06.02.04.ii – 16 කාණ්ඩය (S)

0
295

S – සල්ෆර් – 1s22s22p5

  • සල්ෆර් භෞතික ගුණ වලින් පැහැදිලි ව වෙනස් වන බහුරූපී ආකාර කිහිපයකින් පවතී. ස්ථටික රූපී S  පවතින්නේ S8 අණු වශයෙනි.
  • සල්ෆර් ඔක්සිකාරකයක් මෙන්ම ඔක්සිහාරකයක් ලෙසද හැසිරේ.

S වල ඔක්සිකාරක ගුණ

S අඩංගු සංයෝග

H2S – හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ්

  • නරක් වූ බිත්තර ගඳකින් යුත් අවර්ණ, විෂ සහිත, ආම්ලික වායුවකි.
  • ජලයේ දියවී දුබල ආම්ලික ද්‍රාවණයක් සාදයි .
  • ද්‍රවාංක සහ තාපාංක ජලයට වඩා අඩුය. මෙයට හේතුව ජල අණු අතර පවතින බන්ධන වලට වඩා මෙම අණු අතර ඇති වන ද්විධ්‍රැව  ආකර්ෂණ බල දුබල වීමයි.
  • ලෝහ සල්ෆයිඩ අම්ල හා ප්‍රතික්‍රියාවෙන් H2S නිපදවයි.
  • H2S ඔක්සිකාරකයක්, ඔක්සිහාරකයක් හා අම්ලයක් ලෙස හැසිරේ.

H2S වල ඔක්සිකාරක ගුණ 

  • H2S වල H +1 ඔක්සිකරණ අවස්ථාව 0 ඔක්සිකරන තත්ත්වයට පත්වේ.
    • 2e + H2S H2 + S2- 

H2S වල ඔක්සිහාරක ගුණ

  1. H2S හි S හි -2 ඔක්සිකරණ අවස්ථාව 0 හෝ ධන ඔක්සිකරණ අවස්ථාව දක්වා ගමන් කරයි.
    1. ආම්ලික KMnO4 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව,
      • KMnO4 දම් පැහැති ආම්ලික ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කළ විට දම් පැහැය අවර්ණ වී ලා කහ පැහැති කලිල S ද්‍රාවණයක් ලැබේ.
        • H2S(g) + H2SO4(aq) + 2KMnO4(aq) → MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 5S(s) + 8H2O(l)
    2. ආම්ලික K2Cr2O7 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • තැඹිලි පැහැති ආම්ලික K2Cr2O7 ද්‍රාවණයකට බුබුලනය කලවිට තැඹිලි පැහැති ද්‍රාවණය කොළ පැහැති පැහැදිලි ද්‍රාවණයකට හැරේ.
        • 3H2S(g) + 4H2SO4(aq) + K2Cr2O7(aq) → Cr2(SO4)3(aq) + K2SO4(aq) + 3S(s)
    3. ආම්ලික Na2AsO4 (සෝඩියම් ආසනේට්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • Na2AsO4 දුබල ඔක්සිකාරකයකි. එබැවින් මෙය අම්ල කිරීමට HCl භාවිත කළ හැක. නමුත් KMnO4 හා K2Cr2O7 ප්‍රබල ඔක්සිකාරකයක් නිසා ආම්ලික කිරීමට HCl භාවිත කළ නොහැක.
      • සිසිල් තනුක අවස්ථාවේ, HCl වලින්  ආම්ලික කරන ලද Na2AsO4  ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කළ විට ලා කහ පැහැති කලිලයක් සහ කොළ පැහැති අවක්ෂේපයක් සෑදෙයි.
        • 2NaAsO4(aq) + 6HCl(aq) + 5H2S(aq) → 2S(s) + As2S3(s) + 6NaCl(aq) + 8H2O(l)
      • උණු සාන්ද්‍ර අවස්ථාවේ ,සාමාන්‍ය කාණ්ඩ හුවමාරුවකදී මෙන්  තැඹිලි පැහැති As2S5 සෑදෙයි .
        • 2NaAsO4(aq) + 6HCl(aq) + 5H2S(aq) → 2As2S5(s) + 6NaCl(aq) + 8H2O(l)
    4. ආම්ලික FeCl3(ෆෙරික් ක්ලෝරයිඩ්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • කහ  පැහැති Fe3+ ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කලවිට ලා කහ පැහණ ද්‍රාවණයකින් මුළු දියරයම වැසී යයි. මෙම අවක්ෂේපය පෙරා ගත් විට ලා කොල  පැහැති Fe2+ ද්‍රාවණයක් ඉතිරි වේ.
        • 2FeCl3(aq) + H2S(g) → 2FeCl2(aq) + S(s) + 2HCl(aq)  
      • H2S Cu සමඟද මෙසේ ක්‍රියා කර CuCl(s) සුදු අවක්ෂේපය නිපදවයි. නමුත් Cu2+, S2- සමඟ කළු පැහැතු CuS සාදන නිසා සුදු පැහැයක් නිරීක්ෂණය කිරීමට නොහැකි වේ.
    5. හැලජන සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • ජලීය හැලජන ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කළ විට හයිඩ්‍රජන් හේලයිඩ සහ ලා කහ පැහැති S කලිලය සෑදෙයි.
        • Cl2(aq) + H2S(g) → S(s) + 2HCl(aq)
        • Br2(aq) + H2S(g) → S(s) + 2HBr(aq)
      • මෙහිදී හැලජන S වලින් හැලජනය ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගනියි. එම නිසා කාණ්ඩයේ පහළට යත්ම මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ සීඝ්‍රතාවය අඩුවේ.
    6. ආම්ලික KMnO4 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව,
      • KMnO4 දම් පැහැති ආම්ලික ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කළ විට දම් පැහැය අවර්ණ වී ලා කහ පැහැති කලිල S ද්‍රාවණයක් ලැබේ.
        • H2S(g) + H2SO4(aq) + 2KMnO4(aq) → MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 5S(s) + 8H2O(l)
    7. ආම්ලික K2Cr2O7 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • තැඹිලි පැහැති ආම්ලික K2Cr2O7 ද්‍රාවණයකට බුබුලනය කලවිට තැඹිලි පැහැති ද්‍රාවණය කොළ පැහැති පැහැදිලි ද්‍රාවණයකට හැරේ.
        • 3H2S(g) + 4H2SO4(aq) + K2Cr2O7(aq) → Cr2(SO4)3(aq) + K2SO4(aq) + 3S(s)
    8. ආම්ලික Na2AsO4 (සෝඩියම් ආසනේට්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • Na2AsO4 දුබල ඔක්සිකාරකයකි. එබැවින් මෙය අම්ල කිරීමට HCl භාවිත කළ හැක. නමුත් KMnO4 හා K2Cr2O7 ප්‍රබල ඔක්සිකාරකයක් නිසා ආම්ලික කිරීමට HCl භාවිත කළ නොහැක.
      • සිසිල් තනුක අවස්ථාවේ, HCl වලින්  ආම්ලික කරන ලද Na2AsO4  ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කළ විට ලා කහ පැහැති කලිලයක් සහ කහ පැහැති අවක්ෂේපයක් සෑදෙයි.
        • 2NaAsO4(aq) + 6HCl(aq) + 5H2S(aq) → 2S(s) + As2S3(s) + 6NaCl(aq) + 8H2O(l)
      • උණු සාන්ද්‍ර අවස්ථාවේ ,සාමාන්‍ය කාණ්ඩ හුවමාරුවකදී මෙන්  තැඹිලි පැහැති As2S5 සෑදෙයි .
        • 2NaAsO4(aq) + 6HCl(aq) + 5H2S(aq) → 2As2S5(s) + 6NaCl(aq) + 8H2O(l)
    9. ආම්ලික FeCl3(ෆෙරික් ක්ලෝරයිඩ්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • කහ  පැහැති Fe3+ ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කලවිට ලා කහ පැහණ ද්‍රාවණයකින් මුළු දියරයම වැසී යයි. මෙම අවක්ෂේපය පෙරා ගත් විට ලා කොල  පැහැති Fe2+ ද්‍රාවණයක් ඉතිරි වේ.
        • 2FeCl3(aq) + H2S(g) → 2FeCl2(aq) + S(s) + 2HCl(aq)  
      • H2S Cu සමඟද මෙසේ ක්‍රියා කර CuCl(s) සුදු අවක්ෂේපය නිපදවයි. නමුත් Cu2+, S2- සමඟ රතු පැහැතු CuS සාදන නිසා සුදු පැහැයක් නිරීක්ෂණය කිරීමට නොහැකි වේ.
    10. හැලජන සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • ජලීය හැලජන ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කළ විට හයිඩ්‍රජන් හේලයිඩ සහ ලා කහ පැහැති S කලිලය සෑදෙයි.
        • Cl2(aq) + H2S(g) → S(s) + 2HCl(aq)
        • Br2(aq) + H2S(g) → S(s) + 2HBr(aq)
      • මෙහිදී හැලජන S වලින් හැලජනය ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගනියි. එම නිසා කාණ්ඩයේ පහළට යත්ම මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ සීඝ්‍රතාවය අඩුවේ.
    11. සාන්ද්‍ර HNO3 සමඟප්‍රතික්‍රියාව
      • HNO3 ද්‍රාවණයකට H2S වායුව බුබුලනය කළ විටදී ලා කහ පැහැති කලිලය ඇතිවී දුඹුරු පැහැති NO2 වායුව හටගනී.
        • සා. 2HNO3(aq) + H2S(g) → 2NO2(g) + S(s) + H2O(l)
      • මෙහිදී රත් කිරීමට ලක් කළහොත් H2S, SO2 හෝ H2SO4 දක්වාම ඔක්සිකරණය වේ .
    12. සාන්ද්‍ර H2SO4 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • සාන්ද්‍ර H2SO4 ද්‍රාවණයකට H2S බුබුලනය කළ විටදී SO2 හා S කලිලය ලැබේ .
        • සා. H2SO4(aq) + H2S(g) → 3S(s) + 2H2O(l)
    13. SO2 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
      • SO2 ජලීය ද්‍රාවණයට H2S බුබුලනය කළ විට ලා කහ පැහැති S කලිලය හා H2O හටගනී.
        • SO2(aq) + 2H2S(g) → 3S(s) 2H2O(l)

H2S වල ආම්ලික ගුණ

  • H2S දුබල ද්විප්‍රෝටික (2H+ පිටකරන) අම්ලයක් වේ. එය පහත ආකාරයට භාගික විඝටනයන් 2කට ලක්වේ.
    • H2S(aq)  ⇋  H+(aq) + HS¯(aq)
    • HS¯(aq)  ⇋   H+(aq) + S(aq)
  • ලෝහ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර H2 පිට කරයි.
    • H2S(aq) + Na(s) → Na2S(s) + H2(g)
  • ක්ෂාර සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ලවණ හා ජලය සාදයි.
    • H2S(g) + සා. 2NaOH(aq) → Na2S(aq) + H2O(l)
    • වැඩිපුර H2S(g) + ත. 2NaOH(aq) → NaHS(aq) H2O(l)

SO2 – සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩය

  • අවර්ණ, කටුක ගන්ධයක් ඇති ජලයේ හොඳින් ද්‍රාව්‍ය වන ආම්ලික වායුවකි. ඔක්සිහාරකයක් හා ඔක්සිකාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කළ හැක.

SO2 සෑදෙන ක්‍රම.

  1. ත. H2SO4(aq) + H2S(g) → SO2(g) + S(s) 2H2O(l)
  2. S(s) + O2(g) → SO2(g)
  3. Cu + 2H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + SO2(g) + H2O(l)
  4. SO3(aq) + 2HCl(aq) → SO2(g) + 2Cl¯(aq) + H2O(l)
  5. S2O3(aq) + 2HCl(aq) → SO2(g) + S(s) + H2O(l) + 2Cl¯(aq)
  6. 2CaS(s) + 3O2(g) → 2CaO(s) + SO2(g)
  7. 2H2S(g) + O2(g) → SO2(g) + 2H2O(g)

 ඔක්සිකාරකයක් ලෙස

  • SO2 ප්‍රධාන වශයෙන් ක්‍රියාකරන්නේ ඔක්සිහාරකයක් ලෙසයි ඇතැම් ඇතැම්විට ඔක්සිකාරකයක් ලෙස ද ක්‍රියා කරයි.  මෙහිදී SO2 ,S හෝ S බවට ඔක්සිහරණය වේ.
    • 2Mg(s) + SO2(g) → 2MgO(s) + S(s)
    • වැඩිපුර 3Mg(s) + SO2(g) → 2MgO(s) + MgS(s)
    • SO2(g) + 2H2S(g) → 3S(s) + 2H2O(l)

ඔක්සිහාරකයක් ලෙස

  • 2H2O + SO2 → SO4 + 2e + 4H+
  1. ආම්ලික KMnO4 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
    • දම් පැහැති ආම්ලික KMnO4 ද්‍රාවණයකට SO2 බුබුලනය කළ විට දී දම් පැහැය අවර්ණ වී පැහැදිලි ද්‍රාවණයක් ලැබේ.
      • 2KMnO4(aq) + 5SO2(g) + 2H2O(l) → 2MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 2H2SO4(aq)
  2. ආම්ලික K2Cr2O7 සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
    • ආම්ලික K2Cr2O7 ජලීය ද්‍රාවණයකට SO2 බුබුලනය කළ විටදී තැඹිලි පැහැති ද්‍රාවණය කොළ පැහැති පැහැදිලි  ද්‍රාවණයකට හැරේ.
      • K2Cr2O7(aq) + H2SO4(aq) + 3SO2(aq) → Cr2(SO4)3(aq) + K2SO4(aq) + H2O(l) 
    • මේ නිසා ආම්ලික K2Cr2O7 පෙඟවූ පෙරහන් කඩදාසියකට SO2 වායුව යැවූ විට පෙරහන් කඩදාසිය පැහැදිලි කොළ පාටකට හැරේ.
  3. හැලජන සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
    • සියලුම හැලජන වල ජලීය ද්‍රාවණ වල SO2 බුබුලනය කළ විටදී ද්‍රාවණය H2SO4  හා හයිඩ්‍රජන් හේලයිඩ මිශ්‍රණයක් සාදයි.
      • 2H2O(l) + Cl2(g) + SO2(g) → H2SO4(aq) + 2HCl(aq)
      • Br2(g) + SO2(g) → H2SO4(aq) + 2HBr(aq)
      • I2(g) + SO2(g) → H2SO4(aq) + 2HI(aq)
  4. ආම්ලික FeCl3(ෆෙරික් ක්ලෝරයිඩ්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියාදී කහ පැහැති ද්‍රාවණය කොළ පැහැයට හැරේ.
    • 2FeCl3(aq) + SO2(g) + 2H2O(l) → H2SO4(aq) + FeCl2(aq) + 2HCl(aq)
    • H2O2(aq) + SO2(g) → H2SO4(aq)
  5. ජලය ඇති විට SO2 හෝ H2SO3 (සල්ෆියුරස් අම්ලය) විරංජකයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. ලොම්, සේද , පිදුරු ආදිය විරංජනය කිරීමට SO2 යොදා ගනියි.
    • SO2(g) + 2H2O(l) → H2SO4(aq) + 2H+(aq) + 2e
    • X + 2e + 2H+(aq) → XH2(s)
    • මෙහි X මඟින් වර්ණයට හේතුවන රසායනිකය අදහස් වේ.
      • SO2(g) + 2H2O(l) + X → H2SO4(aq) + XH2(s)
    • SO2 හි විරංජන ක්‍රියාව තවකාලික වේ. විරංජනය කළ ද්‍රව්‍ය වාතයට නිරාවරණය කළ විට වායු ගෝලීය O මගින් එහි මුල් වර්ණයට ඔක්සිකරණය කෙරේ.

අම්ලයක් ලෙස

  • භෂ්ම සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ලවණ සාදයි.
    • 2NaOH(aq) +SO2(g) → Na2SO3(aq) + H2O(l)
  • එහෙත් SO2  වැඩිපුර වූයේ නම් බයිසල්ෆේඩය ලැබේ.
    • NaOH(aq) + වැඩිපුර SO2(g) → NaHSO3(aq)

සල්ෆර් වල ඔක්සො අම්ල

H2SO3 – සල්ෆියුරස් අම්ලය

  • දුබල ද්විප්‍රෝටික අම්ලයකි.
  • SO2 ජලයේ දියවී H2SO3 සාදයි. ජලීය මාධ්‍යයේදී H2SO3  විඝටනය මෙසේයි.
    • H2SO3(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) HSO3¯(aq)
    • HSO3¯(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) SO3(aq)
  • මෙම අම්ලය H2SO4 ට වඩා දුබල වේ.
  • භෂ්ම සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ලවණ සාදයි.
    • 2NaOH(aq) + H2SO3(aq) → Na2SO3(aq) + 2H2O(l)
    • NaOH(aq) + වැඩිපුර H2SO3(aq) → NaHSO3(aq) + H2O(l)

H2S2O3 – තයෝසල්ෆේට් අම්ලය

  • දුබල අම්ලයකි.
  • ජලීය ද්‍රාවණ වල දී S අඩංගු මිශ්‍රණයක් බවට H2S2O3 අම්ලය වියෝජනය විය හැක.
    • H2S2O3(aq) → S(s) + SO2(g) + H2O(l)
  • H2S2O3 අම්ලයේ ලවණයද ඔක්සිකරණය මෙන්ම ඔක්සිහරණය වෙමින් S හා SO2 ලබා දෙයි.
    • Na2S2O3(aq) + HCl(aq) → S(s) + SO2(g) + NaCl(aq) + H2O(l)
  • S2O32-(තයෝසල්ෆේට) අයනයට ඔක්සිහාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කළ හැක.
    • I2(g) + 2Na2S2O3(aq) → 2NaI(aq) + Na2S4O6(aq)

H2SO4 – සල්ෆියුරික් අම්ලය

  • ප්‍රබල ද්විප්‍රෝටික අම්ලයකි.
  • සංශුද්ධ H2SO4 දුස්ස්‍රාවී ද්‍රවයකි.
  • SO3 ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර H2SO4 සාදයි. ජලීය මාධ්‍යයේදී H2SO4 මෙසේ අයනීකරණය වේ.
    • H2SO4(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + HSO4¯(aq)
    • HSO4¯(aq) + H2O(l) ⇋ H3O+(aq) + SO42-(aq) (Ka2=1 x 10-2 mol dm-3)
  • H2SO3 ට වසා H2SO4 ප්‍රබල අම්ලයක් වීමට ප්‍රධාන හේතු දෙකකි.
  • H2SO3 හා H2SO4 වල දී S පරමාණුවේ ඔක්සිකරණ අංකය පිලිවලින් +4 හා +6 වේ. S පරමාණුවේ ඔක්සිකරණ අංකය වැඩිවනවිට විද්‍යුත් ඍණතාවය වැඩිවේ. එවිට H-O බන්ධන දුර්වල වන හෙයින් H2SO4 වලට H+ අයනයක් ඉවත් කිරීමේ හැකියාව වැඩිය.
  • H+ අයණයක් ඉවත් වූ විට ලැබෙන HSO4¯ ඇනායනයේ ස්ථායිතාව HSO3¯ ඇනායනයේ ස්ථායිතාව ට වඩා වැඩිය. එම ස්ථායීතාව සඳහා ඇනායන සම්ප්‍රයුක්ත ව්‍යුහයන් බලපායි, එම සම්ප්‍රයුක්ත ව්‍යුහයන් පහත දැක්වේ.

H2SO4 හි ඔක්සිකාරක ගුණ 

  1. තනුක H2SO4 අම්ලය විද්‍යුත් රසායනික ශ්‍රේණිය H ට ඉහලින් පිහිටි ලෝහ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර H2 මුදාහැරේ. මෙහිදී සත්‍ය වශයෙන්ම ඔක්සිකාරක ලෙස ක්‍රියා කරන්නේ H3O+ අයනයයි.
    • H2SO4(aq) + 2H2O(aq) → 2H3O+(aq) + SO4(aq)
    • Mg(s) + 2H3O+(aq) → Mg2+(aq) + 2H2O(l) + H2(g)
    • Mg(s) + ත. H2SO4(aq) → MgSO4(aq) + H2(g)
  • සිසිල් සාන්ද්‍ර H2SO4 සමඟද විද්‍යුත් රසායනික ශ්‍රේණියේ ඉතා ඉහලින්ම වූ සක්‍රීය ලෝහ ඉහත ආකාරයටම ප්‍රතික්‍රියා කරයි
    • 2Na(s) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + H2(g)
  • උණු සාන්ද්‍ර H2SO4 ලෝහ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර සල්ෆේටයද (SO42-), SO2 ද සාදයි. විද්‍යුත් රසායනික ශ්‍රේණියේ ඉහලට යත්ම H2S සෑදීමටද ඉඩකඩක් ඇත.
  1. අලෝහ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව
    • උණු සාන්ද්‍ර H2SO4 අම්ලය මගින් C, S වැනි අලෝහ ඒවායේ ඔක්සයිඩය හෝ ඔක්සො අම්ල බවට ඔක්සිකරණය කරවයි. එහිදී H2SO4 අම්ලය SO2 බවට ඔක්සිහරණය වේ.
  1. සංයෝග සමඟ ඔක්සිකරණය
    • H2SO4 හේලයිඩ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර SO2 සාදයි. HI(හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියාවේ දී  H2S දක්වාම ඔක්සිහරණය වේ .
  1. H2SO4 හි විජලකාරක ගුණය
    • සා. H2SO4 අම්ලය H2O කෙරෙහි අධික ලැදියාවක් දක්වන හෙයින් එයට සංයෝගවලින් ජලය ඇද ගැනීමේ හැකියාවක් ඇත.
      • H2SO4 + H2O → H2SO4.H2O
    • ග්ලූකෝස්(C6H12O6) හෝ සුක්‍රෝස්(C12H22O11) යන කාබෝහයිඩ්‍රේට සමඟ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර කළු පැහැති කාබන් ඉතුරු කරයි.

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.