РАЗДЕЛ II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

9. Неметаллические элементы и их соединения. Неметаллы

9.3. Элементы VIA группы

9.3.6. Сера

Аллотропные видоизменения серы

Атомы Серы образуют устойчивые цепочки и циклы. Известно более 10 алотропних видоизменений серы. Наиболее устойчивыми среди них есть 2 модификации (моноклінна и ромбическая), которые образованы циклическими короноподібними молекулами S₈:

и аморфная сера (пластическая, гумоподібна).

Ромбическая, или а-сера самая устойчивая, именно такой она встречается в природе. Это желтая хрупкое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде, растворяется в сероуглероде CS₂, плохо проводит электрический ток. Плавится при 112,8 °С. Моноклінну серу можно получить при медленном охлаждении расплавленной серы. При обычной температуре моноклінна сера медленно переходит в ромбическую модификацию. Пластическая сера образуется при быстром охлаждении расплавленной серы (например, в результате выливания расплавленной серы в холодную воду). Расплавленная сера состоит из длинных цепей и может содержать несколько тысяч атомов Серы:

Это гумоподібна коричневая масса, которая на воздухе доводе быстро превращается в ромбическую серу.

При температуре 150 °С еще сохраняются молекулы серы состава S₈; после ее закипания (445 °С) с последующим повышением температуры число атомов в молекуле уменьшается: S₆ → S₄ → S₂(900 °С), а при 1700 °С пары содержат только одноатомные молекулы S.

Распространенность в природе

Сульфур в природе существует в свободном виде (самородная сера) и в связанном состояниях (нефть, каменный уголь, в составе белков содержится в растительных и животных организмах), но Сульфур чаще всего встречается в составе минералов. Основные из них: железный колчедан (пирит)- FeS₂, свинцовый блеск (галенит) - PbS, киноварь - HgS, медный блеск - Cu₂S, цинковая обманка - ZnS, серебряный блеск - Ag₂S, гипс - CaSO₄ · 2Н₂0, халькопирит - CuFeS₂, горькая соль (мирабилит, английская соль) - MgSO₄ · 7Н₂O, глауберова соль Na₂SO₄ · 10Н₂O.

Добыча серы

В лабораторных условиях серу можно получить несколькими способами:

1. При сливании растворов сероводородной и сульфитной кислот:

2. При неполном окислении сероводорода:

3. При нагревании пирита до 600 °С без доступа кислорода:

Химические свойства серы

Сера - типичный неметал, который при обычных условиях не отличается высокой реакционной способностью. Она реагирует с простыми и сложными веществами при нагревании, проявляя как окислительные, так и восстановительные свойства. Это зависит от того, какие окислительно-восстановительные свойства характерны для вещества, с которым реагирует сера.

1. При нагревании сера взаимодействует с простыми веществами (металлами и неметаллами), кроме азота, благородных газов, иридия, платины и золота. При этом она проявляет окислительные свойства:

При комнатной температуре с серой реагирует только ртуть¹:

С неметаллами сера реагирует как восстановитель. Реакции происходят при нагревании:

При нормальных условиях сера сгорает во фторе:

При нагревании образуется сульфур(VИ) флуорид:

2. Сера взаимодействует с кислотами, которые являются сильными окислителями:

3. При взаимодействии с концентрированными растворами щелочей сера диспропорціонує. Реакцию проводят при кипячении:

Использование серы

Серу используют для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, в производстве серной кислоты, сульфитов, спичек, взрывчатых веществ или взрывных смесей (черный порох), резины, лекарственных препаратов для лечения кожных заболеваний, для синтеза сульфурорганічних фармацевтических препаратов.