Сера, её физические и химические свойства.
Сера, её физические и химические свойства. Биологическое значение серы, её применение (демеркуризация).
СЕРА S
Cера в природе
Самородная сера
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
Сульфаты
CaSO4 * 2H2O - гипс
MgSO4 * 7H2O – горькая соль (английская)
Na2SO4 *10H2O – глауберова соль (мирабилит)
Физические свойства
Твердое кристаллическое вещество желтого цвета, нерастворима в воде, водой не смачивается (плавает на поверхности), t°кип = 445°С.
Одно из особенных физических свойств серы - флотация, способность мелкого порошка серы всплывать, тогда, как ее крупные кристаллы тонут в воде. Дело в том, что сера не смачивается водой, и ее частички держатся на поверхности воды за счет прилипших к ним мелких пузырьков воздуха. Это свойство используют при отделении самородной серы от примесей. Руду размалывают, заливают водой, а снизу продувают воздухом, сера всплывает, а примеси остаются на дне.
Аллотропия
Для серы характерны несколько аллотропных модификаций, но наиболее известные видоизменения: ромбическая (кристаллическая), моноклинная (игольчатая) и пластическая.
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.
Взаимопревращение аллотропных модификаций серы
Строение атома серы
Размещение электронов по уровням и подуровням
Основное состояние
1s22s22p63s23p4
Размещение электронов по
орбиталям (последний слой)
Степень
окисления
-2
+4
+6
Валентность
В основном состоянии
II
Первое возбуждённое состояние
IV
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
1. Взаимодействие серы со всеми щелочными и щелочноземельными металлами, медью, ртутью, серебром без нагревания:
2Na + S → Na2S ОПЫТ
S + Hg = HgS
Ртуть обладает высокой летучестью. Её пары ядовиты. Эта реакция лежит в основе удаления и обезвреживания ртути, например из разбитого медицинского термометра. Места, из которых нельзя извлечь капельки ртути, засыпают порошком серы. Сера и ртуть вступают в реакцию при соприкосновении. В результате образуется химически инертное и безвредное вещество.
Этот процесс называется демеркуризацией
2. Взаимодействие серы c остальными металлами (кроме Au,Pt) при повышенной t°:
2Al + 3S t→ Al2S3
Zn + S t°→ ZnS ОПЫТ
Cu + S t→ CuS ОПЫТ
3.Взаимодействие серы с некоторыми неметаллами с образованием бинарных соединений:
H2 + S → H2S
2P + 3S→ P2S3
C + 2S → CS2
Сера - восстановитель: S - 4ē → S+4;
S - 6ē →S+6
1. Взаимодействие серы c кислородом:
S + O2 t°→ S+4O2
2S + 3O2 t°;pt→ 2S+6O3
2. Взаимодействие серы c галогенами (кроме йода):
S + Cl2 → S+2Cl2
**Взаимодействие серы с 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
Домашнее задание параграф 21; упражнения 1, 3, 4 стр. 99-100.
Дополнительные зхадания
Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель.
S + O2
S + Na
S + H2
№2. Осуществите превращения по схеме:
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(SO4)2×12H2O - 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.