الماء من الكربوهدرات (السكريات[ر]) ومن مواد عضوية أخرى محولاً إياها إلى كربون تبعاً للتفاعل العام:


يستخدم حمض الكبريت في كثير من الصناعات الكيمياوية، مثل تصنيع حمض الفسفور (لصناعة الأسمدة)، وتصنيع لوريل كبريتات الصوديوم للمنظفات، تبعاً للتفاعلين الآتيين:

ويكوّن ملح الصوديوم الناتج مع أيونات الكلسيوم والمغنزيوم في الماء القاسي معقدات complexes منحلة ومن ثم لا تترسب الشوارد المذكورة كما يحدث طالما استخدام الصابون العادي.


الدور الحيوي

انظر أيضًا

  • دورة الكبريت
  • Stratospheric sulfur aerosols
  • Disulfide bond
  • Sulfonium S+, S+R3
  • Ultra-low sulfur diesel
  • عملية كلاوس
  • Shell-Paques sulfide removal/sulfur recovery process
  • كبريتات
  • كبريتيد
  • سلفا
  • ثاني أكسيد الكبريت
  • حمض الكبريتيك

وصلات خارجية

  • Sulfur phase diagram
  • WebElements.com – Sulfur
  • chemicalelements.com/sulfur
  • Crystalline, liquid and polymerization of sulphur on Vulcano Island, Italy
  • Sulfur and its use as a pesticide
  • The Sulphur Institute
تاريخ النشر: 2020-06-04 19:03:12
التصنيفات: صفحات تحوي وصلات ملفات معطوبة, Acne treatments, كلكوجينات, معادن غذائية, بوليمرات غير عضوية, لافلزات, وقودات نارية, كيماويات زراعية, كبريت, علما الأحياء والأدوية للعناصر الكيميائية, عناصر كيميائية, كيماويات الإشتعال

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

هل الاقتراض بالفائدة لشراء الأضحية جائز؟…”لحسن سكنفل يجيب”

المصدر: الأيام 24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:20:06
مستوى الصحة: 71% الأهمية: 81%

معلول وأفشة على مقاعد بدلاء الأهلي أمام منتخب السويس

المصدر: الأهلى . كوم - مصر التصنيف: رياضة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:19:42
مستوى الصحة: 30% الأهمية: 38%

مع إطلاق مبادرة "100 يوم صحة".. الباز: "مصر لا تستسلم للأزمات"

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:21:07
مستوى الصحة: 48% الأهمية: 60%

إسرائيل تعترف وتعلق على قرار المغرب تأجيل “قمة النقب”

المصدر: الأيام 24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:20:03
مستوى الصحة: 67% الأهمية: 70%

أبرزهم "جوارديولا".. مصر قبلة مشاهير العالم في يونيو

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:21:08
مستوى الصحة: 47% الأهمية: 67%

الأهلي يصل استاد القاهرة لمواجهة منتخب السويس فى الكأس

المصدر: صوت الأمة - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:20:40
مستوى الصحة: 56% الأهمية: 54%

53 عالمًا يحصدون جوائز النيل والدولة التقديرية والتفوق

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:21:10
مستوى الصحة: 46% الأهمية: 52%

المغرب وإسبانيا يبحثان الترشيح المشترك لاستضافة مونديال 2030

المصدر: الأيام 24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:20:00
مستوى الصحة: 72% الأهمية: 71%

سؤال وجواب.. كل ما يخص الحج والأضحية والعيد

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:21:04
مستوى الصحة: 55% الأهمية: 58%

"الغضب دمر حياتنا".. حكاية أب وأم وابن خلف الزنزانة بالشرقية

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:21:09
مستوى الصحة: 55% الأهمية: 55%

الحكم يتجاهل احتساب ركلة جزاء واضحة للأهلي أمام منتخب السويس

المصدر: الأهلى . كوم - مصر التصنيف: رياضة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:19:39
مستوى الصحة: 37% الأهمية: 37%

تشافي يحسم مصير الدولي المغربي الزلزولي مع برشلونة

المصدر: الأيام 24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2023-06-25 21:20:09
مستوى الصحة: 72% الأهمية: 76%

تحميل تطبيق المنصة العربية