Урок №17. Сера. Аллотропия серы. Физические и химические свойства серы. Применение

СЕРА    S


Cера в природе

Самородная сера

Украина, Поволжье, Центральная Азия и др

Сульфиды

PbS - свинцовый блеск

Cu2S – медный блеск

ZnS – цинковая обманка

FeS2 – пирит, серный колчедан, кошачье золото

H2S – сероводород (в минеральных источниках и природном газе)

Белки

Волосы, кожные покровы, ногти…

Сульфаты

CaSO4 x 2H2O - гипс

MgSO4 x 7H2O – горькая соль (английская)

Na2SO4 x 10H2O – глауберова соль (мирабилит) 

Физические свойства

Твердое кристаллическое вещество желтого цвета, нерастворима в воде, водой не смачивается (плавает на поверхности), t°кип = 445°С

 Аллотропия

Для серы характерны несколько аллотропных модификаций:

Ромбическая  

(a - сера) - S8

t°пл. = 113°C

ρ = 2,07 г/см3

Наиболее устойчивая модификация.

 

Моноклинная 

(b - сера) - S8

темно-желтые иглы, 

 t°пл. = 119°C; ρ = 1,96 г/см3. Устойчивая при температуре более  96°С; при обычных условиях превращается в ромбическую.

Пластическая 

Sn

коричневая резиноподобная (аморфная) масса.  Неустойчива, при затвердевании превращается в ромбическую.

 

 



ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ СЕРЫ

Взаимопревращение аллотропных модификаций серы


Строение атома серы


 Размещение электронов по уровням и подуровням


Основное состояние

1s22s22p63s23p4

Размещение электронов по
орбиталям (последний слой)

Степень
окисления

Валентность


+2, -2

В основном состоянии

II

 

+4

Первое возбуждённое состояние

IV


+6

Второе возбуждённое состояние

VI

Получение серы

1.      Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара.

2.      Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода).

2H2S + O2 = 2S + 2H2O

3.      Реакция Вакенродера

2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

Химические свойства серы

Сера - окислитель

S0 + 2ē -> S-2

Сера - восстановитель

S - 2ē -> S+2; S - 4ē -> S+4; S - 6ē -> S+6

1)      Сера реагирует со щелочными металлами без нагревания:

2Na + S -> Na2S  ОПЫТ

      c остальными металлами (кроме Au, Pt) - при повышенной t°

2Al + 3S  –t°->  Al2S3

Zn + S  –t°->  ZnS         ОПЫТ

Cu + S  –t°->  CuS   ОПЫТ

2)     С некоторыми неметаллами сера образует бинарные соединения:

H2 + S -> H2S

2P + 3S -> P2S3

C + 2S -> CS2

1)     c кислородом:

S + O2  –t°->  S+4O2

2S + 3O2 t°;pt-> 2S+6O3

 2)     c галогенами (кроме йода):

S + Cl2 -> S+2Cl2

 3)     c кислотами - окислителями:

S + 2H2SO4(конц) -> 3S+4O2 + 2H2O

S + 6HNO3(конц) -> H2S+6O4 + 6NO2 + 2H2O

 Реакции диспропорционирования:

 4) 3S0 + 6KOH -> K2S+4O3 + 2K2S-2 + 3H2O

 


Тренажёр №1 - Характеристика серы по её положению в периодической системе Д. И. Менделеева

Тренажёр №2 - Химические свойства серы

Тренажёр №3 - Взаимодействие серы с металлами


Применение

Вулканизация каучука, получение эбонита, производство спичек, пороха, в борьбе с вредителями сельского хозяйства, для медицинских целей (серные мази для лечения кожных заболеваний), для получения серной кислоты и т.д.

Применение серы и её соединений

 ЗАДАНИЯ

№1. Закончите уравнения реакций:
S + O2
S + Na
S + H2
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель.

№2. Осуществите превращения по схеме:
H2S → S → Al2S3 → Al(OH)3

№3. Закончите уравнения реакций, укажите, какие свойства проявляет сера (окислителя или восстановителя):

Al + S =  (при нагревании)

S + H2 = (150-200)

S + O2 = (при нагревании)

S + F2 =  (при обычных условиях)

S + H2SO4(к) =

S + KOH =

S + HNO3 =

Это интересно...

Содержание серы в организме человека  массой 70 кг - 140 г.

В сутки человеку необходимо 1 г серы.

Серой богаты горох, фасоль, овсяные хлопья, пшеница, мясо, рыба, плоды и сок манго.

Сера входит в состав гормонов, витаминов, белков, она есть в хрящевой ткани, в волосах, ногтях. При недостатке серы в организме наблюдается хрупкость ногтей и костей, выпадение волос.

Следите за своим здоровьем!


Знаете ли вы...

·         Соединения серы могут служить лекарственными препаратами

·         Сера – основа мази для лечения грибковых заболеваний кожи, для борьбы с чесоткой. Тиосульфат натрия Na2S2O3 используется для борьбы с нею

·         Многие соли серной кислоты содержат кристаллизационную воду: ZnSO4×7H2O и  CuSO4×5H2O. Их применяют как антисептические средства для опрыскивания растений и протравливания зерна в борьбе с вредителями сельского хозяйства

·         Железный купорос FeSO4×7H2O используют при анемии

·         BaSO4 применяют при рентгенографическом исследовании желудка и кишечника

·         Алюмокалиевые квасцы KAI(SO42×12H2O - кровоостанавливающее средство при порезах

·         Минерал Na2SO4×10H2O носит название «глауберова соль» в честь открывшего его в VIII веке немецкого химика  Глаубера  И.Р.  Глаубер во время своего путешествия внезапно заболел. Он ничего не мог есть, желудок отказывался принимать пищу. Один из местных жителей направил его к источнику. Как только он выпил горькую соленую воду, сразу стал есть. Глаубер исследовал эту воду, из нее выкристаллизовалась соль Na2SO4×10H2O. Сейчас ее применяют как слабительное в медицине, при окраске хлопчато- бумажных тканей. Соль также находит применение в производстве стекла

·         Тысячелистник обладает повышенной способностью извлекать из почвы серу и стимулировать поглощение этого элемента с соседними растениями

·         Чеснок выделяет вещество – альбуцид, едкое соединение серы. Это вещество предотвращает раковые заболевания, замедляет старение, предупреждает сердечные заболевания.

Ċ
Галина Пчёлкина,
13 июня 2011 г., 10:15