Сера хим свойства – Химия серы | CHEMEGE.RU

Сера — урок. Химия, 8–9 класс.

Химический элемент

Сера — химический элемент № \(16\). Она расположена в VIА группе третьем периоде Периодической системы.

 

S16+16)2e)8e)6e

 

На внешнем слое атома серы содержатся шесть валентных электронов. До завершения внешнего слоя не хватает двух электронов. Поэтому в соединениях с металлами и водородом сера проявляет степень окисления \(–2\). При взаимодействии с более элетроотрицательными элементами (кислородом, галогенами) сера образует соединения, в которых её степень окисления положительная (\(+4\) или \(+6\)).

 

В земной коре сера встречается в самородном виде или в виде минералов и горных пород: (пирит — FeS2, цинковая обманка — ZnS, свинцовый блеск — PbS, гипс — CaSO4⋅2h3O, глауберова соль — Na2SO4⋅10h3O).

 

Самородная сера

 

Свинцовый блеск

  

Сера относится к макроэлементам живых организмов. Она содержится в белках. Особенно много серы в белках волос, рогов, шерсти. Входит она также в состав некоторых витаминов и гормонов.

Простое вещество

Сера образует несколько аллотропных модификаций. Обычно мы имеем дело с кристаллической серой, которая состоит из восьмиатомных циклических молекул.

 

 

Молекулы образуют кристаллы разного строения, и поэтому существуют аллотропные видоизменения: ромбическая и моноклинная сера. Обе модификации представляют собой жёлтые легкоплавкие вещества. Температуры плавления их несколько различаются (\(+112,8\) °С и \(+119,3\) °С).

 

 

При нагревании сера плавится, превращается в лёгкую жидкость, а затем начинает темнеть и становиться вязкой. Образуется пластическая сера, состоящая из длинных линейных молекул.

 

В воде сера не растворяется и ею не смачивается. Поэтому порошок серы не тонет в воде, несмотря на более высокую плотность (\(2,07\) г/см³). Такое явление называется флотацией

.

 

Подожжённая сера реагирует с кислородом, и образуется сернистый газ. Сера в этой реакции — восстановитель.

 

S0+O20=tS+4O2−2.

 

Окислительные свойства сера проявляет в реакциях с металлами и водородом.

 

С активными металлами и ртутью реагирует при комнатной температуре:

 

Hg0+S0=Hg+2S−2.

 

При нагревании сера вступает в реакцию с большинством металлов — железом, алюминием, цинком и другими, кроме золота и платины.

 

2Al0+3S0=tAl+32S−23.

 

В реакциях с металлами образуются сульфиды.

 

При повышенной температуре сера реагирует с водородом. Образуется сероводород:

 

h30+S0=th3+1S−2.

 

Применение серы

  • Используется в химической промышленности для производства серной кислоты;
  • находит применение в сельском хозяйстве для обеззараживания помещений;
  • входит в состав некоторых мазей;
  • используется в производстве спичек и бумаги;
  • с её помощью каучук превращают в резину;
  • входит в состав взрывчатых веществ.

www.yaklass.ru

Сера | Info-Farm.RU

Серы (S) — химический элемент группы 16 периодической системы элементов с атомным номером 16, простое вещество которого сера — неметалл, желтая кристаллическое вещество. Встречается в природе в самородном состоянии и в виде сульфидов тяжелых металлов (пирита и других). Серу применяют преимущественно в химической промышленности для производства серной кислоты, синтетического волокна, сернистых красителей, дымного пороха, в резиновой промышленности, а также в сельском хозяйстве, фармацевтике и др.

Благодаря способности создавать дисульфидные связи Сера играет важную роль в составе белков.

История

Элементарную природу серы установил Антуан Лавуазье в своих опытах по сжиганию.

Общая характеристика

Серы имеет атомную массу 32,06. В природе существует 4 стабильных изотопа с массовыми числами 32-34 и 36. Сера принадлежит к халькогенов, по новой классификации в шестнадцатом, а по старой к VI группы элементов периодической таблицы. Сера является неметаллов.

Известны несколько аллотропных форм серы. При обычных условиях стабильной является ромбическая сера — бледно-желтого цвета, с плотностью 2070 кг / м3, t плав = 112,8 ° С, t кип = 444,6 о С. Во всех жидких и твердых состояниях сера диамагнитна. Термодинамические и другие свойства серы резко меняются при 160 ° C, что связано с изменением молекулярного строения жидкой серы. Вязкость серы с повышением температуры сильно возрастает (от 0,0065 Пас при 155 ° C до 93,3 Пас при 187 ° C), а затем падает (до 0,083 Пас при 444,6 ° C).

Сера реагирует почти со всеми металлами.

Распространение в природе

Серы — достаточно распространенный элемент, на него приходится около 0,1% массы земной коры. Среднее содержание серы в земной коре 4,710 -2 мас.%, При этом основное количество природной серы сосредоточена в осадочных горных породах (0,3 мас.%). В других горных породах среднее содержание серы таков: дуниты, перидотиты, пироксениты — 0,01%; базальты, габронориты, диабаза — 0,03%; диориты, андезиты — 0,02%.

В природе сера встречается как в свободном состоянии — так называемая самородная сера, но значительно чаще она встречается в связанном виде, то есть в виде различных соединений. Важнейшие из них — железный колчедан, или пирит FeS 2, цинковая обманка ZnS, свинцовый блеск PbS, медный блеск Cu 2 S, гипс CaSO 4 · 2H 2 O, мирабилит Na 2 SO 4 · 10H 2 O и др.

Сера содержится в каменном угле и нефти, а также во всех растительных и животных организмах, поскольку она входит в состав белков.

Содержание серы в нефти и природном газе оценивается в 210 9 т, то есть больше, чем запасы природной серы. Сера в нефти присутствует в разной форме, от элементной серы и сероводорода в сернистой органики, который включает более 120 соединений. Основные серосодержащие вещества углеводородного сырья — сероводород, меркаптаны и другие сероорганические соединения. Сырьевой базой для получения серы является, как правило, газы с содержанием сероводорода не менее 0,1%.

Конечно самородная сера встречается сплошной массой, заполняя трещины и полости в горных породах, или в виде натечных, шаровидных и гниздоподибних агрегаты, сталактитов, сталагмитов, налетов, выцветов, землистых порошковатые скоплений. Нередко она образует кристаллы, которые часто группируются в сростки, друзы, щетки.

Физические свойства

Сера — кристаллическое вещество желтого цвета. Она очень хрупкая и легко растирается в мельчайших порошок. Плотность 2070 кг / м 3. t плав = 112,8 ° С, t кип = 444,6 о С. Во всех жидких и твердых состояниях сера диамагнитна.

Встречается в трех аллотропных формах: две кристаллические (ромбическая и моноклинная, по способу соединения атомов в кристалле) и аморфная.

  • α-S (ромбическая) кристаллическая модификация, t плав = 112,8 ° C, устойчива к 95,6 ° C, лимонно-желтая;
  • β-S кристаллическая модификация, t плав = 119 ° C, устойчива при 95,6-119 ° C, медово-желтая. До 160 ° C молекулы 8-атомные, в парах — 2-атомные (парамагнитная сера), 4, 6, и 8-атомные.
  • Выше 160 ° C образуются спиральные цепи μ-S пластической серы.

Электрического тока и тепла сера почти не проводит. Пары серы при очень быстром охлаждении переходят в твердое состояние в виде очень тонкого порошка (серного цвета), минуя жидкое состояние. В воде сера нерастворим и не смачивается водой, но в бензоле C 6 H 6 и особенно в сероуглероде CS 2 растворяется хорошо.

Химические свойства

Имея во внешнем слое шесть электронов: (+ 16), 2,8,6 — атомы серы проявляют свойства окислителя и, присоединяя от атомов других элементов два электрона, которых им не хватает в полностью заполненной внешней оболочки, превращаются в отрицательно двухвалентные ионы: S 0 + 2е = S 2. Но Сера — менее активный окислитель, чем кислород, поскольку его валентные электроны отдаленные от ядра атома и слабее с ним связаны, чем валентные электроны атомов кислорода. В отличие от кислорода Сера может проявлять свойства и восстановителя: S 0 — 6e = S 6+ или S 0 — 4e = S 4+. Восстановительные свойства серы проявляются при взаимодействии с сильнее него окислителем, то есть с веществами, атомы которых имеют большее сродство к электрону.

Серы может непосредственно реагировать почти со всеми металлами (за исключением благородных), но преимущественно при нагревании. Так, если смесь порошков серы и железа нагреть хоть в одном месте, чтобы началась реакция, то дальше вся смесь сама собой раскалится (за счет теплоты реакции) и превратится в черную хрупкую вещество — моносульфид железа:

Fe + S = FeS

Смесь порошков серы и цинка при поджога реагирует очень бурно, со вспышкой. Вследствие реакции образуется сульфид цинка:

Zn + S = ZnS

С ртутью сера реагирует даже при обычной температуре. Так, при растирании ртути с порошком серы возникает черное вещество — сульфид ртути:

Hg + S = HgS

При высокой температуре сера реагирует также с водородом с образованием сероводорода:

H 2 + S = H 2 S.

При взаимодействии с металлами и водородом сера играет роль окислителя, а сама восстанавливается до ионов S 2- Поэтому во всех сульфидах сера негативно двухвалентное. Сера сравнительно легко реагирует и с кислородом. Так, подожжена сера горит на воздухе с образованием диоксида серы SO

2 (сульфитного ангидрида) и в очень незначительном количестве триоксида серы SO 3 (сульфатного ангидрида).

  • S + O 2 = SO 2
  • 2S + 3O 2 = 2SO 3

При этом окислителем является кислород, а серу — восстановителем. В первой реакции атом серы теряет четыре, а во второй — шесть валентных электронов, в результате чего Сера в составе SO 2 положительно четырёхвалентен, а в SO 3 — положительно шестивалентный.

Получение

Серу получают из самородных руд, а также в виде побочного продукта при переработке полиметаллических руд, из сульфатов при их комплексной переработке, из природных газов и горючих ископаемых при их очистке. Доля серы получена из сероводорода возрастает. Для отделения серы от посторонних примесей ее выплавляют в автоклавах. Автоклавы — это железные цилиндры, в которые загружают руду и нагревают перегретым водяным паром до 150 ° С под давлением 6 атм .. Расплавленное сера стекает вниз, а пустая порода остается. Выплавленная из руды сера еще содержит определенное количество примесей.

Вполне чистую серу получают перегонкой в ​​специальных печах, соединенных с большими камерами. Пары серы в холодной камере сразу переходят в твердое состояние и оседают на стенках в виде очень тонкого порошка светло-желтого цвета. Когда же камера нагревается до 120 ° С, то пары серы превращаются в жидкость. Расплавленную серу разливают в деревянные цилиндрические формы, где она и застывает. Такую серу называют Черенкова.

Применение

Сера широко применяется в различных отраслях народного хозяйства, в основном в химической промышленности для производства серной кислоты H 2 SO4 (почти половина серы, добываемой в мире), сероуглерода CS 2, некоторых красителей, и других химических продуктов. Значительные количества серы потребляет резиновая промышленность для вулканизации каучука, то есть для преобразования каучука в резину.

Серу используют в химической промышленности при производстве фосфорной, соляной и других кислот, в резиновой промышленности, производстве красителей, дымного пороха и тому подобное. Самородную серу используют в сельском хозяйстве (инсектициды, микроудобрения, как дезинфицирующее средство в животноводстве).

Техническая сера, применяется для производства серной кислоты, должна содержать не менее 95% серы, мышьяка и Селена не должно быть совсем, а содержание органических веществ не должно превышать 1%. Производство искусственного волокна (вискозы) в химической промышленности является другим потребителем серы. В сельском хозяйстве серу применяют как средство борьбы с вредителями, частично в качестве удобрения, для дезинфекции при лечении животных. В бумажном производстве серу в виде SО2 используют при обработке древесной массы (бисульфатний метод). Сера используется при вулканизации резины, в стеклянной, кожевенной промышленности. Незначительные количества серы высокой чистоты используются в химико-фармацевтической промышленности. Серу используют также для производства ультрамарина. Текстильная, пищевая, крахмальная и паточная отрасли промышленности применяют серу или ее соединения для отбеливания и осветления, при консервировании фруктов, в холодильном деле.

Серу используют также в спичечном производстве, в пиротехнике, в производстве черного пороха и тому подобное. В медицине сера идет для изготовления серной мази при лечении кожных болезней. В сельском хозяйстве сернистый цвет применяют для борьбы с вредителями хлопчатника и виноградной лозы.

Воздействие на человека

Серный пыль раздражает органы дыхания, слизистые оболочки. ПДК — 2 мг / м. куб.

Изображения по теме

info-farm.ru

Химические свойства серы - Справочник химика 21

    Химические свойства серы. Сера — типичный активный неметалл. Она реагирует с простыми и сложными веществами. В химических реакциях сера может Сыть как окислителем, так и восстановителем. Это зависит от окислительно-восстановительных свойств веществ, с которыми она реагирует. Сера проявляет свойства окислителя при взаимодействии с простыми веществами — восстановителями (металлами, водородом, некоторыми неметаллами, имеющими меньшую ЭО). Восстановителем сера является по отношению к более сильным окис/штелям (кислороду, галогенам и кислотам-окислителям). [c.363]
    Химические свойства серы [c.296]

    Химические свойства серы.................. [c.274]

    Физико-химические свойства серы и сульфидов железа [c.35]

    По химическим свойствам сера — типичный неметалл. Энергично реагирует со многими металлами и неметаллами соединяется с железом, цинком, водородом, кислородом, фосфором, хлором и т. д. В реакциях с металлами и водородом сера играет роль окислителя (электроноакцептора), проявляя при этом степень окисления, равную —2 (пример I). При взаимодействии с кислородом та же сера — донор электронов ее степень окисления становится равной +4 или +6 (пример П)  [c.466]

    Химические свойства. Сера — типичный неметалл, ло своей электроотрицательности она уступает только галогенам, кислороду и азоту и поэтому окисляется ими. В своих соединениях она проявляет степени окисления —2, -(-4, +6 и редко +2. [c.242]

    Каковы химические свойства серы Приведите примеры уравнений реакций, показывающих окислительно-восстановительные свойства серы. [c.228]

    Химические свойства серы, селена и теллура во многом отличаются от свойств кислорода. Одно из важнейших отличий заключается в существовании у этих элементов положительных степеней окисления вплоть до -1- 6, которые встречаются, напри- [c.305]

    Физические и химические свойства серы, Сера образует несколько аллотропических модификаций (рис. 56). При комнатной температуре устойчива ромбическая а-сера. Она желтого цвета, нерастворима в воде, но хорошо растворяется в сероуглероде. При 95,4 °С а-сера переходит в моноклинную Р Серу с температурой плавления П9,3 °С. Обе модификации состоят из циклических коронообразных молекул Se. а- и Р-Модификации серы отличаются взаимным расположением молекул Se в кристалле. Атомы серы в молекуле Se находятся в sp -гибридном состоянии и связаны между собой кова- [c.316]

    Охарактеризуйте химические свойства серы. Приведите примеры уравнений реакций, в которых сера играет роль окислителя, восстановителя. [c.374]

    Химические свойства серы. В химическом отношении сера — типичный неметалл, активно взаимодействует со многими металлами, образуя сульфиды. Реагирует сера и с некоторыми неметаллами кислородом, водородом (при нагревании), галогенами. Например, пропуская хлор в расплавленную серу, получают хлорид серы, в котором она проявляет степень окисления -М. Относительная молекулярная масса хлорида серы, определенная по относительной плотности пара, соответствует формуле Это жидкость с температурой кипения [c.382]

    Физико-химические свойства серы, требования ГОСТа на качество серы. [c.266]

    Так, например, при проведении в IX классе урока на тему Химические свойства серы главная ключевая идея заключается в том, чтобы на основе этого материала расширить, углубить, конкретизировать теоретические знания учащихся о строении вещества, об окислительно-восстановительных процессах, о тепловом эффекте химических реакций, о связи химических свойств простого вещества серы с положением элемента в таблице Д. И. Менделеева. Вокруг этой стержневой идеи и строят урок, определяют его содержание и его структуру. Таким образом, учащихся учат определенному, характерному для химии методологическому подходу к изучению химических объектов, который способствует формированию специальных учебных умений в процессе освоения химического содержания. [c.185]

    По своим химическим свойствам сера во многом аналогична кислороду, хотя химическая активность ее значительно слабее, чем кислорода. С повышением температуры реакционная способность серы сильно возрастает она легко вступает в соединения с галогенами (за исключением иода), водородом, фосфором, мышьяком, сурьмой и почти со всеми металлами. [c.56]

    Обмен обусловлен структурными особенностями получаемого соединения и его физико-химическими свойствами. Сера-35 хоро- [c.137]

    По химическим свойствам сера типичный металлоид. При нагревании она легко окисляется, с атомарным водородом легко реагирует при комнатной температуре, а с хлором и фтором — при нагревании до 100°. Нагревание способствует также образованию [c.81]

    Физические и химические свойства серы. В процессе плавления серы наблюдается интересная особенность при 113° С она представляет собой [c.212]

    По химическим свойствам сера—типичный металлоид. Атом ее на внешнем слое содержит 6 электронов, в связи с чем сера может образовать отри- [c.213]

    Опишите химические свойства серы в связи со строением его атомов и местом, занимаемым в периодической системе. Укажите, в отношении каких элементов сера является а) неполным аналогом, б) полным аналогом. [c.137]

    По химическим свойствам сера — типичный неметалл. Соединяясь с водородом лишь при нагревании, она образует ядовитое газообразное соединение — сероводород, растворимый в воде. При 20° 1 объем воды растворяет 2,5 объема сероводорода. Сероводородная вода обладает свойствами очень слабой кислоты. Диссоциация ее протекает главным образом по уравнению [c.164]

    Если искусство вопрошать природу во времена Агриколы находилось еше в зачаточном состоянии, то в умении наблюдать природу он не был одинок. Неизвестный автор примерно той же эпохи, прикрывшийся псевдонимом легендарного арабского алхимика Гебера, приводит следующее описание физических и химических СВОЙСТВ серы Сера есть жирная земля, сгущающаяся в копях путем кипения, пока она не затвердеет и не сделается сухой. Она — единичная субстанция, так как она однородна... Она летуча, как спирт. При нагревании с серой все металлы прибывают в весе... все металлы могут соединиться с серой. исключая золота... Ртуть соединяется с серой, образуя возгон киновари. Сера обычно чернит металл, но она не может превращать ртуть в серебро, как воображают истинные философы . [c.266]

    Химические свойства серы. Соответственно своему местоположению в периодической таблицу, ниже кислорода и левее галогенов сера лишь этим элементам уступает в степени проявления электроотрицательных, свойств. [c.271]

    По химическим свойствам сера является активным неметаллом, в некоторых отношениях она сходна с кислородом и, подобно последнему, соединяется почти со всеми металлами и неметаллами. [c.164]

    Периодический закон. Изучая свойства важнейших химических элементов и их соединений, мы уже видели, что можно выделить отдельные группы элементов, сходных между собой по химическим свойствам. Таковы были, например, фтор, хлор, бром и иод, образующие группу галогенов. В группе кислорода очень сходны по химическим свойствам сера, селен и теллур, в группе азота похожи друг на друга фосфор и мышьяк. [c.232]

    При обычной температуре сера находится в твердом состоянии. Она существует в двух кристаллических формах ромбической и моноклинной. Ниже приведены основные физико-химические свойства серы  [c.24]

    По химическим свойствам сера является типичным неметаллом. Она непосредственно соединяется почти со всеми металлами. С некоторыми из них сера взаимодействует при обыкновенной температуре. Например, при растирании [c.171]

    В табл. 12 приведены некоторые физико-химические свойства серы, пирита и сульфида железа (РеЗ), продукта, который образуется приЗ терлгическом разложении пирита  [c.34]

    Химические свойства. Сера находится в VI группе третьего периода периодической системы. Значит, на внешнем электронном слое у атома серы шесть электронов. Формула элек- [c.188]

    По химическим свойствам сера — типичный неметалл. Энергично реагирует со многими металлами и металлоидами соединяется с железом, цинком, водородом, кислородом, фосфором, хлором и т. д. В реакциях с металлами и водородом сера играет роль окислителя (электроноакцентора), проявляя при этом валентность, рав- [c.502]

    Проведено изучение физических и физико-химических свойств серы, ее превращений под воздействием физических (механических) и химических воздействий, рассмотрены возможности получения новых модификаций, смесей, композиций, препаративных форм серы и разработка путей применения их в народном хозяйстве. Для этих целей использована интенсивная механическая обработка в дезинтеграторе, исследованы свойства механически активированной серы (реакционная способность, растворимость и структурных характеристик), изучены возможности композиционного сочетания серы с материалами различной химической природы. Установлена эффек-тивносгь кратковременной ударной механической обработки серы в дезинте1 раторе, 1юзволяющей проводить интенсивно процессы растворения и концентрирования ее в водных щелочных растворах. [c.37]

    В монографии рассмотрены химические свойства серы, методы идентификопределения элементов (химические, физико-химические и физичес Большое внимание уделено определению серы в различных природных и промышле объектах, приведена обширная библиография по этому вопросу. [c.272]

    Общая характеристика элементов главной подгруппы VI группы периодической системы. Кислород, строение атома, аллоторопия. Промышленные и лабораторные способы получения. Физические и химические свойства. Роль кислорода в природе и применение в технике. Озон, строение молекулы. Получение и химические свойства озона. Сравнительная характеристика окислительных свойств кислорода и озона. Роль атмосферного озонного слоя для развития жизни на Земле. Сера, строение атома, возможные степени окисления. Физические свойства серы, аллотропные модификации. Химические свойства серы. Сероводород, получение. Физические и химические свойства. Восстановительные свойства сероводорода. [c.6]

    По своим химическим свойствам сера занимает п-ро межуточное Me to между кислородом и селеном все три элемента 1При адлежат к шестой группе периодической системы. В своей низшей валентности сера находится в сернистом водороде —2) и в высшей — в верной кислоте (+6). [c.393]

    Во многом химия серы похожа на химию кислорода, особенно это относится к химическим свойствам серы в степенях окисления —2 и —1. Сульфиды, подобно окислам, обычно нераствори- [c.47]


chem21.info

Характерные химические свойства кислорода и серы.

Химические свойства кислорода

Химический элемент кислород может существовать в виде двух аллотропных модификаций, т.е. образует два простых вещества. Оба этих вещества имеют молекулярное строение. Одно из них имеет формулу O2 и имеет название кислород, т.е. такое же, как и название химического элемента, которым оно образовано.

Другое простое вещество, образованное кислородом, называется озон. Озон в отличие от кислорода состоит из трехатомных молекул, т.е. имеет формулу O3.
Поскольку основной и наиболее распространенной формой кислорода является молекулярный кислород O2, прежде всего мы рассмотрим именно его химические свойства.

Химический элемент кислород находится на втором месте по значению электроотрицательности среди всех элементов и уступает лишь фтору. В связи с этим логично предположить высокую активность кислорода и наличие у него практически только окислительных свойств. Действительно, список простых и сложных веществ, с которыми может реагировать кислород огромен. Однако, следует отметить, что поскольку в молекуле кислорода имеет место прочная двойная связь, для осуществления большинства реакций с кислородом требуется прибегать к нагреванию. Чаще всего сильный нагрев требуется в самом начале реакции (поджиг) после чего многие реакции идут далее уже самостоятельно без подвода тепла извне.

Среди простых веществ не окисляются кислородом лишь благородные металлы (Ag, Pt, Au), галогены и инертные газы.

Сера сгорает в кислороде с образованием диоксида серы:

Фосфор в зависимости от избытка или недостатка кислорода может образовать как оксида фосфора (V), так и оксид фосфора (III):


Взаимодействие кислорода с азотом протекает в крайне жестких условиях, в виду того что энергии связи в молекулах кислорода и особенно азота очень велики. Также свой вклад в сложность протекания реакции делает высокая электроотрицательность обоих элементов. Реакция начинается лишь при температуре более 2000 oC и является обратимой:

Не все простые вещества, реагируя с кислородом образуют оксиды. Так, например, натрий, сгорая в кислороде образует пероксид:

а калий – надпероксид:

Чаще всего, при сгорании в кислороде сложных веществ образуется смесь оксидов элементов, которыми было образовано исходное вещество. Так, например:


Однако, при сгорании в кислороде азотсодержащих органических веществ вместо оксида азота образуется молекулярный азот N2. Например:

При сгорании в кислороде хлорпроизводных вместо оксидов хлора образуется хлороводород:

Химические свойства озона:

Озон является более сильным окислителем, чем кислород. Обусловлено это тем, что одна из кислород-кислородных связей в молекуле озона легко рвется и в результате образуется чрезвычайно активный атомарный кислород. Озон в отличие от кислорода не требует для проявления своих высоких окислительных свойств нагревания. Он проявляет свою активность при обычной и даже низкой температурах:

PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2

Как было сказано выше, серебро с кислородом не реагирует, однако, реагирует с озоном:

2Ag + O3 = Ag2O + O2

Качественной реакцией на наличие озона является то, что при пропускании исследуемого газа через раствор иодида калия наблюдается образование йода:

2KI + O3 + H2O = I2↓ + O2 + 2KOH

Химические свойства серы

Сера как химический элемент может существовать в нескольких аллотропных модификациях. Различают ромбическую, моноклинную и пластическую серу. Моноклинная сера может быть получена при медленном охлаждении расплава ромбической серы , а пластическая напротив получается при резком охлаждении расплава серы, предварительно доведенного до кипения. Пластическая сера обладает редким для неорганических веществ свойством эластичности – она способна обратимо растягиваться под действием внешнего усилия, возвращаясь в исходную форму при прекращении этого воздействия. Наиболее устойчива в обычных условиях ромбическая сера и все иные аллотропные модификации со временем переходят в нее.

Молекулы ромбической серы состоят из восьми атомов, т.е. ее формулу можно записать как S8. Однако, поскольку химические свойства всех модификаций достаточно схожи, чтобы не затруднять запись уравнений реакций любую серу обозначают просто символом S.

Сера может взаимодействовать и с простыми и со сложными веществами. В химических реакциях проявлет как окислительные, так и восстановительные свойства.

Окислительные свойства серы проявляются при ее взаимодействии с металлами, а также неметаллами, образованными атомами менее электроотрицательного элемента (водород, углерод, фосфор):





Как восстановитель сера выступает при взаимодействии с неметаллами, образованными более электроотрицательными элементами (кислород, галогены), а также сложными веществами с ярко выраженной окислительной функцией, например, серной и азотной концентрированной кислотами:




Также сера взаимодействует при кипячении с концентрированными водными растворами щелочей. Взаимодействие протекает по типу диспропорционирования, т.е. сера одновременно и понижает, и повышает свою степень окисления:

scienceforyou.ru

Cайт учителя химии Ващенко Н.Ю.

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

h3S – сероводород (в минеральных источниках и природном газе)

Белки - волосы, кожные покровы, ногти…

Сульфаты

CaSO4 x 2h3O - гипс


MgSO4 x 7h3O – горькая соль (английская)

Na2SO4 x 10h3O – 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:


Строение атома серы

Размещение электронов по уровням и подуровням

Основное состояние

1s22s22p63s23p4

Размещение электронов по
орбиталям (последний слой)
Степень
окисления
Валентность

+2, -2

+4

+6

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).

2h3S + O2 = 2S + 2h3O

3. Реакция Вакенродера

2h3S + SO2 = 3S + 2h3O

Химические свойства серы


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.

ЗАДАНИЯ


№1. Закончите уравнения реакций:
S + O2 =
S + Na =
S + h3 =
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель.

№2. Осуществите превращения по схеме:
h3S → S → Al2S3 → Al(OH)3

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

Al + S = (при нагревании)

S + h3 = (150-200)

S + O2 = (при нагревании)

S + F2 = (при обычных условиях)

S + h3SO4(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. 

Знаете ли вы...

- Соединения серы могут служить лекарственными препаратами;
ÒСера – 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: ZnSO4×7h3O и CuSO4×5h3O. Их применяют как антисептические средства для опрыскивания растений и протравливания зерна в борьбе с вредителями сельского хозяйства.
- Железный купорос FeSO4×7h3O используют при анемии.
- BaSO4 применяют при рентгенографическом исследовании желудка и кишечника.
- Алюмокалиевые квасцы KAI(SO4) 2×12h3O - кровоостанавливающее средство при порезах.
- Минерал Na2SO4×10h3O 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 Na2SO4×10h3O. 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.


himiknoginsk.ucoz.ru

Сера

1. Историческая справка.

2. Физические свойства.

3. Химические свойства.

4. Добыча серных руд и получение серы.

5. Применение серы.

Сера S – химический элемент VI группы переодической системы Мендеева, атомный номер 16, атомная масса 32,064. Твёрдое хрупкое вещество жёлтого цвета.

Историческая справка.

Сера в самородном состоянии, а также в виде соеди­нений, например сульфидов, известна с древнейших вре­мен. Жрецы использовали ее в составе «священных куре­ний» при некоторых религиозных обрядах. Разные горю­чие смеси для военных целей также содержали серу. Еще у Гомера упоминаются «сернистые испарения» и смер­тельное действие продуктов горения серы. Она входила в состав «греческого огня», наводившего ужас на против­ников.

В 941 г. под стенами Царьграда был уничтожен флот киевского князя Игоря. В летописном своде событий «По­весть временных лет», составленном в Киеве, так описан поход Игоря: «Словно молнию... которая на небе, греки имеют у себя и пускали ее, сжигая нас, поэтому мы и не одолели их». Дружинники князя защищались от «гре­ческого огня» щитами, воловьими шкурами, но потерпе­ли поражение. Греки выбрасывали горящую смесь через медные трубы, установленные на бортах византийских кораблей. Состав этой смеси был неизвестен. Греки дер­жали его в секрете. Предполагают, что в нее входили нефть, различные горючие масла, смола, селитра, клен, сера и вещества, которые окрашивали пламя.

Горючесть серы, легкость, с которой она соединяется с металлами, объясняют причину, почему ее считали «принципом горючести» и обязательной составной частью металлических руд. Наивное верование алхимиков о сере выражено в небольшом стихотворении Н. А. Михай­ловым:

Семь металлов создал свет. Медь, железо, серебро,

По числу семи планет: Злато, олово, свинец...

Дал нам Космос на добро Сын мой! сера им отец!..

В VIII—IX вв. в сочинениях арабских алхимиков рас­сматривается ртутно-серная теория состава металлов, согласно которой происхождение всех металлов объясня­лось сочетанием серы и ртути. Эти воззрения сохраня­лись в Европе вплоть до XVIII в. Рождение металлов в средние века, конечно, мыслилось при благословении ка­толической церкви, как это и изображено в иллюстрации к книге «Семь ключей мудрости», приписываемой алхимику Базилю Вален­тину.

Элементарную при­роду серы установил француз Антуан Лоран Лавуазье (по образо­ванию юрист, а по при­званию химик) в своих опытах по сжиганию.

Древнерусское на­звание «сера» употреб­ляется очень давно. По-видимому, оно про­исходит от санскрит­ского слова «сира», что означает светло-жел­тый. Но есть и другое древнерусское название серы — «жупел» (сера горючая).

Сера —это порошок желтого цвета. Для нее харак­терно несколько модификаций, отличающихся друг от друга строением молекул и некоторыми свойствами. Так, ромбическая и моноклиническая сера всегда состоит из восьмиатомных кольцевидных молекул S8 .

Различие в свойствах кристаллических модифика­ций серы обусловлено не числом атомов в молекуле, как например в молекулах кислорода и озона, а неоди­наковой структурой кри­сталлов. На рисунке 5 пока­зан внешний вид кристал­лов ромбической и моноклинической серы. Ромбическая сера обычно желтого, а мо­ноклиническая бледно-жел­того цвета.

Третья модификация серы пластическая. Она состоит из нерегулярно расположенных зигзагообразных цепочек Sn, где п достигает нескольких тысяч. Другие модифика­ции серы построены из молекул S2 (пурпурная) и S6 (оранжево-желтая).

Сколько бы аллотропных видоизменений ни образо­вывал химический элемент, при определенных заданных условиях абсолютно устойчивым из них, как правило, оказывается лишь какое-то одно. Для серы самой устой­чивой аллотропной модификацией при обычных услови­ях при нормальном давлении и температуре не выше 95,6°С является ромбическая сера. В нее при комнатной температуре (или близкой к комнатной) превращаются все другие формы. Например, при кристаллизации из расплава серы сначала получаются игольчатые кристал­лы моноклинической формы, которые при температуре ниже 95,6°С переходят в ромбические. При температуре выше 95,6°С устойчива моноклиническая сера.

Подобные превращения происходят и с другими модификациями серы. Так, если расплавленную серу вы­лить в холодную воду, образуется эластичная, во многом похожая на резину коричневая масса. Переход из одной аллотропной формы в другую сопровождается поглоще­нием теплоты:

S D S — Q кдж

кристал- пласти-

лическая ческая

Такую пластическую серу можно получить в услови­ях школьной лаборатории. Она неустойчива и через не­которое время станет хрупкой, приобретет желтый цвет, т. е. постепенно будет превращаться в ромбическую.

Физические свойства.

Плавление серы происходит в интервале температур 112—119,3°С (в зависимости от чистоты образца). При этом с увеличением температуры до 155°С вязкость рас­плава уменьшается и возрастает в тысячи раз в интерва­ле температур 155—187°С. Затем снова наступает спад. На рисунке 10 показано, как изменяется вязкость рас­плава серы при нагревании. Имеется несколько объясне­ний этого явления. Одно из них таково, С возрастанием температуры от 155 до 187°С, вероятно, происходит значи­тельный рост молекулярной массы. Кольцевые молекулы Ss разрушаются и образуют­ся другие — в виде длинных цепей из нескольких тысяч атомов. Вязкость расплава увеличивается. При 187°С она достигает величины свы­ше 90 н • сек/м2 , т. е. почти как у твердого вещества. Дальнейшее повышение тем­пературы ведет к разрыву цепей, и жидкость снова ста­новится подвижной, вязкость

расплава уменьшается. При 300°С сера переходит в теку­чее состояние, а при 444,6°С закипает. В зависимости от температуры в ее парах обнаруживают молекулы S8 , S6 , S4 , S2 . При 1760°С пары серы одноатомны. Таким образом, с увеличением температуры число атомов в молекуле по­степенно уменьшается:

S8 " S6 " S4 " S2 " S

Изменение состава молекул вызывает изменение ок­раски паров серы от оранжево-желтого до соломенно-желтого.

Сера в обычных условиях имеют раз­личный цвет (см. выше). Окраска этих веществ обуслов­лена способностью поглощать какую-то часть спектра бе­лого света. В результате этого они окрашены в какой-ни­будь дополнительный (к цвету поглощения лучей) цвет. Дополнительными, или взаимокомпенсирующими, до бе­лого цвета являются следующие пары цветовых сочета­ний: красный — голубой, желтый — синий, зеленый — пурпурный и т. д. «Вычитание» какого-либо цвета из бе­лого дает дополнительную окраску вещества. Так, ромби­ческая сера поглощает синий цвет, поэтому она окрашена в желтый, кристаллический моноклинный селен красного цвета, так как поглощает голубой.

Сера совершенно не проводит тока и при трении заря­жается отрицательным электричеством, поэтому из нее делают круги электрических машин, в которых электри­ческий заряд возбуждается посредством трения. Очень плохо проводит сера и тепло. Если в ней содержится ме­нее 0,1% примесей, то при согревании куска серы в руке слышится своеобразный треск, и случается, что кусок рас­падается на части. Это происходит из-за напряжений, возникающих в куске вследствие его неравномерного рас­ширения в связи с малой теплопроводностью серы.

Химические свойства.

Сера в обычных условиях с водородом не соединяется. Лишь при нагревании происходит обратимая реакция:

Н2 + S D H2 S + 20,92 кдж / моль

Равновесие ее при 350°С смещено вправо, а при бо­лее высокой температуре - влево.

Все элементы VI группы взаимодействуют с галогена­ми. Известны галогениды серы, селена и теллура и дру­гих элементов группы. Например, хлорид или бромид се­ры получают при нагревании серы с галогенами в запаян­ной трубке:

2S + Br2 = 83 Br2

2S+Cl2 = S2 Cl2

Хлорид серы S2 Cl2 является хорошим растворителем многих химических соединений серы. В частности, в хи­мической промышленности его используют в качестве растворителя серы при вулканизации каучука.

Сера с водой и разбавленными кислотами не взаимодействуют, в то время как теллур окисляется во­дой при температуре 100—160°С:

Те + 2Н2 О==ТеO2 + 2Н2 #

Со щелочами сера взаимодействуют с образованием сульфидов и сульфитов (реакция обра­тимая):

3S + 6КОН D 2К2 S + К24 + ЗH2 O

Сера, так же как и кислород, взаимодействует со все­ми металлами, кроме золота, платины, иридия, с образо­ванием сульфидов. Эти реакции идут обычно при нагре­вании, но с некоторыми металлами и без нагревания. Так, со ртутью сера вступает в реакцию в обычных условиях при простом соприкосновении веществ. Если в лаборато­рии разлили ртуть (возникла опасность отравления пара­ми ртути), ее сначала собирают, а те участки, где ртут­ные капли нельзя извлечь, засыпают порошкообразной се­рой. Происходит реакция с образованием безвредного сульфида ртути (II), или киновари:

Hg+S=HgS

В школьных условиях можно легко получить сульфи­ды некоторых металлов, например CuzS. Для этого в про­бирку, закрепленную в штативе, вносят немного серы и нагревают ее до кипения. Затем щипцами вводят в пары серы предварительно подогретую полоску медной фоль­ги. Медь энергично взаимодействует с серой: 2 Сu +S = Cu2 S

mirznanii.com

Характеристика химического элемента № 16 Сера – S

Открытие серы.
Сера – одно из немногих веществ, которыми уже несколько тысяч лет назад оперировали первые «химики». Она стала служить человечеству задолго до того, как заняла в таблице Менделеева клетку под №16.
Название сера происходит от английского слова Sulfur. Она  известна с самых древнейших времен. В доказательство этому можно привести Гомеровские описания «сернистых испарений», ведь сера входила в состав «греческого огня». Упоминания о ней встречаются еще около 2000 лет до новой эры в Египте, где она использовалась в медицине для дезинфекции и в качестве отбеливателя. Ее считали «принципом горючести» в Египте. Так же использовалась жрецами в составе священных курений при религиозных обрядах. Около VIII в. китайцы стали использовать ее в пиротехнических смесях, в смеси пороха.
Сера получила такое распространение благодаря своим свойствам:
горючести и легкости соединения с металлами
В том, что сера – самостоятельный химический элемент, а не соединение, первым убедился великий французский химик Антуан Лоран Лавуазье, ставший первооткрывателем серы в конце 70 годов 18 века.
Лавуазье открыл природу серы в своих опытах по сжиганию веществ, в результате которых  ученый наблюдал выделение газа.
S + O2 = SO2               (оксид серы 4)
  
Распространение в природе.
Большие скопления самородной серы встречаются не так уж часто. Чаще она присутствует в некоторых рудах. Руда самородной серы – это порода с вкраплениями серы. Сера является шестнадцатым по химической распространенности элементом в земной коре. Встречается в свободном или самородном состоянии и связанном виде.
Важнейшие природные соединения серы FeS2 —железный колчедан или пирит, ZnS — цинковая обманка, PbS — свинцовый блеск, HgS —киноварь,AgS – серебряный блеск.
Часто встречается в виде минералов:
CaSO4 * 2h3O – ангидрид кальция, BaSO4 – тяжелый шпат.
Содержится в нефти и природном угле. Так же сера  шестой элемент по содержанию в природных водах, встречается в основном в виде сульфат-иона, из-за нее вода кажется жесткой. Жизненно важный элемент  высших организмов, составная часть многих белков, присутствует в растительный и животных организмах, концентрируется в волосах.
Нахождение в природе.
Сера довольно широко распространена в природе. В земной коре ее содержание составляет 0,05% от общей массы. В природе встречаются крупные залежи самородной серы, которые располагаются вблизи вулканов, например в Европе, где они расположены на юге Италии и в Сицилии еще  залежи самородной серы имеются в США, а также в Средней Азии, в Японии, и  Мексике. В природе сера встречается как россыпями, так и в виде кристаллических пластов, иногда образуя группы полупрозрачных желтых кристаллов, которые называются друзы.
В вулканических местностях часто наблюдается выделение из-под земли газа сероводорода H2S; Вулканические газы часто содержат также сернистый газ SO2.
На поверхности Земли находятся месторождения сульфидных соединений. Чаще всего встречеются: железный колчедан или пирит — FeS2, медный колчедан или халькопирит -   CuFeS2, свинцовый блеск — PbS, киноварь — HgS, сфалерит — ZnS. Известны также месторождения сульфатов, например, сульфата кальция гипс CaSO4·2H2O и ангидрит CaSO4, сульфата магния MgSO4 или горькая соль, сульфата бария BaSO4 или барит, сульфата стронция SrSO4 целестин.
В каменном  угле содержится 1,0-1,5% серы. Сера входить в состав нефти.
Сера — элемент, который необходим для живых организмов, так как является составной частью белков. Белки содержат 0,8-2,4% (по массе) химически связанной серы. Растения получают серу из сульфатов, содержащихся в почве. В морской воде присутствует около 8,7·10-2 % серы.

Физические свойства.
Сера способна образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны циклические молекулы S8, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество желтого цвета. Кроме того, возможны молекулы  с замкнутыми (S4, S6) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета.
При обычной  температуре сера представляет собой твердое вещество желтого цвета, при понижении температуры сера светлеет, а при температуре жидкого воздуха становится почти белой.
В процессе плавления проявляются свойства:
1. при 113 она представляет собой желтую жидкость
2. при 250 меняет цвет на красный и становится вязкой
3. при 450  закипает и выделяет желтые пары
При охлаждение серы свойства повторяются в обратном порядке.
При нормальном давлении и температурах до 98,38°Cстабильна a-модификация серы (иначе эту модификацию называют ромбической), образующая лимонно-желтые кристаллы. Ее кристаллическая решетка орторомбическая.  Плотность 2,07 кг/дм3. Выше 95,39°C стабильна b-модификация серы (так называемая моноклинная сера). Плотность b-S 1,96 кг/дм3.
В природе существуют  аморфная и кристаллическая модификации серы, наиболее устойчивы – ромбическая и моноклинная. Аморфная структура образуется при резком охлаждение жидкой серы.

Химические свойства.
1.Ромбическая структура                                       2.Моноклинная структура
Сера обладает плохой теплопроводностью, в воде почти нерастворима, но хорошо растворяется в сероуглероде.
Сера — достаточно активный неметалл. Даже при умеренном нагревании она окисляет многие простые вещества, но и сама довольно легко окисляется кислородом и галогенами.
S + O2 = SO2;
 S + 3F2 = SF6,
2S + Cl2 = S2Cl2
С водородом при нагревании сера образует сероводород H2S и в небольшом количестве сульфаты
H2 + S = H2S.
реакции серы с металлами:
2Na + S = Na2S,
Ca + S = CaS,
Fe + S = FeS
Концентрированная серная кислота при нагревании окисляет серу до SO2:
S + 2H2SO4 = 2H2O + 3SO2.
Сера может присоединяться к сульфитам
Na2SO3 + S = Na2S2O3
При комнатной температуре сера реагирует с фтором и хлором, проявляя восстановительные свойства:
S + 3F2 = SF6
S + Cl2 = SCl2

С концентрированными кислотами-окислителями (HNO3, H2SO4) сера реагирует только при длительном нагревании, окисляясь:
S + 6HNO(конц.) = H2SO4 + 6NO2 ↑ + 2H2O
S + 2H2SO(конц
.) = 3SO2 ↑ + 2H2O…[3]
На воздухесера горит, образуя сернистый ангидрид— бесцветный газ с  резким запахом:
S + O2 = SO2
С помощью спектрального анализа установлено, что на самом деле процесс окисления серы в двуокись представляет собой цепную реакцию и происходит с образованием ряда промежуточных продуктов: моноокиси серы S2O2, молекулярной серы S2, свободных атомов серы S и свободных радикалов моноокиси серы SO.
При взаимодействии с металламиобразует сульфиды. 2Na + S = Na2S. При нагревании сера реагирует с углеродом, кремнием, фосфором, водородом:
C + 2S = CS2 (сероуглерод)
Сера при нагревании растворяется в щелочах — реакция диспропорционирования
3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O
1. При обычных условиях твёрдое жёлтое кристаллическое вещество.
2. Горит в кислороде:
S + O2 = SO2 (проявляет восстановительные свойства)
3. Взаимодействует с металлами и водородом:
Fe + S = FeS
H2 + S = H2S (проявляет окислительные свойства)

Сероводород – сильный восстановитель. Этим его свойством пользуются во многих химических производствах.
Хранить его растворы на воздухе нельзя, он окисляется с выделением серы:
2H2S + О2 → 2Н2О + 2S….[2]
Тонкоизмельченная сера склонна к химическому самовозгоранию, при контакте с окислителями, а также в смеси с углем, жирами, маслами. Сера образует взрывчатые смеси нитратами, хлоратами перхлоратами. Самовозгорается при контакте с хлорной известью.
Получение.
серу получают, в основном, выплавляя ее из горных пород, содержащих самородную. Так называемый геотехнологический способ позволяет получать серу без подъема руды на поверхность. Этот способ был предложен в конце 19 века американским химиком Г. Фрашем, перед которым встала задача извлечения на поверхность земли серы из месторождений юга США, где песчаный грунт резко усложнял ее добычу традиционным шахтным методом.
Фраш предложил использовать для подъема серы на поверхность перегретый водяной пар. Перегретый пар по трубе подают в подземный слой, содержащий серу. Сера плавится (ее температура плавления немного ниже 120°С) и по трубе, расположенной внутри той, по которой под землю закачивают водяной пар, поднимается наверх. Для того чтобы обеспечить подъем жидкой серы, через самую тонкую внутреннюю трубу нагнетают сжатый воздух.
По другому (термическому) методу, получившему особое распространение в начале 20 века на Сицилии, серу выплавляют, или возгоняют, из дробленной горной породы в специальных глиняных печах.
Существуют и другие методы выделения самородной серы из породы, например, экстракцией сероуглеродом или флотационными методами.
В связи с тем, что потребность промышленности в сере очень велика, разработаны методы ее получения из сероводорода H2S и сульфатов.
Метод окисления сероводорода до элементарной серы был впервые разработан в Великобритании, где значительные количества серы научились получать из остающегося после получении соды Na2CO3 по методу французского химика Н. Леблана сульфида кальция CaS. Метод Леблана основан на восстановлении сульфата натрия углем в присутствии известняка CaCO3.
Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2;
Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS.
Соду затем выщелачивают водой, а водную суспензию плохо растворимого сульфида кальция обрабатывают диоксидом углерода:
CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S
Образующийся сероводород H2S в смеси с воздухом пропускают в печи над слоем катализатора. При этом за счет неполного окисления сероводорода образуется сера:
2H2S + O2 = 2H2O +2S…[1]
Аналогичный метод используют для получения элементарной серы и из сероводорода, сопутствующего природным газам.
Так как современная техника нуждается в сере высокой чистоты, разработаны эффективные методы рафинирования серы. При этом используют, в частности, различия в химическом поведении серы и примесей. Так, мышьяк и селен удаляют, обработав серу смесью азотной и серной кислот.
Использованием методов, основанных на дистилляции и ректификации, удается получить высокочистую серу с содержанием примесей 10–5 — 10–6 % по массе.
Получение в промышленности.
1) оксида серы (IV) в промышленности:
горение серы:
S + O2 = SO2
обжиг пирита:
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3
в лаборатории:
Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O …[6]
2) оксида серы (VI) в промышленности: каталитическое окисление оксида серы (IV):
2SO2 + O2 = 2SO3
Важнейшей реакцией в промышленности является получение серной кислоты по схеме:
O2 SO2 O2 SO3 H2O H2SO4

Применение.
Многие соединения серы токсичны. Особенно следует отметить сероводород, вдыхание которого быстро вызывает притупление реакции на его неприятный запах и может привести к тяжелым отравлениям даже с летальным исходом.
Около половины производимой серы используется на производство серной кислоты, около 25% расходуется для получения сульфитов, 10-15% — для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур (главным образом винограда и хлопчатника) (наибольшее значение здесь имеет раствор медного купороса CuSO4·5H2O), около 10% используется резиновой промышленностью для вулканизации резины. Серу применяют при производстве красителей и пигментов, взрывчатых веществ (она до сих пор входит в состав пороха), искусственных волокон, люминофоров. Серу используют при производстве спичек, так как она входит в состав, из которого изготовляют головки спичек. Серу до сих пор содержат некоторые мази, которыми лечат заболевания кожи. Для придания сталям особых свойств в них вводят небольшие добавки серы (хотя, как правило, примесь серы в сталях нежелательна).
Значительную часть мировой добычи серы поглощает бумажная промышленность (соединения серы помогают выделить целлюлозу). Для того чтобы произвести 1 т целлюлозы, нужно затратить более100 кгсеры. Много элементарной серы потребляет и резиновая промышленность – для вулканизации каучуков.
В сельском хозяйстве сера применяется как в элементарном виде, так и в различных соединениях. Она входит в состав минеральных удобрений и препаратов для борьбы с вредителями. Наряду с фосфором, калием и другими элементами сера необходима растениям. Серу вводят в почву вместе с фосфоритной мукой. Имеющиеся в почве бактерии окисляют ее, образующиеся серная и сернистая кислоты реагируют с фосфоритами, и в результате получаются фосфорные соединения, хорошо усваиваемые растениями.
Однако основной потребитель серы – химическая промышленность. Примерно половина добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты. Чтобы получить 1 т серной кислоты(H24), нужно сжечь около 300 кг серы.
Так же сера расходуется при производстве взрывчатых веществ и спичек. Чистая, освобожденная от примесей сера нужна для производства красителей и светящихся составов.
Соединения серы находят применение в нефтехимической промышленности. В частности, они необходимы при производстве антидетонаторов, смазочных веществ для аппаратуры сверхвысоких давлений; в охлаждающих маслах, ускоряющих обработку металла, содержится иногда до 18% серы.
Подсчитано, что в производстве 88 из 150 важнейших химических продуктов используют либо саму серу, либо ее соединения

chemistrykz.blogspot.com

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *