Занятие 27: Сера и ее соединения. Тест по теме «Сера и ее соединения». Задачи и упражнения на серу и ее соединения. Задачи на олеум.

СЕРА И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯ

План:

1. Положение в таблице Д.И.Менделеева, строение атома

2. Краткая история открытия и происхождение названия

3. Физические свойства

4. Химические свойства

5. Нахождение в природе

6. Основные методы получения

7. Важнейшие соединения серы (сероводород, сероводородная кислота и ее соли; сернистый газ, сернистая кислота и ее соли; триоксид серы, серная кислота и ее соли).

В Периодической системе сера находится в главной подгруппе VI группы (подгруппа халькогенов). Электронная формула серы 1s²2s²p⁶3s²p⁴, это р-элемент. В зависимости от состояния, сера может проявлять II, IV или VI валентность. Составьте электронно-графические формулы атома серы в основном и в возбужденных состояниях:

Характерные степени окисления серы –2, +2, +4, +6, (в дисульфидах, содержащих мостиковую связь -S-S- (например, FeS₂), степень окисления серы равна -1); в соединениях входит в состав анионов, с более электроотрицательными элементами – в состав катионов. Приведите примеры соединений, содержащих серу в различных степенях окисления:

Сера – элемент с высокой электроотрицательностью, проявляет неметаллические (кислотные) свойства. Имеет четыре стабильных изотопа с массовыми числами 32, 33, 34 и 36. Природная сера на 95% состоит из изотопа S³².

Русское название серы произошло от слова "сира" – светло-желтый, по цвету природной серы. Латинское название "sulfur" переводится как "горючий порошок".

Сера образует три аллотропные модификации: ромбическая (a-сера), моноклинная (b-сера) и пластическая или каучукоподобная. Наиболее устойчива при обычных условиях ромбическая сера, а выше 95,5°С стабильна моноклинная сера. Обе эти аллотропные модификации имеют молекулярную кристаллическую решетку, построенную из молекул состава S₈, расположенных в пространстве в виде короны; атомы соединены одинарными ковалентными связями. Различие ромбической и моноклинной серы состоит в том, что в кристаллической решетке молекулы по-разному упакованы.

Если ромбическую или моноклинную серу нагреть до точки кипения (444,6°С) и полученную жидкость вылить в холодную воду, то образуется пластическая сера, по свойствам напоминающая резину. Пластическая сера состоит из длинных зигзагообразных цепей. Эта аллотропная модификация неустойчива и самопроизвольно превращается в одну из кристаллических форм.

По физ. свойствам ромбическая сера – твердое кристаллическое вещество желтого цвета; в воде не растворяется (и не смачивается), но хорошо растворяется во многих органических растворителях (сероуглерод, бензол и т.д.). Сера обладает очень плохой электро- и теплопроводностью. Температура плавления ромбической серы +112,8°С, при температуре 95,5°С ромбическая сера переходит в моноклинную.

По своим хим. свойствам сера является типичным активным неметаллом. В реакциях может быть как окислителем, так и восстановителем. Проиллюстрируйте каждую реакцию на конкретных примерах, объясните условия их протекания:

Н₂ (+)

О₂ (+)

Металлы (+)

Неметаллы (+-)

Н₂О (-!)

Основные оксиды (-)

Кислотные оксиды (-)

Основания (+-)

Кислоты (не окислители) (-)

Кислоты-окислители (+)

Соли (-)

В природе сера встречается как в самородном состоянии, так и в виде соединений, важнейшими из которых являются пирит, он же железный или серный колчедан (FeS₂), цинковая обманка (ZnS), свинцовый блеск (PbS), гипс (CaSO₄·2H₂O), глауберова соль (Na₂SO₄·10H₂O), горькая соль (MgSO₄·7H₂O). Кроме того, сера входит в состав каменного угля, нефти, а так же в различные живые организмы (в составе аминокислот). В организме человека сера концентрируется в волосах.

Серу, содержащуюся в свободном состоянии в горных породах, выплавляют из них в автоклавах с помощью водяного пара.

В лабораторных условиях серу можно получить, используя ОВР. Составьте уравнения реакций получения серы в результате неполного окисления сероводорода и реакцию взаимодействия сероводорода с сернистым газом, уравняйте методом электронного баланса:

Дата добавления: 2015-07-11