Покорители химии, в этой статье мы продолжаем разбираться с элементами VI группы - халькогенами. В прошлой статье [читать] мы уже подробно изучили кислород, а сегодняшняя статья посвящена биогенному элементу - сере!
Сера - это химический элемент, относящийся к халькогенам (VI группа), расположенный в третьем периоде периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.
Сера является биогенным элементом, так как участвует в образовании третичной структуры белка (формирование дисульфидных мостиков).
Строение атома
Заряд ядра атома серы +16, электроны расположены на трёх электронных уровнях, шесть из которых находятся на внешнем. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. Основное состояние соответствует валентности II, а типичные степени окисления: -2, 0.
Атом серы может переходить в возбуждённое состояние за счёт свободных 3d-орбиталей, поэтому атом может проявлять степени окисления +4 и +6.
Физические свойства
В обычных условиях сера - светло-желтый порошок. Расплавленная сера представляет собой жёлтую жидкость, а выше 160 °C она превращается в вязкую тёмно-коричневую массу.
Сера, как и кислород существует в различных простых веществах, хотя они являются одним химическим элементом. Это явление называется «аллотропия». У серы есть несколько аллотропных модификаций: ромбическая, молоклинная и пластическая сера.
Ромбическая сера (S8) - хрупкое вещество желтого цвета.
Моноклинная сера (S8) имеет структуру, похожую на «корону», а внешне состоит из желтых игл (устойчива при температуре более 95 градусов Цельсия, при комнатной превращается в ромбическую серу).
Первые два варианта имеют молекулярную кристаллическую решетку, а пластическая сера (S) - атомную. Она состоит из длинных полимерных цепей, внешне похожа на резину коричневого цвета.
Получение серы
- Добыча серы из вулканических месторождений
- Неполное окисление сероводорода недостатком кислорода: образуется сера в виде желтого осадка и вода
- Взаимодействие сероводорода с оксидом серы (IV): H2S + SO2 = H2
Химические свойства
Сера может проявлять свойства окислителя и восстановителя.
1. Сера взаимодействует с металлами (при нагревании, кроме щелочных) с образованием сульфидов металлов;
2. Газ с запахом тухлых яиц (H2S) образуется в реакции серы с водородом;
3. С элементами IV группы сера также прекрасно взаимодействует;
4. Пниктогены (V группа): с азотом не реагирует, а с фосфором образует P2S3 или P2S5;
5. С кислородом из шестой группы сера реагирует и образует оксид серы (IV), а в присутствии V2O5 он может прекратиться в оксид серы (VI);
6. Сера реагирует практически со всеми галогенами, кроме брома и йода;
7. Важным свойством является взаимодействие с щелочами: сера диспропрорционирует до сульфита и сульфида;
8. Также на схеме представлены реакции с кислотами-окислителями, которые важно изучить для выполнения заданий на ОВР.
Применение
Около 50% серы, которая производится, используется в производстве серной кислоты. Остальная часть применяется для вулканизации каучука и сельского хозяйства в качестве фунгицида.
Стань покорителем химии вместе с нами!
В этой статье мы рассмотрели все особенности серы! Для сдачи ЕГЭ на высокие баллы необходимо научиться применять знания на заданиях формата экзамена. В онлайн школе Lomonosov.school вы сможете не только наработать свои знания для сдачи ЕГЭ, но и научитесь применять их для решения заданий на свойства серы.