Сера, сероводород и сульфиды

cover
6491
Желтая, а горит синим пламенем. Сера — вот ответ на загадку. Рассмотрим в этой статье свойства этого химического элемента, а также узнаем о соединении с запахом «тухлых яиц».
11 апреля 2024 г.
Содержание статьи

Сера. Общие сведения

В периодической таблице Д. И. Менделеева сера находится в VI группе главной подгруппе, третьем периоде. В современной классификации это 15 группа.


Элемент имеет следующую электронную конфигурацию: +16S 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

Три электронных слоя, причем на внешнем два неспаренных электрона, следовательно низшая валентность равна II. То есть в основном состоянии она может образовать две химических связи.

Но сера не так проста. Она может похвастаться пустым d-подуровнем. Если на него перепрыгнут распаренные электроны, то сера перейдет в возбужденное энергетическое состояние. Их два:

  1. в первом, появляется четыре свободных электрона, а следовательно валентность серы будет IV.
  2. во втором, будет шесть неспаренных электронов. Валентность VI.

Ниже на схеме видно, с каких подуровней могут сбежать из пар электроны.


В степенях окисления тоже можно запутаться, но мы сейчас разберем их на примерах и всё сразу станет понятно.

Физические свойства и аллотропия

В природе серу можно встретить в виде простого вещества (самородная сера), или же в составе минералов: сульфидов, например пирит (FeS₂), киноварь (HgS), халькопирит (FeCuS₂); сульфатов, например, мирабилит (Na₃SO₄), гипс (CaSO₄•2H₂O).


Как и для многих неметаллов, сера имеет несколько аллотропных модификаций с разным количеством атомов в составе. Наиболее устойчивой формой считается ромбическая сера (S₈).


Сера имеет низкую теплопроводность и электропроводность. Нерастворима в воде, причем в виде порошка не тонет, а плавает на поверхности. Это явление называется флотация.


Ещё сера хорошо растворяется в органических растворителях: скипидаре, бензоле. Кстати, именно такая сера вырабатывается у нас в наружном слуховом проходе. Она служит для смазывания и очистки слухового канала, барабанной перепонки.


Если ромбическую серу нагреть, то образуется моноклинная сера, в которой атомы расположены в виде короны. При резком охлаждении кипящего расплава образуется пластическая сера (Sₙ). При затвердевании она преобразуется в ромбическую. 


Короче, любая сера мечтает быть ромбической. А мечты, как известно, сбываются.

Ниже в таблице можно увидеть основные параметры и внешний вид аллотропии.

Химические свойства серы

Сера может проявлять окислительные и восстановительные свойства.

Способы получение серы

В промышленности серу получают из самородной серы. Сначала измельчают в порошок, а затем опускают в воду. В результате все примеси оседают на дно, а сера плавает на поверхности за счет своей гидрофобности.

Также серу можно получать путем обжига сульфидов.

Сероводород

H₂S — сероводород, сульфид водорода. Бесцветный или слегка желтоватый газ с запахом тухлых яиц. В высоких концентрациях ядовит и огнеопасен. Малорастворим в воде. Этот газ встречается повсеместно. Он есть в канализациях, попутном нефтяном газе, образуется в процессе гниения белков. Но не смотря на свою вонючесть и ядовитость, большим спросом пользуются сероводородные ванны. Полезные и лечебные.

А теперь рассмотрим в таблице некоторые химические свойства сероводорода.

Применение серы и его соединений

  1. Практически вся сера, получаемая в промышленности идет на синтез серной кислоты (H₂SO4). А она используется для изготовления красителей, лекарств, спичек, удобрений, пороха.
  2. Также сера используется для лечения чесотки, некоторых видов аллергических дерматитов.  
  3. Сера применяется для обезвреживания ртути.
  4. Пластическая сера применяется в изготовлении резины.
  5. Сульфид цинка тоже используется для изготовления красок, так как является люминофором. 
  6. Диоксид серы применяется как пищевая добавка, она мешает размножению бактерий и грибов.

Проверь себя

Назовите соединение HgS


  1. сульфат ртути
  2. Сульфит ртути
  3. Сульфид ртути


Какая самая устойчивая аллотропная модификация серы?


  1. Ромбическая
  2. Моноклинная
  3. Пластическая


С каким из элементов не взаимодействует сера?


  1. Водород
  2. Фтор
  3. Азот
Admin1