{"id":47,"date":"2024-04-04T07:30:18","date_gmt":"2024-04-04T04:30:18","guid":{"rendered":"https:\/\/sisu.ut.ee\/huvitavkeemia\/57-vaavel-ja-tema-uhendid\/"},"modified":"2025-04-25T07:11:29","modified_gmt":"2025-04-25T04:11:29","slug":"57-vaavel-ja-tema-uhendid","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sisu.ut.ee\/huvitavkeemia\/57-vaavel-ja-tema-uhendid\/","title":{"rendered":"5.7. V\u00e4\u00e4vel ja v\u00e4\u00e4vli\u00fchendid"},"content":{"rendered":"

V\u00e4\u00e4vlil esineb mitmeid erinevaid allotroopseid teisendeid.\u00a0 K\u00f5ige p\u00fcsivam tavatingimustel koosneb kaheksa-aatomilistest molekulidest, S8<\/sub>, milles v\u00e4\u00e4vliaatomid on seotud siksakiliseks r\u00f5ngaks (joonis 1). \u00a0Seda nimetatakse ka rombiliseks v\u00e4\u00e4vliks. Toatemperatuuril on v\u00e4\u00e4vel\u00a0kollane ja rabe kristalne aine.<\/span><\/p>\n

\"pilt\"<\/p>\n

Joonis 1. Vasakul on rombiline v\u00e4\u00e4vel ja paremal n\u00f5eljatest kristallidest moodustunud monokloiinne v\u00e4\u00e4vel<\/span><\/h6>\n

Enamasti esineb rombliline v\u00e4\u00e4vel peenekristallilise pulbrina, kuid eritingimustel on v\u00f5imalik saada\u00a0 suuri v\u00e4\u00e4vlikristalle. K\u00f5rgemal temperatuuril on p\u00fcsiv <\/span>monokliinne v\u00e4\u00e4vel. Tahkis koosneb n\u00f5eljatest kollastest kristallidest (joonis 1). <\/span><\/p>\n

V\u00e4\u00e4vli keemilised omadused<\/span><\/h2>\n
V\u00e4\u00e4vel k\u00e4itub kuumutamisel oks\u00fcdeerijana\u00a0metallide ja v\u00e4hem aktiivsete mittemetallidega ning redutseerijana\u00a0aktiivsemate mittemetallidega.<\/h5>\n

V\u00e4\u00e4vel on suhteliselt aktiivne mittemetall, mis v\u00f5ib reageerida paljude metallide ja mittemetallidega. <\/span><\/span>Oks\u00fcdeerijana k\u00e4itub v\u00e4\u00e4vel kuumutamisel paljude lihtainetega (metallide ja v\u00e4hemaktiivsete mittemetallidega) ja tekivad sulfiidid.<\/p>\n

H2\u00a0<\/sub>+ S $\\xrightarrow[]{temp}$\u00a0H2<\/sub>S
2Na + S \u2192 Na2<\/sub>S <\/span><\/p>\n

V\u00e4\u00e4vel k\u00e4itub redutseerijana kuumutamisel aktiivsemate mittemetallidega (joonis 2).<\/p>\n

V\u00e4\u00e4vel p\u00f5leb \u00f5hus sinaka leegiga,<\/span> tekib kollane kergesti liikuv vedelik, mis reaktsioonisegu edasisel kuumutamisel muutub pruuniks venivaks massiks.<\/span><\/p>\n

\"pilt\"<\/p>\n

V\u00e4\u00e4vel p\u00f5leb sinaka leegiga S +O2 <\/sub>\u2192 SO2<\/sub><\/span><\/h6>\n

V\u00e4\u00e4vli keemilised omadused lihtainena v\u00f5tab kokku joonis 2.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Joonis 2. V\u00e4\u00e4vli keemilised omadused<\/h6>\n

J\u00e4rgnevalt vaatame \u00fcle v\u00e4\u00e4vli t\u00e4htsamad \u00fchendid.<\/span><\/span><\/p>\n

Organismis kuulub v\u00e4\u00e4vel p\u00f5hiliselt valkude koostisse, kus S-H r\u00fchmad tugevdavad valkude struktuuri. Raskmetallide m\u00fcrgisus ongi p\u00f5hiliselt seotud vesiniku eraldumisega valkude S-H r\u00fchmades (nende metallide side v\u00e4\u00e4vliga on tugev, vastavad sulfiidid on v\u00e4helahustuvad). Valkude s\u00fcnteesil redutseeritakse vajalik v\u00e4\u00e4vel sulfaatidest. Valkude lagunemisel organismis tekivad tagasi sulfaadid. Organismi anaeroobsel k\u00f5dunemisel eraldub H2<\/sub>S. H2<\/sub>S-i\u00a0oks\u00fcdeerumisel eralduvat energiat kasutavad oma elutegevuses v\u00e4\u00e4vlibakterid: 2H2<\/sub>S + O2 <\/sub>\u2192 2H2<\/sub>O + 2S. Looduses esineb tasakaal sulfaatide ning sulfiidide vahel. Inimene rikub seda tasakaalu m\u00e4rgatavalt, tootes sulfiidsetest maakidest sulfaate.<\/span><\/p>\n

Sulfiidid<\/span><\/h2>\n

Divesiniksulfiid H2<\/sub>S <\/span><\/b>on v\u00e4ga m\u00fcrgine. Ohtlikkust suurendab see, et tugevamal m\u00fcrgistusel l\u00f5hnataju kaob. H2<\/sub>S on tugev redutseerija.<\/span><\/p>\n

H2<\/sub>S + Br2 <\/sub>\u2192 2 HBr + S
H2<\/sub>S + I2 <\/sub>\u2192 2 HI + S<\/span><\/p>\n

Divesiniksulfiidi saadakse sulfiidide reageerimisel tugeva happega:<\/span><\/p>\n

Na2<\/sub>S + HCl \u2192 NaCl + H2<\/sub>S\u2191<\/span><\/p>\n

Seda reaktsiooni kasutatakse sulfiidioonide (S2-<\/sup>) kindlakstegemiseks \u2013 tunda on m\u00e4damuna haisu.<\/span><\/p>\n

Na2<\/sub>S naatrumsulfiid <\/span><\/b>tekib NaOH reageerimisel H2<\/sub>S-ga.<\/span><\/p>\n

NaOH + H2<\/sub>S <\/span>\u21c6<\/span><\/span> Na2<\/sub>S + H2<\/sub>O<\/span><\/p>\n

Naatriumsulfiid lahustub vees ja reageerib sellega, tekitades aluselise keskkonna.<\/span><\/p>\n

SO2<\/sub> ja H2<\/sub>SO3<\/sub><\/span><\/h2>\n

V\u00e4\u00e4vli tuntumad \u00fchendid oks\u00fcdatsiooniastmes IV on v\u00e4\u00e4veldioksiid\u00a0SO2 <\/sub>ja v\u00e4\u00e4vlishape\u00a0H2<\/sub>SO3<\/sub>.<\/span><\/p>\n

V\u00e4\u00e4veldioksiidi saadakse v\u00e4\u00e4vli p\u00f5letamisel <\/span><\/p>\n

S + O2<\/sub> \u2192 SO2<\/sub><\/span><\/p>\n

Tekkiv SO2<\/sub> on m\u00fcrgine ja v\u00e4ga terava l\u00f5hnaga v\u00e4rvusetu gaas, mille vees lahustumisel tekib v\u00e4\u00e4vlishape: <\/span><\/p>\n

SO2<\/sub> + H2<\/sub>O <\/span>\u21c6 <\/span><\/span>H2<\/sub>SO3<\/sub> <\/span><\/p>\n

Sama reaktsioon toimub v\u00e4\u00e4veldioksiidi sissehingamisel, tekkiv hape on s\u00f6\u00f6vitav.\u00a0V\u00e4\u00e4vlishapet kasutatakse desinfitseerimisvahendites.<\/span><\/p>\n

V\u00e4\u00e4vlishape laguneb ioonideks peamiselt I astmes ja on keskmise tugevusega hape.<\/span><\/p>\n

H2<\/sub>SO3 <\/sub><\/span>\u21c6<\/span><\/span> H+<\/sup> + HSO3<\/sub>\u2013<\/sup>
HSO3<\/sub> \u2013 <\/sup><\/span>\u21c6<\/span><\/span> H+<\/sup> + SO3<\/sub>2-<\/sup><\/span><\/p>\n

Sulfitid saavad olla nii oks\u00fcdeerijad kui ka redutseerijad. <\/span><\/h5>\n

V\u00e4\u00e4vlishappe soolasid nimetatakse sulfititeks. Sulfitid saavad olla nii oks\u00fcdeerijad kui ka redutseerijad. Sulfitid oks\u00fcdeeruvad \u00f5huhapniku toimel: <\/span><\/p>\n

2Na2<\/sub>SO3<\/sub> + O2\u00a0<\/sub>\u2192 2Na2<\/sub>SO4<\/sub><\/span><\/p>\n

T\u00f6\u00f6stuslikult saadakse v\u00e4\u00e4veldioksiidi p\u00fcriidist (vaata ka metallide saamist p\u00fcriidist).<\/span><\/p>\n

4FeS2<\/sub> + 11O2 <\/sub>\u2192 8SO2<\/sub> + Fe2<\/sub>O3<\/sub><\/span><\/p>\n

Laboratoorselt saadakse v\u00e4\u00e4veldioksiidi sulfititele kontsentreeritud v\u00e4\u00e4velhappe lisamise teel:<\/span><\/p>\n

Na2<\/sub>SO3<\/sub>(t) +2H2<\/sub>SO4<\/sub>(konts) \u2192 2NaHSO4<\/sub>(l)+ SO2<\/sub>\u2191 + H2<\/sub>O(v)<\/span><\/p>\n

SO3<\/sub>, H2<\/sub>SO4<\/sub><\/span><\/h2>\n
Hapet tuleb lahjendada valades hapet peene joana vette!<\/span><\/span><\/h5>\n

V\u00e4\u00e4vli tuntumad \u00fchendid oks\u00fcdatsiooniastmes VI\u00a0 on v\u00e4\u00e4veltrioksiid (SO3)<\/sub> ja v\u00e4\u00e4velhape (H2<\/sub>SO4)<\/sub>. T\u00f6\u00f6stuslikult saadakse v\u00e4\u00e4veltrioksiidi\u00a0SO2<\/sub> katal\u00fc\u00fctilisel oks\u00fcdeerimisel k\u00f5rgel temperatuuril. <\/span><\/p>\n

2SO2<\/sub>+ O2<\/sub><\/span>\u00a0 $\\xrightarrow[]{temp}$\u00a02SO3<\/sub><\/span><\/p>\n

SO3<\/sub> reageerimisel veega tekib v\u00e4\u00e4velhape.<\/span><\/p>\n

SO3<\/sub> + H2<\/sub>O <\/span>\u2192<\/span><\/span><\/span> H2<\/sub>SO4<\/sub><\/span><\/p>\n

V\u00e4\u00e4velhappe on v\u00e4rvuseta, l\u00f5hnata, veest ligikaudu kaks korda raskem \u00f5litaoline v\u00e4ga viskoosne vedelik. Ta seguneb veega mistahes vahekorras, eraldades palju soojust. Hapet tuleb lahjendada, valades hapet peene joana vette.<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Joonis 3. Kontsentreeritud H2<\/sub>SO4<\/sub> lahjendamine, valades hapet peene joana vette<\/span><\/h6>\n

Kontsentreeritud v\u00e4\u00e4velhape on v\u00e4ga h\u00fcgroskoopne (vett siduv) ja tugev oks\u00fcdeerija. Kontsentreeritud v\u00e4\u00e4velhape reageerib metallidega, aga ei eraldu vesinikku.<\/span><\/span><\/p>\n

2K + 2H2<\/sub>SO4 <\/sub>(konts)\u00a0\u2192 <\/span>K2<\/sub>SO4\u00a0<\/sub>+ SO2\u00a0<\/sub>+ 2 H2<\/sub>O<\/span><\/span>
2Na + 2H2<\/sub>SO4<\/sub> (konts)\u00a0\u2192 <\/span>Na2<\/sub>SO4\u00a0<\/sub>+\u00a0SO2\u00a0<\/sub>+ 2 H2<\/sub>O<\/span><\/span>
Zn + 2H2<\/sub>SO4<\/sub> (konts)\u00a0\u2192 <\/span><\/span><\/span>ZnSO4<\/sub> + SO2<\/sub>\u2191 + 2 H2<\/sub>O<\/span><\/span><\/p>\n

Lahjendatud v\u00e4\u00e4velhappe reageerimisel metallidega on oks\u00fcdeerijaks H+<\/sup>-ioonid \u2013 eraldub H2<\/sub>.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Zn + H2<\/sub>SO4\u00a0\u00a0<\/sub>\u2192 ZnSO4<\/sub> + H2<\/sub>\u2191 <\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Vesilahustes on H2<\/sub>SO4<\/sub>\u00a0tugev hape \u2013 tugevaim kaheprootoniline hape. Lahjades vesilahustes laguneb t\u00e4ielikult ioonideks.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

H2<\/sub>SO4 <\/sub>\u2192 H+<\/sup> + HSO4<\/sub>\u2013<\/sup><\/span><\/span><\/span>
HSO4<\/sub>\u2013 <\/sup>\u2192 H+<\/sup> + SO4<\/sub>2-<\/sup><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Lahjendatud v\u00e4\u00e4velhappe lahus reageerib veel aluseliste oksiidide, n\u00f5rga happe soolade ja alustega.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

H2<\/sub>SO4<\/sub>(l) + Na2<\/sub>O(t) \u2192 Na2<\/sub>SO4<\/sub>(l) + H2<\/sub>O(v)<\/span><\/span><\/span>
H2<\/sub>SO4<\/sub>(l) + Na2<\/sub>CO3<\/sub>(l) \u2192 Na2<\/sub>SO4<\/sub>(l) + H2<\/sub>O(v) + CO2<\/sub>(g)<\/span><\/span><\/span>
3H2 <\/sub>SO4<\/sub>(l) + 2Fe(OH)3 <\/sub>\u2192 Fe2<\/sub>(SO4<\/sub>)3<\/sub>(l) + 6 H2<\/sub>O(v)<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

<\/p>

\n
\n

\n