ثاني كبريتيد الكربون هو مركب كيميائي متطاير يتكون من الجمع بين الكربون والكبريت. يتم استخدامه في العمليات الصناعية والمذيبات وتصنيع ألياف الحرير الصناعي.
| اسم الأيوباك | ثاني كبريتيد الكربون |
| الصيغة الجزيئية | CS2 |
| CAS رقم | 75-15-0 |
| المرادفات | ثاني كبريتيد الكربون، ثنائي الثيوكرب، ثاني كبريتيد الكربون |
| إنتشي | إنتشي = 1S/CS2/c2-1-3 |
خصائص ثاني كبريتيد الكربون
صيغة ثاني كبريتيد الكربون
الصيغة الكيميائية لثاني كبريتيد الكربون هي CS2. وتتكون من ذرة كربون واحدة وذرتين من الكبريت، مرتبطتين ببعضهما البعض في ترتيب خطي. هذه الصيغة البسيطة ضرورية لفهم التركيب الأساسي للمركب.
ثاني كبريتيد الكربون الكتلة المولية
تبلغ الكتلة المولية لثاني كبريتيد الكربون حوالي 76.14 جم / مول. لحساب ذلك، نجمع الكتل الذرية لذرة كربون واحدة (12.01 جم/مول) وذرتين من الكبريت (32.06 جم/مول لكل منهما). معرفة الكتلة المولية تساعد في الحسابات الكيميائية المختلفة.
نقطة غليان ثاني كبريتيد الكربون
يحتوي ثاني كبريتيد الكربون على نقطة غليان منخفضة نسبيًا تبلغ حوالي 46.3 درجة مئوية (115.3 درجة فهرنهايت). هذه الخاصية تجعلها متطايرة وقابلة للتبخر بسهولة. نقطة غليانه المنخفضة مهمة في العمليات الصناعية والتطبيقات التي تتطلب تبخرًا سريعًا.
نقطة انصهار ثاني كبريتيد الكربون
تبلغ نقطة انصهار ثاني كبريتيد الكربون حوالي -110.8 درجة مئوية (-187.4 درجة فهرنهايت). ويظل في حالة صلبة عند درجات حرارة أقل من هذه النقطة ويتحول إلى الحالة السائلة عند تسخينه. يعد فهم نقطة الانصهار أمرًا بالغ الأهمية للمعالجة والتخزين.
كثافة ثاني كبريتيد الكربون جم/مل
تبلغ كثافة ثاني كبريتيد الكربون حوالي 1.26 جم / مل في درجة حرارة الغرفة. هذه القيمة تعني كتلته لكل وحدة حجم. نظرًا لكونه أكثر كثافة من الماء، فإنه يغوص عند مزجه وتؤثر كثافته على قابليته للذوبان في المذيبات المختلفة.
الوزن الجزيئي لثاني كبريتيد الكربون
يبلغ الوزن الجزيئي لثاني كبريتيد الكربون حوالي 76.14 جم/مول، محسوبًا من صيغته الكيميائية. تلعب هذه القيمة دورًا أساسيًا في قياس العناصر الكيميائية وفي تحديد كمية المركب في التفاعلات الكيميائية.
هيكل ثاني كبريتيد الكربون
ثاني كبريتيد الكربون له بنية جزيئية خطية، مع ذرة الكربون في المركز وذرات الكبريت على كلا الجانبين. يعد هذا الترتيب البسيط أمرًا بالغ الأهمية لفهم سلوكه الكيميائي وتفاعلاته مع المواد الأخرى.
ذوبان ثاني كبريتيد الكربون
ثاني كبريتيد الكربون قليل الذوبان في الماء، إذ يحتوي فقط على حوالي 0.2 جم لكل 100 مل من الماء في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، فهو قابل للذوبان بشدة في المذيبات العضوية مثل البنزين والإيثانول. يعتبر سلوك الذوبان هذا ضروريًا لمختلف التطبيقات في الكيمياء والصناعة.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| جاذبية معينة | 1.26 |
| لون | عديم اللون |
| يشم | رائحة نفاذة وحلوة |
| الكتلة المولية | 76.14 جرام/مول |
| كثافة | 1.26 جم/مل |
| نقطة الانصهار | -110.8 درجة مئوية (-187.4 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 46.3 درجة مئوية (115.3 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | -30 درجة مئوية (-22 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | 0.2 جم/100 مل (20 درجة مئوية) |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل البنزين والإيثانول |
| ضغط البخار | 318 ملم زئبق (20 درجة مئوية) |
| كثافة بخار | 2.62 (الهواء = 1) |
| pKa | ~ -2 |
| الرقم الهيدروجيني | محايد (الرقم الهيدروجيني 7) |
سلامة ومخاطر ثاني كبريتيد الكربون
يشكل ثاني كبريتيد الكربون مخاطر كبيرة على السلامة. وهو شديد الاشتعال ويمكن لأبخرته أن تشكل مخاليط متفجرة في الهواء. التعرض لفترات طويلة يمكن أن يسبب الدوخة والصداع وحتى فقدان الوعي. كما أنه ضار بالحياة المائية والبيئة. تعتبر التهوية الكافية ومعدات الحماية الشخصية والتخزين المقاوم للحريق ضرورية لتقليل المخاطر. تجنب ملامسة الجلد والعينين، لأن ذلك قد يسبب تهيجًا وتلفًا. يجب أن تتم المعالجة في بيئات يتم التحكم فيها جيدًا ويجب احتواء الانسكابات بسرعة. يعد فهم تعليمات السلامة واتباعها أمرًا ضروريًا لمنع وقوع الحوادث وضمان بيئة عمل آمنة عند التعامل مع ثاني كبريتيد الكربون.
| رموز الخطر | قابلة للاشتعال، ضارة |
| وصف الأمان | سائل وبخار شديد الاشتعال. ضار إذا تم استنشاقه أو ابتلاعه. يسبب تهيج الجلد والعين. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN1131 |
| رمز النظام المنسق | 2813.10.1000 |
| فئة الخطر | 3 (السوائل القابلة للاشتعال) |
| مجموعة التعبئة | الثاني (خطر متوسط) |
| تسمم | سمية معتدلة |
طرق تصنيع ثاني كبريتيد الكربون
تسمح العديد من الطرق النشطة بتخليق ثاني كبريتيد الكربون.
تتضمن الطريقة الشائعة تفاعل الكبريت مع الميثان أو الغاز الطبيعي عند درجات حرارة عالية، لإنتاج CS2 كمنتج.
هناك طريقة أخرى تتمثل في تفاعل بخار الكبريت مع الفحم الساخن. بالإضافة إلى ذلك، فإن مزيج أول أكسيد الكربون وبخار الكبريت فوق محفز يمكن أن ينتج أيضًا ثاني كبريتيد الكربون.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يحدث التوليف المباشر لـ CS2 عندما يتفاعل الكربون مع بخار الكبريت عند درجات حرارة مرتفعة. في المختبر، يستخدم الكيميائيون التفاعل بين زانتات البوتاسيوم وحمض الكبريتيك لإنتاج ثاني كبريتيد الكربون على نطاق أصغر.
تتطلب كل طريقة احتياطات السلامة المناسبة بسبب الطبيعة شديدة الاشتعال والسامة لثاني كبريتيد الكربون. إن تعدد استخدامات طرق التوليف هذه يسمح بتطبيقات صناعية مختلفة، بما في ذلك استخدامها كمذيب، وكمادة خام في العمليات الكيميائية، وفي صناعة ألياف الحرير الصناعي.
استخدامات ثاني كبريتيد الكربون
يجد ثاني كبريتيد الكربون تطبيقات مختلفة بسبب خصائصه المتنوعة. وهذه بعض استخداماته:
- التطبيقات البحثية والمخبرية: تستخدم المختبرات ثاني كبريتيد الكربون ككاشف للتفاعلات الكيميائية المختلفة، بما في ذلك تخليق المركبات المعدنية العضوية.
- استخلاص الزيوت العطرية: يستخدم ثاني كبريتيد الكربون في استخلاص الزيوت العطرية من النباتات، مما يسهل فصل المركبات العطرية المرغوبة.
- استخلاص الزيوت: تستخدم الصناعات ثاني كبريتيد الكربون لاستخلاص الزيوت من البذور والخضروات بسبب قابليته للذوبان وانخفاض درجة غليانه.
- تصنيع ألياف الحرير الصناعي: يلعب ثاني كبريتيد الكربون دورًا حيويًا في إنتاج ألياف الحرير الصناعي لأنه يساعد على إذابة السليلوز، الذي يقوم المصنعون ببثقه بعد ذلك لتشكيل ألياف صناعية تستخدم في المنسوجات.
- التطبيقات الصناعية: يساهم ثاني كبريتيد الكربون في إنتاج المبيدات الحشرية ومواد التبخير والمواد الكيميائية المطاطية. بالإضافة إلى ذلك، فهو يعمل كمحفز في تصنيع حمض الكبريتيك ورابع كلوريد الكربون.
- المذيب: يعمل ثاني كبريتيد الكربون كمذيب لمجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك الزيوت والشحوم والمطاط والراتنجات والكبريت. ونتيجة لذلك، فإنه يستخدم عادة في إنتاج المنتجات القائمة على السليلوز.
- العمليات الكيميائية: يستخدم كمادة خام في تركيب المركبات العضوية مثل رابع كلوريد الكربون، والثيوكربامات، والديثيوكربامات. تجد هذه المركبات تطبيقات في الصناعات الزراعية والصيدلانية.
- فلكنة المطاط: يشارك ثاني كبريتيد الكربون في عملية فلكنة المطاط، مما يحسن قوته ومرونته ومقاومته للتآكل.
تسلط هذه التطبيقات المتنوعة الضوء على أهمية ثاني كبريتيد الكربون في العديد من الصناعات، بدءًا من المنسوجات والزراعة إلى البحث والتصنيع.
أسئلة:
س: أي الجزيئات التالية قطبية؟ أ- الأمونيا ب- الأوكتان ج. الماء د. ثاني كبريتيد الكربون
ج: أ، الماء (H2O) قطبي بسبب شكله الجزيئي المنحني والمشاركة غير المتكافئة للإلكترونات.
س: ما الزاوية المحصورة بين روابط الكربون والكبريت في جزيء ثاني كبريتيد الكربون (CS2)؟
ج: الزاوية بين روابط الكربون والكبريت في CS2 هي 180 درجة، مما يشكل هندسة خطية.
س: ما عدد الذرات الكلية الموجودة في مول واحد من ثاني كبريتيد الكربون؟
ج: يحتوي المول الواحد من ثاني كبريتيد الكربون على 6.02 × 10^23 جزيء، وكل جزيء يحتوي على 3 ذرات (1 كربون و2 كبريت).
س: أي من هذه العناصر تعتقد أنه قابل للذوبان في المذيب غير القطبي، ثاني كبريتيد الكربون، CS2؟
ج: المواد غير القطبية مثل الأوكتان (ب) يجب أن تكون قابلة للذوبان في ثاني كبريتيد الكربون (CS2).
س: ما هي درجة الغليان الطبيعية لثاني كبريتيد الكربون؟
ج: تبلغ درجة الغليان الطبيعية لثاني كبريتيد الكربون حوالي 46.3 درجة مئوية (115.3 درجة فهرنهايت).
س: هل ثاني كبريتيد الكربون قطبي أم غير قطبي؟
ج: ثاني كبريتيد الكربون (CS2) هو جزيء غير قطبي بسبب شكله الخطي ومشاركته المتساوية للإلكترونات.
س: ما هي صيغة ثاني كبريتيد الكربون؟
ج: صيغة ثاني كبريتيد الكربون هي CS2.
س: ما هو ثاني كبريتيد الكربون؟
ج: ثاني كبريتيد الكربون (CS2) هو مركب كيميائي متطاير يتكون من ذرة كربون واحدة وذرتين كبريت، يستخدم في التطبيقات الصناعية المختلفة.
س: ما مدى أهمية حقيقة أن ثاني كبريتيد الكربون أكثر كثافة من الماء؟
ج: إن الكثافة العالية لثاني كبريتيد الكربون مقارنة بالماء تعني أنه لن يختلط بسهولة وسيشكل طبقات مميزة عند دمجه.
س: كيف يمكن للبشر أن يواجهوا ثاني كبريتيد الكربون؟
ج: يمكن أن يتلامس البشر مع ثاني كبريتيد الكربون من خلال العمليات الصناعية أو التطبيقات الكيميائية أو التعامل مع منتجات معينة.
س: ماذا يحدث إذا تناولت ثاني كبريتيد الكربون؟
ج: تناول ثاني كبريتيد الكربون يمكن أن يسبب مشاكل صحية منها الغثيان والصداع وتأثيرات على الجهاز العصبي مما يجعله خطراً على صحة الإنسان.
س: هل ثاني كبريتيد الكربون أكثر كثافة من الماء؟
ج: نعم، ثاني كبريتيد الكربون أكثر كثافة من الماء، حيث تبلغ كثافته حوالي 1.26 جم/مل مقارنة بكثافة الماء البالغة 1 جم/مل.