Злучэння серы. Ступені акіслення серы ў злучэннях. Формулы злучэння серы

Падгрупа халькогенов ўключае ў сябе серу - гэта другі з элементаў, які здольны ўтвараць вялікая колькасць рудных радовішчаў. Сульфаты, сульфід, аксіды іншыя злучэння серы з'яўляюцца вельмі шырока распаўсюджанымі, важнымі ў прамысловасці і прыродзе. Таму ў дадзеным артыкуле мы разгледзім, якімі яны бываюць, што сабой уяўляе сама сера, яе простае рэчыва.

Сера і яе характарыстыка

Дадзены элемент мае наступнае становішча ў перыядычнай сістэме.

1. Шостая група, галоўная падгрупа.
2. Трэці малы перыяд.
3. Атамная маса - 32,064.
4. Парадкавы нумар - 16, пратонаў і электронаў столькі ж, нейтронаў таксама 16.
5. Ставіцца да элементаў-неметалы.
6. У формулах чытаецца, як "эс", назва элемента сера, лацінскае sulfur.

У прыродзе сустракаюцца чатыры стабільных ізатопа з масавымі лікамі 32,33,34 і 36. Дадзены элемент шосты па распаўсюджанасці ў прыродзе. Ставіцца да біягенных элементах, бо ўваходзіць у склад важных арганічных малекул.

Электронная будова атама

Злучэння серы абавязаны сваёй разнастайнасцю асаблівасцяў электроннай будовы атама. Яно выяўляецца наступнай канфігурацыйнай формулай: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ^4.

Прыведзены парадак адлюстроўвае толькі стацыянарны стан элемента. Аднак вядома, што калі атаму паведаміць дадатковую энергію, то магчыма расспаривание электронаў на 3р і 3s-подуровней, з наступным чарговым пераходам на 3d, які застаецца свабодным. У выніку змяняецца не толькі валентнасць атама, але і ўсе магчымыя ступені акіслення. Іх колькасць значна павялічваецца, роўна, як і колькасць розных рэчываў з удзелам серы.

Ступені акіслення серы ў злучэннях

Можна вылучыць некалькі асноўных варыянтаў гэтага паказчыка. Для серы гэта:

• -2;
• +2;
• 4;
• +6.

З іх найбольш рэдка сустракаецца S ^+2, астатнія раззасяроджаныя паўсюдна. Ад ступені акіслення серы ў злучэннях залежыць хімічная актыўнасць і Акісляльная здольнасць усяго рэчывы. Так, напрыклад, злучэння з -2 - гэта сульфід. У іх разгляданы намі элемент тыповы акісляльнік.

Чым вышэй значэнне ступені акіслення ў злучэнні, тым больш выяўленымі акісляецца здольнасцямі будзе валодаць рэчыва. У гэтым лёгка пераканацца, калі ўспомніць дзве асноўныя кіслаты, якія ўтварае сера:

• H ₂ SO ₃ - сярністая;
• H ₂ SO ₄ - серная.

Вядома, што апошняя значна больш стабільнае, моцнае злучэнне, якое валодае ў высокай канцэнтрацыі вельмі сур'ёзнай здольнасцю да акіслення.

простае рэчыва

Як простае рэчыва сера ўяўляе сабой жоўтыя прыгожыя крышталі роўнай правільнай падоўжанай формы. Хоць гэта толькі адна з яе формаў, таму што існуе дзве асноўныя алатропныя мадыфікацыі гэтага рэчыва. Першая, моноклинная або ромбічных - гэта і ёсць жоўтае крышталічнае цела, ня здольнае растварацца ў вадзе, а толькі ў арганічных растваральніках. Адрозніваецца далікатнасцю і прыгожай формай структуры, прадстаўленай у выглядзе кароны. Тэмпература плаўлення - каля 110 ⁰ С.

А калі ня прапусціць прамежкавы момант пры награванні такой мадыфікацыі, то можна своечасова выявіць іншы стан - пластычную серу. Яна ўяўляе сабой резиноподобный цягучы раствор карычневага колеру, які пры далейшым награванні або рэзкім астуджэнні зноў пераходзіць у ромбічных форму.

Калі ж казаць пра хімічна чыстай серцы, атрыманай шляхам шматразовых фільтрацыі, то яна ўяўляе сабой ярка-жоўтыя невялікія крышталікі, далікатныя і зусім нерастваральныя ў вадзе. Здольныя ўзгарацца пры кантакце з вільгаццю і кіслародам паветра. Адрозніваюцца досыць высокай хімічнай актыўнасцю.

Знаходжанне ў прыродзе

У прыродзе сустракаюцца натуральныя радовішча, з якіх здабываюцца злучэння серы і яна сама як простае рэчыва. Акрамя таго, яна ўтрымоўваецца:

• ў мінералах, рудах і горных пародах;
• ў арганізме жывёл, раслін і чалавека, бо ўваходзіць у склад шматлікіх арганічных малекул;
• у прыродных газах, нафты і вугле;
• у гаручых сланцах і прыродных водах.

Можна назваць некалькі самых багатых на серу мінералаў:

• цынобра;
• пірыту;
• сфалерит;
• анцімонію;
• Гален і іншыя.

Большая частка атрыманай сёння серы сыходзіць на сернокіслой вытворчасць. Яшчэ адна частка выкарыстоўваецца для медыцынскіх мэтаў, сельскай гаспадаркі, прамысловых працэсаў вытворчасці рэчываў.

фізічныя ўласцівасці

Іх можна апісаць некалькімі пунктамі.

1. У вадзе нерастваральныя, у серавуглярод або шкіпінары - добра раствараецца.
2. Пры працяглым трэнні назапашвае адмоўны зарад.
3. Тэмпература плаўлення складае 110 ⁰ С.
4. Тэмпература кіпення 190 ⁰ С.
5. Пры дасягненні 300 ⁰ З пераходзіць у вадкасць, легкоподвижная.
6. Чыстае рэчыва здольна самовозгораться гаручыя ўласцівасці вельмі добрыя.
7. Сама па сабе пах практычна не мае, аднак вадародныя злучэнні серы выдаюць рэзкі пах тухлых яек. Гэтак жа, як і некаторыя газападобныя бінарныя прадстаўнікі.

Фізічныя ўласцівасці разгляданага рэчывы былі вядомыя людзям са старажытнасці. Менавіта за сваю гаручасць сера і атрымала такую назву. У войнах выкарыстоўвалі задушлівыя і атрутныя выпарэнні, якія фармуюцца пры згаранні гэтага злучэння, як зброя супраць ворагаў. Акрамя таго, кіслаты з удзелам серы таксама заўсёды мелі важнае прамысловае значэнне.

хімічныя ўласцівасці

Тэма: "Сера і яе злучэння" ў школьным курсе хіміі займае не адзін урок, а некалькі. Бо іх вельмі шмат. Гэта тлумачыцца хімічнай актыўнасцю дадзенага рэчыва. Яна можа праяўляць як акісляльныя ўласцівасці з больш моцнымі адраджэнцам (металы, бор і іншыя), так і аднаўленчыя з большасцю неметаллов.

Аднак, нягледзячы на такую актыўнасць, толькі з фторам ўзаемадзеянне ідзе пры звычайных умовах. Для ўсіх астатніх патрабуецца награванне. Можна пазначыць некалькі катэгорый рэчываў, з якімі здольная ўзаемадзейнічаць сера:

• металы;
• неметалы;
• шчолачы;
• моцныя акісляюцца кіслоты - серная і азотная.

Злучэння серы: разнавіднасці

Разнастайнасць іх будзе тлумачыцца неаднолькавым значэннем ступені акіслення асноўнага элемента - серы. Так, можна вылучыць некалькі асноўных тыпаў рэчываў па гэтай прыкмеце:

• злучэння са ступенню акіслення -2;
• 4;
• +6.

Калі ж разглядаць класы, а не паказчык валентнасці, то дадзены элемент ўтварае такія малекулы, як:

• кіслаты;
• аксіды;
• вадародныя злучэнні серы;
• солі;
• бінарныя злучэння з неметаламі (серавуглярод, хларыды);
• арганічныя рэчывы.

Зараз разгледзім асноўныя з іх і прывядзем прыклады.

Рэчывы са ступенню акіслення -2

Злучэння серы 2 - гэта яе конформации з металамі, а таксама з:

• вугляродам;
• вадародам;
• фосфарам;
• крэмніем;
• мыш'яком;
• борам.

У гэтых выпадках яна выступае ў ролі акісляльніка, так як усе пералічаныя элементы больш электроположительные. Разгледзім асабліва важныя з іх.

1. Серавуглярод - CS _2. Празрыстая вадкасць з характэрным прыемным водарам эфіру. З'яўляецца таксічным, вогненебяспечныя і падрываць рэчывам. Выкарыстоўваецца як растваральнік, прычым для большасці відаў алеяў, тлушчаў, неметаллов, нітрату срэбра, смол і каучукаў. Таксама з'яўляецца важнай часткай у вытворчасці штучнага шоўку - віскозы. У прамысловасці сінтэзуецца ў вялікіх колькасцях.
2. Серавадарод або сульфід вадароду - H ₂ S. Газ, які не мае афарбоўкі і салодкі на густ. Пах рэзкі, вельмі непрыемны, нагадвае тухлае яйка. Атрутны, прыгнятае дыхальны цэнтр, бо звязвае іёны медзі. Таму пры атручванні ім надыходзіць удушша і смерць. Шырока выкарыстоўваецца ў медыцыне, арганічным сінтэзе, вытворчасці сернай кіслаты, а таксама ў якасці энергетычна выгаднага сыравіны.
3. Сульфід металаў знаходзяць шырокае прымяненне ў медыцыне, у сернокіслой вытворчасці, атрыманні фарбаў, вырабе люмінафораў і іншых месцах. Агульная формула - _Me x S y.

Злучэння са ступенню акіслення +4

Злучэння серы 4 - гэта пераважна аксід і адпаведныя яму солі і кіслата. Усе яны з'яўляюцца досыць распаўсюджанымі злучэннямі, якія маюць пэўнае значэнне ў прамысловасці. Могуць выступаць і як акісляльнікі, але часцей праяўляюць аднаўленчыя ўласцівасці.

Формулы злучэння серы са ступенню акіслення +4 наступныя:

• аксід - сярністы газ SO _2;
• кіслата - сярністая H ₂ SO _3;
• солі маюць агульную формулу _Me x (SO _{3) y.}

Адным з самых распаўсюджаных з'яўляецца сярністы газ, ці ангідрыд. Ён уяўляе сабой бясколернае рэчыва, якое валодае пахам гарэлай запалкі. У вялікіх скопішчах фармуецца пры вывяржэнні вулканаў, яго ў гэты момант лёгка вызначыць па паху.

Раствараецца ў вадзе з адукацыя лёгка разбэшчаным кіслаты - сярністай. Паводзіць сябе, як тыповы кіслотны аксід, утворыць солі, у якія ўваходзіць у выглядзе сульфо-іёна SO ₃ ^2-. Гэты ангідрыд - асноўны газ, які ўплывае на забруджванне навакольнага атмасферы. Менавіта ён уплывае на адукацыю кіслотных дажджоў. У прамысловасці выкарыстоўваецца ў сернокіслой вытворчасці.

Злучэнні, у якіх у серы ступень акіслення +6

Да такіх ставяцца, перш за ўсё, серны ангідрыд і серная кіслата са сваімі солямі:

• сульфаты;
• гидросульфатами.

Так як атам серы ў іх знаходзіцца ў вышэйшай ступені акіслення, то і ўласцівасці гэтых злучэнняў цалкам вытлумачальныя. Яны моцныя акісляльнікі.

Аксід серы (VI) - серны ангідрыд - уяўляе сабой лятучую бескаляровую вадкасць. Характэрная рыса - моцная влагопоглотительная здольнасць. На адкрытым паветры дыміць. Пры растварэнні ў вадзе дае адну з наймацнейшых мінеральных кіслот - серную. Канцэнтраваны раствор яе з'яўляецца цяжкай алеістай злёгку жаўтаватай вадкасцю. Калі ж ангідрыд растварыць у сернай кіслаце, то атрымаецца асаблівую злучэнне, званае олеум. Ён выкарыстоўваецца ў прамысловасці пры вытворчасці кіслаты.

Сярод соляў - сульфатаў - вялікае значэнне мае такія злучэнні, як:

• гіпс CaSO ₄ · 2H ₂ O;
• барыт BaSO _4;
• мирабилит;
• сульфат свінцу і іншыя.

Яны знаходзяць прымяненне ў будаўніцтве, хімічнага сінтэзу, медыцыне, вырабе аптычных прыбораў і шкла і нават харчовай прамысловасці.

Гидросульфаты знаходзяць шырокае прымяненне ў металургіі, дзе выкарыстоўваюцца ў якасці флюсу. А таксама менавіта яны дапамагаюць перакладаць шматлікія складаныя вокіслы ў растваральныя сульфатныя формы, што выкарыстоўваецца ў адпаведных вытворчасцях.

Вывучэнне серы ў школьным курсе хіміі

Калі лепш за ўсё адбываецца засваенне вучнямі ведаў пра тое, што такое сера, якія яе ўласцівасці, што ўяўляе сабой злучэнне серы? 9 клас - лепшы перыяд. Гэта ўжо не самы пачатак, калі для дзяцей усё новае і незразумелае. Гэта сярэдзіна ў вывучэнні хімічнай навукі, калі асновы, закладзеныя раней, дапамогуць цалкам паглыбіцца ў тэму. Таму на разгляд гэтых пытанняў вылучаецца менавіта другое паўгоддзе выпускнога класа. Пры гэтым уся тэма дзеліцца на некалькі блокаў, у якіх асобна варта ўрок "Злучэнні серы. 9 клас".

Гэта тлумачыцца іх шматлікасцю. Таксама асобна разглядаецца пытанне аб вытворчасці сернай кіслаты ў прамысловасці. У цэлым на дадзеную тэму адводзіцца ў сярэднім 3 гадзіны.

А вось арганічныя злучэнні серы выносяцца на вывучэнне толькі ў 10 класе, калі разглядаюцца пытанні арганікі. Таксама закранаюцца яны і на біялогіі ў старэйшых класах. Бо сера ўваходзіць у склад такіх арганічных малекул, як:

• тиоспирты (тиолы);
• вавёркі (трацічная структура, на якой адбываецца фарміраванне дисульфидных масткоў);
• тиоальдегиды;
• тиофенолы;
• тиоэфиры;
• сульфоновой кіслаты;
• сульфоксиды і іншыя.

Іх вылучаюць у асобную групу сераорганических злучэнняў. Яны маюць важнае значэнне не толькі ў біялагічных працэсах жывых істот, але і ў прамысловасці. Напрыклад, сульфоновой кіслаты - аснова многіх лекавых прэпаратаў (аспірын, сульфаніламіды або стрэптацыдам).

Акрамя таго, сера пастаянны кампанент такіх злучэнняў, як некаторыя:

• амінакіслоты;
• ферменты;
• вітаміны;
• гармоны.