সালফারের গুরুত্বপূর্ণ যৌগসমূহ

সালফারের প্রধান যৌগসমূহের পরিচিতি

সালফার (S), একটি p-ব্লক মৌল যা গ্রুপ 16 এর অন্তর্গত, বিভিন্ন যৌগ গঠন করে যা -2 থেকে +6 পর্যন্ত বিভিন্ন জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে। এর যৌগগুলি শিল্প প্রক্রিয়া, পরিবেশ রসায়ন এবং জৈবিক ব্যবস্থায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উচ্চ বিদ্যালয় রসায়নের জন্য, সবচেয়ে বেশি পরীক্ষিত যৌগগুলির মধ্যে রয়েছে এর অক্সাইড (যেমন সালফার ডাই অক্সাইড), অক্সিঅ্যাসিড (যেমন সালফিউরিক অ্যাসিড) এবং হাইড্রাইড (যেমন হাইড্রোজেন সালফাইড)।

সালফার ডাই অক্সাইড ($\text\{SO\}_2$)

রাসায়নিক সূত্র

$\text\{SO\}_2$

সাধারণ নাম

সালফার ডাই অক্সাইড

পরীক্ষাগারে প্রস্তুতি

সালফার ডাই অক্সাইড সাধারণত পরীক্ষাগারে একটি সালফাইট বা বিসালফাইট লবণের উপর লঘু সালফিউরিক অ্যাসিডের বিক্রিয়া দ্বারা প্রস্তুত করা হয়।

ভারসাম্যপূর্ণ সমীকরণ: $\text\{Na\}_2\text\{SO\}_3 (\text\{s\}) + \text\{H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{dil\}) \rightarrow \text\{Na\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{O\} (\text\{l\}) + \text\{SO\}_2 (\text\{g\})$

বিকল্পভাবে, সোডিয়াম বিসালফাইট ব্যবহার করে: $\text\{NaHSO\}_3 (\text\{s\}) + \text\{HCl\} (\text\{dil\}) \rightarrow \text\{NaCl\} (\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{O\} (\text\{l\}) + \text\{SO\}_2 (\text\{g\})$

শিল্প প্রস্তুতি (সংক্ষিপ্ত)

শিল্পে, $\text\{SO\}_2$ সালফাইড আকরিক, যেমন আয়রন পাইরাইটস ($\text\{FeS\}_2$) এর রোস্টিং দ্বারা বা সালফার পুড়িয়ে উৎপন্ন হয়।

ভারসাম্যপূর্ণ সমীকরণ: $\text\{4FeS\}_2 (\text\{s\}) + \text\{11O\}_2 (\text\{g\}) \rightarrow \text\{2Fe\}_2\text\{O\}_3 (\text\{s\}) + \text\{8SO\}_2 (\text\{g\})$

সালফিউরিক অ্যাসিড ($\text\{H\}_2\text\{SO\}_4$)

রাসায়নিক সূত্র

$\text\{H\}_2\text\{SO\}_4$

সাধারণ নাম

অয়েল অফ ভিট্রিয়ল, কিং অফ কেমিক্যালস

প্রস্তুতি প্রক্রিয়া: স্পর্শ পদ্ধতি (Contact Process)

সালফিউরিক অ্যাসিড স্পর্শ পদ্ধতি দ্বারা তৈরি করা হয়, যা বেশ কয়েকটি ধাপ নিয়ে গঠিত:

1. সালফার ডাই অক্সাইড ($\text\{SO\}_2$) উৎপাদন: বাতাসে সালফার পুড়িয়ে বা সালফাইড আকরিক রোস্ট করে। $\text\{S\} (\text\{s\}) + \text\{O\}_2 (\text\{g\}) \rightarrow \text\{SO\}_2 (\text\{g\})$ অথবা $\text\{4FeS\}_2 (\text\{s\}) + \text\{11O\}_2 (\text\{g\}) \rightarrow \text\{2Fe\}_2\text\{O\}_3 (\text\{s\}) + \text\{8SO\}_2 (\text\{g\})$

2. $\text\{SO\}_2$ থেকে $\text\{SO\}_3$ এর অনুঘটকীয় জারণ: সালফার ডাই অক্সাইডকে সালফার ট্রাই অক্সাইডে ($\text\{SO\}_3$) জারিত করা হয় ভ্যানাডিয়াম পেন্টোক্সাইড ($\text\{V\}_2\text\{O\}_5$) অনুঘটক ব্যবহার করে অনুকূল পরিস্থিতিতে (450-500°C এবং 1.5-1.7 atm চাপ)। এই ধাপটি উভমুখী এবং তাপমোচী। $\text\{2SO\}_2 (\text\{g\}) + \text\{O\}_2 (\text\{g\}) \xrightarrow\{\text\{V\}_2\text\{O\}_5, 450-500^\circ\text\{C\}, 1.5-1.7 \text\{ atm\}\} \text\{2SO\}_3 (\text\{g\})$

3. সালফিউরিক অ্যাসিডে $\text\{SO\}_3$ এর শোষণ: অ্যাসিড কুয়াশা গঠন রোধ করতে, $\text\{SO\}_3$ কে ঘন $\text\{H\}_2\text\{SO\}_4$ এ শোষণ করানো হয় ওলিয়াম (ফিউমিং সালফিউরিক অ্যাসিড, $\text\{H\}_2\text\{S\}_2\text\{O\}_7$) তৈরি করতে। $\text\{SO\}_3 (\text\{g\}) + \text\{H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{conc\}) \rightarrow \text\{H\}_2\text\{S\}_2\text\{O\}_7 (\text\{l\})$

4. ওলিয়াম এর লঘুকরণ: এরপর ওলিয়ামকে নির্দিষ্ট পরিমাণ জল দিয়ে লঘু করা হয় যাতে প্রয়োজনীয় ঘনত্বের সালফিউরিক অ্যাসিড পাওয়া যায়। $\text\{H\}_2\text\{S\}_2\text\{O\}_7 (\text\{l\}) + \text\{H\}_2\text\{O\} (\text\{l\}) \rightarrow \text\{2H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{aq\})$

বৈশিষ্ট্য এবং পরীক্ষা-সম্পর্কিত বিক্রিয়া

ভৌত বৈশিষ্ট্য

• বর্ণহীন, ঘন, তৈলাক্ত, সান্দ্র তরল।
• অত্যন্ত ক্ষয়কারী।
• জলের প্রতি তীব্র আকর্ষণ (আর্দ্রতাগ্রাহী)।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

1. তীব্র অম্লীয় প্রকৃতি: এটি একটি তীব্র ডাইপ্রোটিক (দ্বি-ক্ষারীয়) অ্যাসিড, যা দুটি ধাপে আয়নিত হয়: $\text\{H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{O\} (\text\{l\}) \rightleftharpoons \text\{H\}_3\text\{O\}^+ (\text\{aq\}) + \text\{HSO\}_4^- (\text\{aq\})$ $\text\{HSO\}_4^- (\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{O\} (\text\{l\}) \rightleftharpoons \text\{H\}_3\text\{O\}^+ (\text\{aq\}) + \text\{SO\}_4^\{2-\} (\text\{aq\})$ এটি ক্ষার, কার্বনেট এবং বাইকার্বনেটের সাথে বিক্রিয়া করে: $\text\{2NaOH\} (\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{aq\}) \rightarrow \text\{Na\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{aq\}) + \text\{2H\}_2\text\{O\} (\text\{l\})$ $\text\{Na\}_2\text\{CO\}_3 (\text\{s\}) + \text\{H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{dil\}) \rightarrow \text\{Na\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{O\} (\text\{l\}) + \text\{CO\}_2 (\text\{g\})$

2. জারক পদার্থ (গাঢ় $\text\{H\}_2\text\{SO\}_4$): উষ্ণ, গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড একটি শক্তিশালী জারক পদার্থ।

   • অধাতুর সাথে: কার্বনকে $\text\{CO\}_2$ এবং সালফারকে $\text\{SO\}_2$ এ জারিত করে। $\text\{C\} (\text\{s\}) + \text\{2H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{conc\}) \rightarrow \text\{CO\}_2 (\text\{g\}) + \text\{2SO\}_2 (\text\{g\}) + \text\{2H\}_2\text\{O\} (\text\{l\})$ $\text\{S\} (\text\{s\}) + \text\{2H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{conc\}) \rightarrow \text\{3SO\}_2 (\text\{g\}) + \text\{2H\}_2\text\{O\} (\text\{l\})$
   • ধাতুর সাথে: মাঝারি সক্রিয় ধাতু (যেমন, Cu, Zn) কে তাদের সালফেট-এ জারিত করে। $\text\{Cu\} (\text\{s\}) + \text\{2H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{conc\}) \rightarrow \text\{CuSO\}_4 (\text\{aq\}) + \text\{SO\}_2 (\text\{g\}) + \text\{2H\}_2\text\{O\} (\text\{l\})$ দ্রষ্টব্য: ঠান্ডা, লঘু $\text\{H\}_2\text\{SO\}_4$ সক্রিয় ধাতুগুলির (যেমন, Zn, Mg, Fe) সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে। $\text\{Zn\} (\text\{s\}) + \text\{H\}_2\text\{SO\}_4 (\text\{dil\}) \rightarrow \text\{ZnSO\}_4 (\text\{aq\}) + \text\{H\}_2 (\text\{g\})$

3. নিরুদক পদার্থ: গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের জলের প্রতি তীব্র আকর্ষণ রয়েছে এবং এটি বিভিন্ন যৌগ থেকে জল অপসারণ করতে পারে।

   • চিনি থেকে: