Väävel asub VIa rühmas Perioodiline süsteem keemilised elemendid DI. Mendelejev.
Väävli välisenergiatase sisaldab 6 elektroni, millel on 3s 2 3p 4 . Metallide ja vesinikuga ühendites on väävel elementide negatiivne oksüdatsiooniaste -2, hapniku ja muude aktiivsete mittemetallidega ühendites - positiivne +2, +4, +6. Väävel on tüüpiline mittemetall, olenevalt muundumise tüübist võib see olla oksüdeerija ja redutseerija.

Väävli leidmine looduses

Väävel esineb vabas (natiivses) olekus ja seotud kujul.

Olulisemad looduslikud väävliühendid:

FeS 2 - raudpüriit või püriit,

ZnS - tsingi segu või sfaleriit (wurtsiit),

PbS - plii läige või galeen,

HgS - kinaver,

Sb 2 S 3 - antimoniit.

Lisaks leidub väävlit naftas, looduslikus kivisöes, maagaasides ja looduslikes vetes (sulfaadioonide kujul ja põhjustab püsivat kõvadust mage vesi). Elutähtis element kõrgematele organismidele, komponent palju valke, kontsentreeritud juustesse.

Väävli allotroopsed modifikatsioonid

Allotroopia- see on sama elemendi võime eksisteerida erinevates molekulaarsetes vormides (molekulid sisaldavad sama elemendi erineva arvu aatomeid, näiteks O 2 ja O 3, S 2 ja S 8, P 2 ja P 4 jne .).

Väävlit eristab selle võime moodustada stabiilseid ahelaid ja aatomitsükleid. Kõige stabiilsemad on S 8 , mis moodustavad rombilise ja monokliinse väävli. See on kristalne väävel – rabe kollane aine.

Avatud ahelates on plastiline väävel, pruun aine, mis saadakse väävlisulami järsul jahutamisel (plastne väävel muutub mõne tunni pärast rabedaks, muutub kollaseks ja muutub järk-järgult rombikujuliseks).

1) rombikujuline - S 8

t°pl. = 113 °C; r \u003d 2,07 g / cm 3

Kõige stabiilsem versioon.

2) monokliiniline - tumekollased nõelad

t°pl. = 119 °C; r \u003d 1,96 g / cm 3

Stabiilne temperatuuril üle 96°C; tavatingimustes muutub see rombikujuliseks.

3) plastik - pruun kummine (amorfne) mass

Ebastabiilne muutub kõvenemisel rombikujuliseks

Väävli taastamine

Tööstuslik meetod on maagi sulatamine auru abil.
Vesiniksulfiidi mittetäielik oksüdatsioon (hapnikupuudusega):

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

Wackenroderi reaktsioon:

2H 2S + SO 2 → 3S + 2H 2 O

Keemilised omadused väävel

Väävli oksüdeerivad omadused
(S 0 + 2°→ S -2 )

1) Väävel reageerib leelisega ilma kuumutamata:

S + O 2 – t° → S +4 O 2

2S + 3O 2 - t °; pt → 2S +6 O 3

4) (välja arvatud jood):

S + Cl2 → S +2 Cl 2

S+3F2 → SF6

Komplekssete ainetega:

5) hapetega - oksüdeerivad ained:

S + 2H2SO4 (konts.) → 3S +4O2 + 2H2O

S + 6HNO 3 (konts.) → H2S +6O4 + 6NO2 + 2H2O

Disproportsionaalsuse reaktsioonid:

6) 3S 0 + 6KOH → K2S +4O3 + 2K2S-2 + 3H2O

7) väävel lahustub naatriumsulfiti kontsentreeritud lahuses:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 naatriumtiosulfaat

Vääveloksiidil (IV) on happelised omadused, mis avalduvad reaktsioonides aluseliste omadustega ainetega. Happelised omadused ilmnevad veega suhtlemisel. Sel juhul moodustub väävelhappe lahus:

Vääveldioksiidis sisalduva väävli oksüdatsiooniaste (+4) määrab vääveldioksiidi redutseerivad ja oksüdeerivad omadused:

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

okt: S+4 + 4e => S0

Redutseerivad omadused avalduvad reaktsioonides tugevate oksüdeerivate ainetega: hapnik, halogeenid, lämmastikhape, kaaliumpermanganaat ja teised. Näiteks:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Tugevate redutseerivate ainete korral on gaasil oksüdeerivad omadused. Näiteks kui segate vääveldioksiidi ja vesiniksulfiidi, interakteeruvad need tavatingimustes:

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Väävelhape esineb ainult lahuses. See on ebastabiilne ja laguneb vääveldioksiidiks ja veeks. Väävelhape ei ole tugevad happed. See on keskmise tugevusega hape ja dissotsieerub astmeliselt. Kui väävelhappele lisatakse leelist, tekivad soolad. Väävelhape annab kaks soolade seeriat: keskmised - sulfitid ja happelised - vesiniksulfitid.

Väävel(VI)oksiid

Vääveltrioksiidil on happelised omadused. See reageerib ägedalt veega ja eraldub suur hulk soojust. Seda reaktsiooni kasutatakse kõige olulisema toote saamiseks keemiatööstus- väävelhape.

SO3 + H2O = H2SO4

Kuna vääveltrioksiidis sisalduv väävel on kõrgeim aste oksüdatsiooni, siis väävel(VI)oksiidil on oksüdeerivad omadused. Näiteks oksüdeerib halogeniide, madala elektronegatiivsusega mittemetalle:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

Väävelhape reageerib kolme tüüpi: hape-alus, ioonivahetus, redoks. Samuti suhtleb see aktiivselt orgaaniliste ainetega.

Happe-aluse reaktsioonid

Väävelhappel on reaktsioonides aluste ja aluseliste oksiididega happelised omadused. Neid reaktsioone on kõige parem läbi viia lahjendatud väävelhappega. Kuna väävelhape on kahealuseline, võib see moodustada nii keskmisi sooli (sulfaate) kui ka happelisi sooli (hüdrosulfaate).

Ioonivahetusreaktsioonid

Väävelhapet iseloomustavad ioonivahetusreaktsioonid. Samal ajal suhtleb see soolalahustega, moodustades sademe, nõrga happe või vabastades gaasi. Need reaktsioonid toimuvad kiiremini, kui te võtate 45% või isegi rohkem lahust väävelhape. Gaaside eraldumine toimub reaktsioonides ebastabiilsete hapete sooladega, mis lagunevad gaasideks (süsinik, väävel, vesiniksulfiid) või lenduvate hapete, näiteks vesinikkloriidhappe moodustamiseks.

Redoksreaktsioonid

Väävelhappe omadused avalduvad kõige selgemalt redoksreaktsioonides, kuna selle koostises sisalduval väävlil on kõrgeim oksüdatsiooniaste +6. Väävelhappe oksüdeerivad omadused ilmnevad reaktsioonis näiteks vasega.

Väävelhappe molekulis on kaks oksüdeerivat elementi: väävliaatom koos S.O. +6 ja vesinikuioonid H+. Vaske ei saa oksüdeerida vesinikuga +1 oksüdatsiooniastmeni, väävlit aga saab. See on sellise mitteaktiivse metalli nagu vase oksüdeerumise põhjuseks väävelhappega.

Väävli oksüdatsiooniaste +4 on üsna stabiilne ja avaldub SHal 4 tetrahalogeniidides, SOHal 2 oksodihaliidides, SO 2 dioksiidis ja nende vastavates anioonides. Tutvume vääveldioksiidi ja väävelhappe omadustega.

1.11.1. Vääveloksiid (IV) So2 molekuli struktuur

SO 2 molekuli struktuur on sarnane osooni molekuli struktuuriga. Väävliaatom on sp 2 hübridisatsiooni olekus, orbitaalide kuju on korrapärane kolmnurk, molekuli kuju on nurgeline. Väävliaatomil on jagamata elektronpaar. S-O sideme pikkus on 0,143 nm, sideme nurk on 119,5°.

Struktuur vastab järgmistele resonantsstruktuuridele:

Erinevalt osoonist on S-O sideme kordsus 2, st esimene resonantsstruktuur annab peamise panuse. Molekuli iseloomustab kõrge termiline stabiilsus.

Füüsikalised omadused

Tavatingimustes on vääveldioksiid ehk vääveldioksiid värvitu terava lämmatava lõhnaga gaas, sulamistemperatuur -75 °C, keemistemperatuur -10 °C. Lahustame hästi vees, 20 °C juures lahustub 1 mahuosas vees 40 osa vääveldioksiidi. Mürgine gaas.

Vääveloksiidi (IV) keemilised omadused

Vääveldioksiid on väga reaktsioonivõimeline. Vääveldioksiid on happeline oksiid. See on vees üsna lahustuv, moodustades hüdraate. Samuti interakteerub see osaliselt veega, moodustades nõrga väävelhappe, mida ei eraldata eraldi:

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3 \u003d H + + HSO 3 - \u003d 2H + + SO 3 2-.

Dissotsiatsiooni tulemusena tekivad prootonid, mistõttu lahuses on happeline keskkond.

Kui gaasiline vääveldioksiid lastakse läbi naatriumhüdroksiidi lahuse, moodustub naatriumsulfit. Naatriumsulfit reageerib liigse vääveldioksiidiga, moodustades naatriumvesiniksulfiti:

2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O;

Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d 2 NaHSO 3.

Vääveldioksiidile on iseloomulik redoksduaalsus, näiteks muudab see redutseerivate omadustega broomvee värvi:

SO 2 + Br 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2 HBr

ja kaaliumpermanganaadi lahus:

5SO 2 + 2 KMnO 4 + 2H 2 O \u003d 2KНSO 4 + 2 MnSO 4 + H 2 SO 4.

hapnikuga oksüdeeritud väävelanhüdriidiks:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.

Sellel on oksüdeerivad omadused koostoimes tugevate redutseerivate ainetega, näiteks:

SO 2 + 2CO \u003d S + 2CO 2 (temperatuuril 500 ° C, Al 2 O 3 juuresolekul);

SO 2 + 2H 2 \u003d S + 2H 2 O.

Vääveloksiidi tootmine (IV)

Väävli põletamine õhus

S + O 2 \u003d SO 2.

Sulfiidne oksüdatsioon

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2O 3 + 8SO 2.

Tugevate hapete toime metallisulfitidele

Na2SO3 + 2H2SO4 \u003d 2NaHS04 + H2O + SO2.

1.11.2. Väävelhape ja selle soolad

Vääveldioksiidi lahustamisel vees moodustub nõrk väävelhape, põhiosa lahustunud SO 2 -st on SO 2 H 2 O hüdraatunud vormis, jahutamisel eraldub ka kristalne hüdraat, kuid mitte. enamik väävelhappe molekulid dissotsieeruvad sulfiti ja vesiniksulfiti ioonideks. Vabas olekus hape ei ole isoleeritud.

Olles kahealuseline, moodustab see kahte tüüpi sooli: keskmised - sulfitid ja happelised - hüdrosulfitid. Vees lahustuvad ainult leelismetallide sulfitid ja leelis- ja leelismuldmetallide hüdrosulfitid.

Redoksprotsessides võib vääveldioksiid olla nii oksüdeerija kui ka redutseerija, kuna selle ühendi aatomi oksüdatsiooniaste on vahepealne +4.

Kuidas oksüdeeriv aine SO 2 reageerib tugevamate redutseerivate ainetega, näiteks:

SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S ↓ + 2H 2 O

Kuidas redutseerija SO 2 reageerib tugevamate oksüdeerivate ainetega, näiteks katalüsaatori juuresolekul, jne:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 3 + 2HCl

Kviitung

1) Vääveldioksiid tekib väävli põlemisel:

2) Tööstuses saadakse seda püriidi põletamisel:

3) Laboris saab vääveldioksiidi saada:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Rakendus

Vääveldioksiidi kasutatakse laialdaselt tekstiilitööstuses erinevate toodete pleegitamiseks. Lisaks kasutatakse seda põllumajanduses kahjulike mikroorganismide hävitamiseks kasvuhoonetes ja keldrites. Väävelhappe tootmiseks kasutatakse suurtes kogustes SO 2.

Vääveloksiid (VI) – NII 3 (väävelanhüdriid)

Väävelanhüdriid SO 3 on värvitu vedelik, mis temperatuuril alla 17 ° C muutub valgeks kristalseks massiks. See imab väga hästi niiskust (hügroskoopne).

Keemilised omadused

Happe-aluse omadused

Kuidas tüüpiline happeoksiid väävelanhüdriid interakteerub:

SO 3 + CaO = CaSO 4

c) veega:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

SO 3 eriline omadus on selle võime hästi lahustuda väävelhappes. SO 3 lahust väävelhappes nimetatakse oleumiks.

Oleumi moodustumine: H 2 SO 4 + n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n SO 3

redoksomadused

Vääveloksiidi (VI) iseloomustavad tugevad oksüdeerivad omadused (tavaliselt redutseeritud SO 2-ks):

3SO 3 + H 2 S = 4SO 2 + H 2 O

Hankimine ja kasutamine

Vääveldioksiidi oksüdeerimisel tekib väävelanhüdriid:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Puhas väävelanhüdriid praktiline väärtus ei oma. Seda saadakse vaheühendina väävelhappe tootmisel.

H2SO4

Väävelhapet mainitakse esmakordselt Araabia ja Euroopa alkeemikute seas. See saadi raudsulfaadi (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) kaltsineerimisel õhus: 2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 või segus: 6KNO 3 + 5S \u003d 3K 2 SO 4 + 2 + 3N 2 ja eraldunud väävelanhüdriidi aurud kondenseeriti. Niiskust imades muutusid nad oleumiks. Olenevalt valmistamisviisist nimetati H 2 SO 4 vitrioolõliks või väävelõliks. Aastal 1595 tegi alkeemik Andreas Libavius kindlaks mõlema aine identiteedi.

Pikka aega ei kasutatud vitriooliõli laialdaselt. Huvi selle vastu kasvas oluliselt pärast 18. sajandit. Avastati indigokarmiin, stabiilne sinine värvaine. Esimene väävelhappe tootmise tehas asutati Londoni lähedal 1736. Protsess viidi läbi pliikambrites, mille põhja valati vesi. Kambri ülemises osas põletati sulatatud soolasegu väävliga, seejärel lasti sinna õhku. Protseduuri korrati seni, kuni nõutava kontsentratsiooniga hape tekkis anuma põhjas.

19. sajandil meetodit täiustati: soolapeetri asemel kasutati lämmastikhapet (see annab kambris lagunedes). Dilämmastikgaaside süsteemi tagastamiseks projekteeriti spetsiaalsed tornid, mis andsid kogu protsessile nime – torniprotsess. Tornimeetodil töötavad tehased eksisteerivad tänaseni.

Väävelhape on raske õline vedelik, värvitu ja lõhnatu, hügroskoopne; lahustub vees hästi. Kui kontsentreeritud väävelhape lahustatakse vees, eraldub suur kogus soojust, nii et see tuleb hoolikalt vette valada (ja mitte vastupidi!) Ja lahus segada.

Väävelhappe lahust vees, mille H2SO4 sisaldus on alla 70%, nimetatakse tavaliselt lahjendatud väävelhappeks ja rohkem kui 70% lahust kontsentreeritud väävelhappeks.

Keemilised omadused

Happe-aluse omadused

Lahjendatud väävelhape paljastab kõik iseloomulikud omadused tugevad happed. Ta reageerib:

H 2 SO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

Ba 2+ ioonide interaktsiooni protsess sulfaadioonidega SO 4 2+ viib valge lahustumatu sademe BaSO 4 moodustumiseni. See kvalitatiivne reaktsioon sulfaadi ioonide jaoks.

Redoksi omadused

Lahjendatud H 2 SO 4-s on H + ioonid oksüdeerivad ained ja kontsentreeritud H 2 SO 4 sulfaadiioonid on SO 4 2+. SO 4 2+ ioonid on tugevamad oksüdeerijad kui H + ioonid (vt diagrammi).

IN lahjendatud väävelhape lahustavad metallid, mis on elektrokeemilises pingereas vesinikule. Sel juhul moodustuvad ja vabanevad metallsulfaadid:

Zn + H2SO4 \u003d ZnSO4 + H2

Metallid, mis on pärast vesinikku elektrokeemilises pingereas, ei reageeri lahjendatud väävelhappega:

Cu + H2SO4 ≠

kontsentreeritud väävelhape on tugev oksüdeerija, eriti kuumutamisel. See oksüdeerib paljusid ja mõningaid orgaanilisi aineid.

Kui kontsentreeritud väävelhape interakteerub metallidega, mis on elektrokeemilises pingereas pärast vesinikku (Cu, Ag, Hg), moodustuvad metallsulfaadid, aga ka väävelhappe redutseerimise produkt - SO 2.

Väävelhappe reaktsioon tsingiga

Aktiivsemate metallidega (Zn, Al, Mg) saab kontsentreeritud väävelhapet taandada vabaks. Näiteks kui väävelhape interakteerub happe kontsentratsioonist sõltuvalt, võivad samaaegselt tekkida erinevad väävelhappe redutseerimise produktid - SO 2, S, H 2 S:

Zn + 2H 2SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + S↓ + 4H2O

4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O

Külmas passiveerib kontsentreeritud väävelhape näiteks mõningaid metalle ja seetõttu transporditakse seda rauast mahutites:

Fe + H2SO4 ≠

Kontsentreeritud väävelhape oksüdeerib mõningaid mittemetalle (jne), taastudes vääveloksiidiks (IV) SO 2:

S + 2H 2 SO 4 \u003d 3SO 2 + 2 H 2 O

C + 2H 2SO 4 \u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

Hankimine ja kasutamine

Tööstuses saadakse väävelhapet kokkupuutel. Omandamise protsess toimub kolmes etapis:

SO 2 saamine püriidi röstimisega:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

SO 2 oksüdeerimine SO 3-ks katalüsaatori - vanaadium(V) oksiidi - juuresolekul:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

SO 3 lahustamine väävelhappes:

H2SO4+ n SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ n SO 3

Saadud oleum transporditakse rauast mahutites. Nõutava kontsentratsiooniga väävelhape saadakse oleumist, valades selle vette. Seda saab väljendada diagrammil:

H 2 SO 4 ∙ n SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Väävelhapet kasutatakse mitmesugustes valdkondades. Rahvamajandus. Seda kasutatakse gaaside kuivatamiseks, muude hapete tootmiseks, väetiste, erinevate värvainete ja ravimite tootmiseks.

Väävelhappe soolad

Enamik sulfaate lahustuvad vees hästi (vähe lahustuv CaSO 4, veelgi vähem PbSO 4 ja praktiliselt lahustumatu BaSO 4). Mõnda kristallisatsioonivett sisaldavaid sulfaate nimetatakse vitriooliks:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O vasksulfaat

FeSO 4 ∙ 7H 2 O raudsulfaat

Väävelhappe soolades on kõike. Nende seos kütmisega on eriline.

sulfaadid aktiivsed metallid( , ) ei lagune isegi temperatuuril 1000 °C, samas kui teised (Cu, Al, Fe) - lagunevad kergel kuumutamisel metalloksiidiks ja SO 3 -ks:

CuSO 4 \u003d CuO + SO 3

Lae alla:

Laadige alla tasuta kokkuvõte sellel teemal: "Väävelhappe tootmine kontaktmeetodil"

Saate alla laadida esseesid muudel teemadel

*plaadi pildil on foto vasksulfaadist

Vääveloksiidil (IV) on happelised omadused, mis avalduvad reaktsioonides aluseliste omadustega ainetega. Happelised omadused ilmnevad veega suhtlemisel. See annab väävelhappe lahuse:

Vääveldioksiidis sisalduva väävli oksüdatsiooniaste (+4) määrab vääveldioksiidi redutseerivad ja oksüdeerivad omadused:

Need ensüümid ei pruugi mahla töötlemise ajal täielikult inaktiveerida, kuna troopilistes puuviljamahlades üldiselt leiduv kõrge tselluloosisisaldus muudab nende ensüümide termilise inaktiveerimise keeruliseks. Sulfiidi lisamine takistab askorbiinhappe lagunemist toote töötlemisel ja ladustamisel, vältides ensüümide askorbiinhappe oksüdaas 13 poolt põhjustatud oksüdatsiooni.

Mitteensümaatiline pruunistumise kontroll. Puuviljamahladel on spetsiifilised värvi-, maitse- ja aroomiomadused. Reeglina muutuvad need omadused töötlemise ja ladustamise ajal, mis toob kaasa toote üldise lagunemise. Kolm kõige olulisemat mitteensümaatilist tumenemismehhanismi puuviljamahlades on: 1 - Maillardi reaktsioon, mis toimub redutseerivate suhkrute ja aminohapete, peptiidide ja valkude γ-aminorühmade vahel, mille tulemusena tekivad melanoidiinid; 2 - askorbiinhappe oksüdeerimine furfuraaliks ja alfa-ketoguloonhappeks, mis moodustavad lämmastikuühendite juuresolekul tumepruunid pigmendid; lisaks lihtsa polümerisatsiooni tekitamisele moodustuvad furfur helepruunid pigmendid; 3 - suhkrute karamelliseerimine, mis toimub hapete mõjul suhkrutele, mis viib hüdroksümetüülfurfuraali moodustumiseni, mis polümeriseerib melanoidiinide, pruunide pigmentide moodustumist 47.

vo-tel: S + 4 - 2e => S + 6

okt: S+4 + 4e => S0

Redutseerivad omadused avalduvad reaktsioonides tugevate oksüdeerivate ainetega: hapnik, halogeenid, lämmastikhape, kaaliumpermanganaat jt. Näiteks:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 - 2e => S+6 2

O20 + 4e => 2O-2 1

Tugevate redutseerivate ainete korral on gaasil oksüdeerivad omadused. Näiteks kui segate vääveldioksiidi ja vesiniksulfiidi, interakteeruvad need tavatingimustes:

Mitteensümaatilised tumenemisreaktsioonid toovad kaasa toitainete, nagu asendamatud aminohapped ja askorbiinhape, hävimise, vähendavad valkude seeduvust, pärsivad seedeensüümide toimet ja häirivad mineraalide imendumist, soodustades metalliioonide kompleksi moodustumist. Maillardi reaktsiooni tõttu võivad tekkida potentsiaalselt toksilised mutageensed tooted 19.

Üldiselt saab mitteensümaatilist pruunistumist pärssida või kontrollida mitmel viisil, kasutades madalaid säilitustemperatuure, eemaldades pakendist hapnikku ja kasutades keemilisi inhibiitoreid, näiteks sulfiteid 47. Vääveldioksiid on ilmselt kõige tõhusam mitteensümaatiline pruunistamine toidus 10 .

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

S-2 - 2e => S0 2

S+4 + 4e => S0 1

Väävelhape esineb ainult lahuses. See on ebastabiilne ja laguneb vääveldioksiidiks ja veeks. Väävelhape ei ole tugev hape. See on keskmise tugevusega hape ja dissotsieerub astmeliselt. Kui väävelhappele lisatakse leelist, tekivad soolad. Väävelhape annab kaks soolade seeriat: keskmised - sulfitid ja happelised - vesiniksulfitid.

Keemiline mehhanism, mille abil vääveldioksiid pärsib mitteensümaatilist pruunistumist, pole täielikult mõistetav ja arvatakse, et see on bisulfiti reaktsioon suhkrumolekulide aktiivsete karbonüülrühmadega ja vitamiin C10. Sulfiit interakteerub erinevate toiduainetes sisalduvate komponentidega, sealhulgas: redutseerivad suhkrud , aldehüüdid , ketoonid, valgud ja antotsüaniinid 53, samas kui sulfiti sisaldus seotud kujul väheneb happelistes toiduainetes. Reaktsiooni aste sõltub pH-st, temperatuurist, sulfiti kontsentratsioonist ja tootes esinevatest reaktiivsetest komponentidest.

Väävel(VI)oksiid

Vääveltrioksiidil on happelised omadused. See reageerib ägedalt veega ja eraldub suur hulk soojust. Seda reaktsiooni kasutatakse keemiatööstuse kõige olulisema toote – väävelhappe – saamiseks.

SO3 + H2O = H2SO4

Kuna vääveltrioksiidis sisalduval väävlil on kõrgeim oksüdatsiooniaste, on väävel(VI)oksiidil oksüdeerivad omadused. Näiteks oksüdeerib halogeniide, madala elektronegatiivsusega mittemetalle:

Üks kasutamist reguleerivatest põhimõtetest toidulisandid, on nende ohutus, kuid on võimatu kindlaks teha absoluutseid tõendeid nende mürgisuse kohta kõigile inimestele. Toksikoloogilised testid viitavad füsioloogilistele mõjudele katseloomadel seoses teatud neelamiskiirusega.

See rühm jõudis järeldusele, et sulfitid ei ole laboriloomadel teratogeensed, mutageensed ega kantserogeensed. Samuti ei leidnud nad olulisi toksikoloogilisi ega metaboolseid andmeid.54 Varem olid sulfiidid restoraniomanike seas populaarsed salatites, kuna need sisaldasid värskeid värskeid puu- ja köögivilju, kuid nende kasutamine keelati pärast seda, kui mõnel inimesel tekkisid ohtlikud allergilised reaktsioonid. Sellest tulenevalt jääb paljudes toodetes lõpptootesse vabale kujule vaid väike osa lisatud sulfitist 18.

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4 2

C0 - 4e => C+4 2

Väävelhape osaleb kolme tüüpi reaktsioonides: happe-alus, ioonivahetus, redoks. Samuti suhtleb see aktiivselt orgaaniliste ainetega.

Happe-aluse reaktsioonid

Sulfiidi biotransformatsioon seisneb selle oksüdeerumises sulfaadiks sulfitoksüdaasi ensüümi toimel, mis paikneb kudedes, peamiselt südames, maksas ja neerudes, esinevates mitokondrites. Inimkehas muundub see ensüüm ka väävli aminohapetest sulfitideks. See normaalne metaboolne protsess kontrollib nende aminohapete liigset kogust, oksüdeerides need sulfaatideks, mis on kergesti eemaldatavad. Kõikide uuritud liikide puhul eritub suurem osa tarbitud sulfitist kiiresti sulfaadina, mis võib interakteeruda valkudega, moodustades valk-tiosulfonaadi kompleksi, mida saab organismis talletada.

Ioonivahetusreaktsioonid

Väävelhapet iseloomustavad ioonivahetusreaktsioonid. Samal ajal suhtleb see soolalahustega, moodustades sademe, nõrga happe või vabastades gaasi. Need reaktsioonid toimuvad kiiremini, kui kasutate 45% või isegi rohkem lahjendatud väävelhapet. Gaaside eraldumine toimub reaktsioonides ebastabiilsete hapete sooladega, mis lagunevad gaasideks (süsinik, väävel, vesiniksulfiid) või lenduvate hapete, näiteks vesinikkloriidhappe moodustamiseks.

Astma ja sulfitoksüdaasi puudulikkusega inimesed taluvad kuni teatud kogust sulfitit, olemata tundlikud. On veel üks mittespetsiifiline ensüüm, mis samuti oksüdeerib sulfiti sulfaadiks, ksantiinoksüdaas 21. Taylori 19 järgi on ainsaks sulfititundlikkusega seotud kõrvaltoimeks astma, kuigi sulfititundlikud on vaid väike protsent astmaatikutest.

Toidu lisaaine on mis tahes lisaaine, mis on toidule tahtlikult lisatud ilma toitumiseesmärgita, et muuta toidu tootmisel, töötlemisel, valmistamisel, käitlemisel, pakendamisel, ladustamisel, transportimisel või töötlemisel füüsikalisi, keemilisi, bioloogilisi või sensoorseid omadusi. Siiski on toidulisandi mõiste riigiti väga erinev. Üksiku ainet võib ühes riigis lisandina kasutada ja teises riigis keelata 60.

Redoksreaktsioonid

Brasiilias liigitatakse lisaained 23 funktsionaalsesse klassi, mille hulgas on säilitusained, mis on määratletud kui ained, mis takistavad või aeglustavad mikroorganismide või ensüümide poolt põhjustatud toiduainete muutumist. Vääveldioksiid ja selle derivaadid on klassifitseeritud konservatiivseks 59.

Konkreetse india pähkli mahla puhul on aga vaja rohkem kasutada kõrged tasemed vääveldioksiid kui teiste puuviljamahlade puhul, et vältida pruunistumist ning maitse, maitse ja toiteväärtuse omaduste kadu. Troopiliste puuviljamahlade konserveerimine vääveldioksiidi lisamisega ja sellele järgnev kuumtöötlemine on töötlevas tööstuses enim kasutatav meetod, kuna see lisand on osutunud tõhusaks mikroorganismide tõrjumisel ning ensümaatilisel ja mitteensümaatilisel röstimisel, mis aitas oluliselt kaasa töödeldud mahlade kvaliteedi säilitamisele. pikemaks ajaks.

Väävelhappe lahjendatud lahustes on oksüdeerijaks valdavalt vesinikioon H+. Kontsentreeritud lahustes, eriti kuumades, domineerivad +6 oksüdatsiooniastmes väävli oksüdeerivad omadused.

Kas vajate õpingutega abi?

Eelmine teema: Hapniku ja väävli keemilised omadused: reaktsioonid metallide ja mittemetallidega
Järgmine teema: Lämmastikku sisaldavate kompleksainete omadused: lämmastikoksiidid

On teada mitmeid väävli allotroopseid modifikatsioone - rombiline, monokliiniline, plastiline väävel. Kõige stabiilsem modifikatsioon on rombiline väävel, kõik muud modifikatsioonid muutuvad mõne aja pärast spontaanselt selleks.

Lisaks peetakse seda lisandit toksikoloogiliselt ohutuks tingimusel, et see ei ületa Brasiilia seadustega lubatud piirmäärasid. Jookide võitjad: aminohapete ja peptiidide kasutamine sporditoitumises. Funktsionaalsed tooted: Jaapani lähenemine.

Kaasaegne toitumine tervise ja haiguste vallas. 8. väljaanne Troopiliste puuviljade töötlemise ühing. Puuviljamahla ekspordi aruanne. Brasiilia aastaraamat Põllumajandus. Sulfitsed toidulisandid: keelata või mitte? Ülevaade sulfiitidest toiduainetes: analüütiline metoodika ja avaldatud tulemused.

Väävel võib tugevamate oksüdeerivate ainetega suhtlemisel loovutada oma elektrone:

Nendes reaktsioonides on redutseerijaks väävel.

Tuleb rõhutada, et vääveloksiid (VI) võib tekkida ainult või ja kõrge rõhu juuresolekul (vt allpool).

Metallidega suhtlemisel on väävlil oksüdeerivad omadused:

Mahlade, tselluloosi ja happetoodete mikrobioloogia. Toidu lisaainete ja vääveldioksiidi, askorbiin- ja lämmastikhappeid sisaldavate lisaainete koostoime - ülevaade. Antimikroobsed toidulisandid: kasutusomadused. 2. väljaanne Pruunistamistooted: sulfitide, antioksüdantide ja muude vahendite kontroll.

Toidu keemiline konserveerimine. Vääveldioksiidi toimel pärmseene hukkumist mõjutavad tegurid. Keemilised säilitusained toidus. Toidukeemia: mehhanismid ja teooria. Toidu lisaained toksikoloogilises aspektis. 2. väljaanne Desinfitseerimine, steriliseerimine ja konserveerimine.

Väävel reageerib kuumutamisel enamiku metallidega, kuid reaktsioonis elavhõbedaga toimub interaktsioon juba toatemperatuuril.

Seda asjaolu kasutatakse laborites mahavalgunud elavhõbeda eemaldamiseks, mille aurud on tugev mürk.

Naatriumbensoaat ja bensoehape. New York: Marcel Decker; alates. 11. Konservatiivne bensoehape ja sorbiinhape. Traditsiooniliste antimikroobikumide praegune ja tulevane kasutamine. Bensoe ja sorbi säilitusainete bromatoloogilised ja toksikoloogilised aspektid.

Ensüümid ja pigmendid: mõju ja muutused töötlemise ajal. Juhend puuviljade industrialiseerimiseks. Troopiliste puuviljade biokeemia. Troopiliste puuviljade ja nende toodete mõned tehnoloogilised aspektid. Polüfenooloksüdaaside käitumine toiduainetes. Fenoolühendid ja polüfenooloksüdaas seoses röstimisega viinamarjades ja veinides.

Vesiniksulfiid, vesiniksulfiidhape, sulfiidid.

Väävli kuumutamisel vesinikuga toimub pöörduv reaktsioon

väga väikese vesiniksulfiidi saagisega. Tavaliselt saadakse lahjendatud hapete toimel sulfiididele:

Vesiniksulfiid on värvitu mädamuna lõhnaga gaas, mürgine. Üks kogus vett normaalsetes tingimustes lahustab 3 mahuosa vesiniksulfiidi.

Füüsiline ja keemilised meetodid kasutatakse köögiviljade ensümaatilise pruunistumise kontrollimiseks. Ensümaatilised röstimisreaktsioonid õuntes ja õunatoodetes. Polüfenooloksüdaas ja peroksidaas puu- ja köögiviljades. Polüfenooloksüdaasi poolt põhjustatud pruunistumise sulfitite pärssimise mehhanism.

Vääveldioksiidi mõju oksüdeerivatele ensüümsüsteemidele taimekudedes. Polüfenooloksüdaas taimedes. Ensümaatilise katalüüsi tõttu ebastabiilse inhibiitori poolt põhjustatud ensüümi pöördumatu inhibeerimise kineetiline uuring. Puuviljade biokeemia ja nende mõju töötlemisele. Puuviljade töötlemine: toitumine, tooted ja kvaliteedijuhtimine. 2. väljaanne

Vesiniksulfiid on tüüpiline redutseerija. See põleb hapnikus (vt eespool). Vesiniksulfiidi lahus vees on väga nõrk vesiniksulfiidhape, mis dissotsieerub järk-järgult ja peamiselt esimese sammu järgi:

Vesinikväävelhape, nagu ka vesiniksulfiid, on tüüpiline redutseerija.

Toidukaupade sanitaarkontroll. 2. väljaanne Säilitusained: alternatiivsed meetodid bakterite vastu võitlemiseks. Toksilised ained satuvad otse toidu sisse. Sao Paulo: Varela; R. 61. Toiduainete keemia: teooria ja praktika. 1. väljaanne Ameerika Eksperimentaalbioloogia Seltside Föderatsioon.

Toiduohutus ja toidutehnoloogia. Toitumine: mõisted ja vaidlused. 8. väljaanne Toidu märgistus: väävli tekitavate ainete deklaratsioon. Konservseente vääveldioksiidi sisalduse ja mikrobioloogilise kvaliteedi hindamine. Sulfoneerivate ainete keemia toidus.

Vesinikväävelhapet oksüdeerivad mitte ainult tugevad oksüdeerivad ained, nagu kloor,

aga ka nõrgemaid, näiteks väävelhapet

või raudioonid:

Vesiniksulfiidhape võib reageerida aluste, aluseliste oksiidide või sooladega, moodustades kaks soolade seeriat: keskmised - sulfiidid, happelised - vesiniksulfiidid.

Tervishoiuministeeriumi määrus nr 540. Kiidab heaks tehnilised eeskirjad: Toidu lisaained – määratlused, klassifikatsioon ja tööhõive. Toidu lisaaineid käsitlevad õigusaktid. resolutsioon nr 04 Rahvusnõukogu tervishoid. Riikliku sanitaarjärelevalve ameti resolutsioon 12.

Ka pärsia alkeemikule Al-Razile omistatakse selle aine esimesed kirjeldused. Prantsuse keemiku Gay-Lussaci ja Briti keemiku John Gloveri edasised täiustused parandasid saadud happe kontsentratsiooni. Väävelhappe ajalugu käsitletakse üksikasjalikumalt meie artiklis.

Enamik sulfiide (välja arvatud leelised ja leelismuldmetallid, samuti ammooniumsulfiid) lahustub vees halvasti. Sulfiidid, kui väga nõrga happe soolad, läbivad hüdrolüüsi.

Vääveloksiid (IV). Väävelhape.

SO2 tekib väävli põletamisel hapnikus või sulfiidide põletamisel; see on värvitu terava lõhnaga gaas, mis lahustub vees hästi (40 mahuosa 1 mahuosa vees temperatuuril 20 °C).

Geoloogia, klimatoloogia ja astrofüüsika

Kõige kasulikumate kemikaalide saamise ajalugu. Väävelhape tekib looduslikult vulkaanide heitgaaside tõttu, mis toodavad vääveldioksiidi, mis oksüdeerub atmosfääri ja reageerib seejärel õhuniiskusega. Samuti tekib see mullidena vulkaanilise tegevuse lähedal asuvates veekogudes ja vulkaaniliste kraatrite sees tekkinud järvedes.

See moodustub ka koos vesinikkloriidi ja seega vesinikkloriidhappega, kui vulkaaniline laava puutub kokku mereveega. Väävelhapet sisaldavad aurupilved. Need hüdraadid esinevad tõenäoliselt Maa stratosfääris ja võivad pakkuda kohti kõrgmäestiku jääpilvede kondenseerumiseks, mis võib oluliselt mõjutada Maa kliimat, eriti pärast vulkaanipurskeid, kui ülaltoodud atmosfääri sadestub suur hulk väävlit. Eelkõige piirkond puhas jää väävelhappe hemiheksahhar, sealhulgas väävelhappe oktahüdraadi üksikasjalikud uuringud.

Vääveloksiid (IV) on väävelhappe anhüdriid, seetõttu toimub vees lahustamisel osaliselt reaktsioon veega ja moodustub nõrk väävelhape:

mis on ebastabiilne, laguneb kergesti uuesti. Vääveldioksiidi vesilahuses eksisteerivad samaaegselt järgmised tasakaalud.