1 3 1 ковалентная химическая связь ее разновидности и механизмы образования характеристики ковалентной связи полярность и энергия связи ионная связь металлическая связь водородная связь

Подробная информация о продукции

Название продукта: сульфид аммония

Синонимы:

• моносульфид аммония
• сульфид аммония ((NH4)2S)
• бисульфид аммония
• и другие

Химические свойства

• Цвет: от желтого до оранжевого
• Удельный вес: 1,2
• Запах: аммиачный
• Диапазон pH: 9,5 (45-процентный водный раствор)

Информация по технике безопасности

• Коды опасности: C, N, F
• Заявления о рисках: 11-31-34-50-10
• Заявления о безопасности: 26-36/37/39-45-61-16
• RIDADR: UN 2683 8/PG 2
• Класс опасности: 8
• Группа упаковки: II
• Код ТН ВЭД: 28309090

Использование и синтез сульфида аммония

Химические свойства: дымящаяся жидкость от желтого до оранжевого цвета

Физические свойства: нестабильный, разлагается при температуре окружающей среды; растворим в воде, спирте и жидком аммиаке

Использование: патина на бронзу, фотопроявители, текстильное производство, анализ следов металлов

Запрос

Каждое химическое вещество состоит из атомов химических элементов, объединенных в различные группировки. Химическая связь обеспечивает связь между атомами, образуя более сложные структуры, такие как молекулы и кристаллы. Энергия таких структур обычно меньше суммарной энергии отдельных атомов.

Химические связи и энергия

При образовании химических связей между атомами X и Y и образовании молекулы XY, внутренняя энергия молекулы меньше, чем сумма внутренних энергий атомов:

E(XY) < E(X) + E(Y)

Это приводит к выделению энергии при образовании химических связей.

Электростатические силы в химических связях

Химические связи обусловлены электростатическими силами между положительно заряженными ядрами и отрицательно заряженными электронами.

Атомы главных подгрупп в образовании химических связей используют свои валентные электроны – электроны внешнего электронного слоя.

Правило октета

Для образования химической связи атомы стремятся к электронной конфигурации благородных газов, где во внешнем электронном слое 8 электронов (для элементов первого периода).

Ковалентная связь

Ковалентная полярная связь

Образуется между атомами неметаллов разных химических элементов.

Примеры: SCl4, H2S, CO2.

Ковалентная неполярная связь

Образуется между атомами неметаллов одного химического элемента.

Механизм образования ковалентной связи может быть обменным или донорно-акцепторным.

Образование ковалентной связи

При образовании ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму общая электронная пара образуется за счет заполненной орбитали одного атома (с двумя электронами) и пустой орбитали другого атома.

Атом, предоставляющий неподеленную электронную пару, называют донором, а атом со свободной орбиталью – акцептором. В качестве доноров электронных пар выступают атомы, имеющие спаренные электроны, например N, O, P, S.

Например, по донорно-акцепторному механизму происходит образование четвертой ковалентной связи N-H в катионе аммония NH₄⁺.

Энергия связи

Помимо полярности ковалентные связи также характеризуются энергией. Энергией связи называют минимальную энергию, необходимую для разрыва связи между атомами.

Энергия связи уменьшается с ростом радиусов связываемых атомов. Так, как мы знаем, атомные радиусы увеличиваются вниз по подгруппам, можно, например, сделать вывод о том, что прочность связи галоген-водород увеличивается в ряду:

1. HI
2. HBr
3. HCl
4. HF

Также энергия связи зависит от ее кратности – чем больше кратность связи, тем больше ее энергия. Под кратностью связи понимается количество общих электронных пар между двумя атомами.

Ионная связь

Ионную связь можно рассматривать как предельный случай ковалентной полярной связи. Если в ковалентной-полярной связи общая электронная пара смещена частично к одному из пары атомов, то в ионной она практически полностью отдана одному из атомов.

Атом, отдавший электрон(ы), приобретает положительный заряд и становится катионом, а атом, забравший у него электроны, приобретает отрицательный заряд и становится анионом.

Например, фторид калия. Катион калия получается в результате отрыва от нейтрального атома одного электрона, а ион фтора образуется при присоединении к атому фтора одного электрона.

Между получившимися ионами возникает сила электростатического притяжения, в результате чего образуется ионное соединение.

Образование химической связи электроны от атома натрия перешли к атому хлора и образовались противоположно заряженные ионы, которые имеют завершенный внешний энергетический уровень.

Большинство бинарных соединений, которые содержат атомы металлов, являются ионными. Например, оксиды, галогениды, сульфиды, нитриды.

Ионная связь возникает также между простыми катионами и простыми анионами (F^-, Cl^-, S^2-), а также между простыми катионами и сложными анионами (NO₃^-, SO₄^2-, PO₄^3-, OH^-).

Металлическая связь

Данный тип связи образуется в металлах.

Структура атомов металлов

У атомов всех металлов на внешнем электронном слое присутствуют электроны, имеющие низкую энергию связи с ядром атома. Для большинства металлов, энергетически выгодным является процесс потери внешних электронов.

Ввиду такого слабого взаимодействия с ядром эти электроны в металлах весьма подвижны и в каждом кристалле металла непрерывно происходит следующий процесс:

М0 — ne− = Mn+, где М0 – нейтральный атом металла, а Mn+ катион этого же металла.

Электронный ветер

То есть по кристаллу металла носятся электроны, отсоединяясь от одного атома металла, образуя из него катион, присоединяясь к другому катиону, образуя нейтральный атом. Такое явление получило название “электронный ветер”, а совокупность свободных электронов в кристалле атома металла назвали “электронный газ”. Подобный тип взаимодействия между атомами металлов назвали металлической связью.

Водородная связь

Если атом водорода в каком-либо веществе связан с элементом с высокой электроотрицательностью (азотом, кислородом или фтором), для такого вещества характерно такое явление, как водородная связь.

Поскольку атом водорода связан с электроотрицательным атомом, на атоме водорода образуется частичный положительный заряд, а на атоме электроотрицательного элемента — частичный отрицательный.

Пример водородной связи для молекулы воды

В связи с этим становится возможным электростатическое притяжения между частично положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и электроотрицательным атомом другой. Например водородная связь наблюдается для молекул воды.

Сульфид аммония: свойства и реакции

Сульфид аммония – уникальное химическое соединение, которое находит применение в различных областях промышленности и науки. Однако, несмотря на широкое использование, многие аспекты этого вещества до конца не изучены.

Свойства сульфида аммония

Сульфид аммония имеет молекулярную формулу (NH4)2S. По химической природе это соль, образованная слабым основанием – аммиаком и слабой кислотой – сероводородом. В чистом виде сульфид аммония представляет собой твердое кристаллическое вещество желтого цвета.

Реакция с водой

При взаимодействии с водой сульфид аммония подвергается гидролизу с образованием слабодиссоциированного аниона HS- и растворенного в воде аммиака. Поэтому в таблице растворимости напротив сульфида аммония стоит прочерк.

Реакции с кислотами и основаниями

Под действием сильных кислот сульфид аммония разлагается с выделением токсичного сероводорода. Взаимодействие с концентрированными растворами щелочей приводит к выделению аммиака.

Такие свойства сульфида аммония обусловлены его химической природой и должны обязательно учитываться при работе с этим веществом.

Производство сульфида аммония

В промышленном масштабе сульфид аммония получают по реакции взаимодействия избытка газообразного аммиака с сероводородом:

Реакция экзотермична, поэтому для получения твердого продукта реакционную смесь охлаждают. В лаборатории небольшие количества сульфида аммония можно получить, пропуская сероводород через концентрированный водный раствор аммиака. В обоих случаях важно тщательно контролировать соотношение реагентов, температурный режим и другие параметры процесса.

Основное сырье для производства:

Таким образом, производство сульфида аммония позволяет комплексно использовать имеющиеся в наличии сырьевые ресурсы.

Применение сульфида аммония

Благодаря уникальным свойствам, сульфид аммония нашел применение во многих областях.

Металлургия и реставрация

При взаимодействии с медьсодержащими сплавами на их поверхности образуется слой сульфида меди – так называемая патина. Сульфид аммония используется реставраторами для превращения патины в бронзу посредством замещения атомов меди атомами олова.

Фотография

В черно-белой фотографии сульфид аммония применяют в качестве проявляющего вещества для фотопленок и фотобумаги. При этом происходит восстановление металлического серебра в присутствии светочувствительных солей.

Текстильная промышленность

Водные растворы сульфида аммония используются в качестве отбеливающих компонентов при изготовлении тканей. При этом сульфид аммония вступает в окислительно-восстановительную реакцию, разрушая красящие примеси.

Другие области применения

Помимо перечисленных отраслей, сульфид аммония используется также в сельском хозяйстве, пищевой и химической промышленности.

Сельское хозяйство

Благодаря высокому содержанию азота и серы, сульфид аммония применяется в качестве эффективного азотно-серного удобрения для различных сельскохозяйственных культур. При этом азот и сера постепенно усваиваются растениями в течение всего периода вегетации.

Пищевая промышленность

В пищевой промышленности сульфид аммония используется в небольших количествах для улучшения цвета и вкуса различных продуктов. Например, он придает характерный серный привкус сухофруктам, орехам и некоторым сортам сыра.

Химическая промышленность

Сульфид аммония является исходным сырьем для производства ряда важных химических веществ, в том числе:

Прочие области

Кроме того, благодаря своим уникальным свойствам, сульфид аммония применяется:

Таким образом, области применения сульфида аммония весьма разнообразны и охватывают многие важные отрасли экономики.

Сульфид аммония — соль с формулой (NH4)2S.

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфид аммония, будучи солью слабого основания и слабой кислоты, разлагается водой следующим образом:

NH4+ + H2O ↔ NH3·H2O + H+

S2- + H2O ↔ HS- + OH-

Образуется слабодиссоциированный анион HS- и растворенный в воде аммиак. Именно поэтому в таблице растворимости это вещество помечено прочерком.

Сульфид аммония получают по реакции сероводорода с избытком аммиака:

Аммония сульфид иногда используется в фотографии для проявления, для патинирования бронзы и в текстильной промышленности.

Смешивание аммония сульфида с водой опасно, так как при этом выделяется токсичный сероводород.

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. (3 ноября 2012)