Добро пожаловать, Гость!

Новости Гости О нас

Сера

Элемент сера 16S, как и кислород 8О, находится в главной подгруппе VI группы периодической системы элементов. Однако химия серы существенно отличается от химии кислорода. Это обусловлено следующими причинами:

1. В отличие от кислорода сера проявляет и окислительные, и восстановительные свойства. 

2. В отличие от кислорода, имеющего постоянную валентность II и степень окисления в соединениях -2, сера - элемент с переменной валентностью и с переменной степенью окисления.

 

 


 

 

Характеристика элемента


16S1s22s22p63s23p4


Аr = 32,066


ЭО - 2,5


Изотопы: 32S (95,084 %); 34S (4,16 %); 33S и 36S (< 1 %)


Кларк в земной коре 0,05 % по массе. Формы нахождения:


1) самородная сера (свободная S);


2) S2- (H2S и сульфиды металлов);


3) S+6 (сульфаты Ва и Са);


4) в составе белков, витаминов.


Сера - типичный неметалл, р-элемент. Устойчивые С.О. в соединениях -2, +4, +6.


Отличительное свойство - способность образовывать прочные гомоатомные связи-S-S-S- что приводит к существованию линейных и циклических цепей.


Важнейшие S-содержащие вещества


S-2

S0

S+4

S+6

восстановители

окислительно - восстановительная двойственность

окислители

H2S сероводород CS2 - сероуглерод

S, свободная сера, большое число аллотропов

SO2 сернистый ангидрид H2SO3 сернистая кислота Mex(SO3)y сульфиты

SO3 серный ангидрид H2SO4 серная кислота Mex(SO4)y сульфаты


Свободная сера


Аллотропия. Физические свойства.


Аллотропные модификации серы: ромбическая - S8. Твердое кристаллическое вещество ли монно-желтого цвета; нерастворимо в воде, хорошо растворимо в сероуглероде, ацетоне, бензоле.


Моноклинная - S8. Существует при температуре около 950С. Отличается от ромбической взаимной ориентацией октаэдров в кристаллической решетке.


Пластическая. Длинные зигзагообразные цепи.


Получение серы


1. Извлечение самородной серы из ее месторождений


2. Переработка природных газов, содержащих H2S (окисление при недостатке О2).


3. В лаборатории серу получают взаимодействием SО2 и H2S в водном растворе:


2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2О


Химические свойства серы


При обычной температуре твердофазная сера малореакционноспособна. Однако при нагревании, и особенно в расплавленном состоянии, сера ведет себя как очень химически активное вещество


Сера - окислитель:


S + 2e- = S2-


Для завершения октета на внешнем слое атомы серы принимают недостающие 2 электрона и в состоянии S2- образуют ионные и ковалентные связи с водородом, металлами и некоторыми неметаллами.


Реакции с металлами


1) Сера непосредственно соединяется с большинством Me (кроме Pt, Au), образуя сульфиды. С некоторыми Me реакция протекает при обычной температуре, например:


S + Сu = CuS


S + 2Ag = Ag2S


S + Hg = HgS


С железом и многими другими Me сера реагирует при нагревании:


S + Fe = FeS


Реакции с менее ЭО неметаллами


S + Н2 = H2S сероводород


2S + С = CS2 сероуглерод


3S + 2Р = P2S3 сульфид фосфора (III)


Сера - восстановитель:


S - 4e- = S+4;
S - 6e- = S+6


В соединениях с более ЭО элементами атомы серы находятся в положительно заряженном состоянии.


Реакции с более ЭО неметаллами


Непосредственно сера не взаимодействует с азотом и йодом.


Практически важными являются реакции соединения серы с кислородом. При обычных условиях сера горит на воздухе, окисляясь кислородом до диоксида серы:


S + O2 = SO2


Высший оксид SO3 образуется при окислении серы или SO2 кислородом в присутствии катализаторов:


2S + 3O2 = 2SO3 триоксид серы (оксид серы (VI)).


Сера непосредственно соединяется с фтором (при обычной температуре) и с хлором (расплавленная сера):


S + 3F2 = SF6 гексафторид серы


2S + Cl2 = S2CI2 дитиодихлорид серы


S2Cl2 + Cl2 = 2SCI2 дихлорид серы


Реакции со сложными веществами - сильными окислителями


Сильные окислители (HNO3, H2SO4 конц., К2Сr2O7 и др.) окисляют свободную серу до SO2 или H2SO4:


S + 2HNO3(разб.) = H2SO4 + 2NO↑


S + 6HNO3(конц.) = H2SO4 + 6NO2↑ + 2Н2O


S + 2H2SO4(конц.) = 3SO2↑ + 2Н2O


S + К2Сr2O7 = Сr2O3 + K2SO4


Диспропорционирование серы в растворах щелочей


3S+ 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3Н2O