Сероуглерод.
В технике сероуглерод (СS2) получают пропусканием паров серы сквозь слой раскалённого угля.
В противоположность сильно экзотермическому процессу образования СО2 из элементов, реакция соединения углерода с серой является эндотермической:
С + 2 S + 88 кДж = СS2.
Чистый сероуглерод представляет собой весьма летучую бесцветную жидкость с довольно приятным запахом, но обычно он содержит незначительные примеси продуктов частичного разложения, сообщающие ему жёлтый цвет и отвратительный запах. В воде сероуглерод почти нерастворим и при обычных условиях с ней не взаимодействует. Пары его ядовиты и очень легко воспламеняются. Сгорание их идёт по уравнению:
С
S2 + 3 O2 = CO2 + 2 SO2 + 1100 кДж
.
Сероуглерод является прекрасным растворителем жиров, масел, смол и т. п. На этом основано его применение для экстрагирования (извлечения) подобных веществ из различных природных материалов. Он имеет большое значение для промышленности искусственных волокон и используется также для борьбы с вредителями сельского хозяйства.
Молекула S=C=S линейна, d(C=S) = 156 пм и энергия 535 кДж/моль.
Растворимость сероуглерода (т. пл.
-112, т. кип. 46
°С) в воде составляет всего 0,15 вес. %. Гидролиз его по схеме:
СS2 + 2 H2O = CO2 + 2 H2S + 50 кДж.
протекает лишь выше 150
°С. Ежегодная мировая выработка сероуглерода составляет около 1 млн. т.
Вдыхание воздуха с содержанием 0,3% СS2 и выше может быстро привести к тяжёлому заболеванию. При хроническом отравлении малыми дозами паров сероуглерода постепенно развиваются желудочные заболевания (ахилия, гастрит) и различные расстройства нервной системы. Предельно допустимой концентрацией СS2 в воздухе промышленных предприятий считается 0,01 мг/л. Смеси паров сероуглерода с воздухом взрывчаты при содержании от 1 до 50 объёмн. % СS2.
Под давлением 45 тыс. атм сероуглерод при 200
°С превращается в чёрную твёрдую полимерную массу с плотностью 1,9 г/см3. Полимеризация идёт, с образованием цепей типа [
-C(S)
-S
-]n и сопровождается выделением тепла (23,4 кДж/моль СS2). Полимер имеет низкую диэлектрическую проницаемость (4,0), обладает полупроводниковыми свойствами и нерастворим в органических растворителях. В обычных условиях он устойчив, но при 70
°С размягчается, а при 170
°С разлагается на элементы.
Наряду с сероуглеродом известны сернистые аналоги и других кислородных соединений углерода – монотиооксид (СS) и тионедооксид (С3S2). Первый образуется в виде чрезвычайно неустойчивого твёрдого бесцветного вещества под действием тлеющего электрического разряда на пары СS2 при очень низких температурах. Второй несколько более устойчив, может быть получен нагреванием паров СS2 в пламени электрической дуги. Недооксид углерода (S=C=C=C=S) представляет собой красную жидкость с острым запахом, затвердевающую при
-1
°С. Как СS так и C3S2 очень легко самопроизвольно превращаются в темноокрашенные твёрдые продукты полимеризации. Аналогичные производные дают Se и Те.
Смотрите также
Задачи по кинетике цепных, фотохимических и гетерогенных реакций при подготовке школьников к олимпиадам
Физическая
химия – наука, которая изучает общие закономерности физических процессов и
является теоретической основой всей химической науки и технологии химических
производств. Одним из наиб ...
Химия в хозяйстве
Земля как планета солнечной системы существует около
4,6 млрд. лет. Считают, что жизнь на ней зародилась 800—1000 тыс. лет назад.
Ученые обнаружили следы деятельности первобытного человека, ...
Оптимизация химического состава сплава
Целью нашей работы является
нахождение оптимального состава стали М74 для получения наилучших физических
свойств сплава: предела текучести, предела прочности, абсолютного удл ...