Сера с оксидами металлов
Сера расположена в ВИа группе Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
На внешнем энергетическом уровне атома серы содержится 6 электронов, которые имеют электронную конфигурацию 3s 2 3p 4 . В соединениях с металлами и водородом сера проявляет отрицательную степень окисления элементов -2, в соединениях с кислородом и другими активными неметаллами – положительные +2, +4, +6. Сера – типичный неметалл, в зависимости от типа превращения может быть окислителем и восстановителем.
![сера минералы в природе]()
Нахождение серы в природе
Сера встречается в свободном (самородном) состоянии и связанном виде.
Важнейшие природные соединения серы:
FeS 2 — железный колчедан или пирит,
ZnS — цинковая обманка или сфалерит (вюрцит),
PbS — свинцовый блеск или галенит,
Кроме того, сера присутствует в нефти, природном угле, природных газах, в природных водах (в виде сульфат-иона и обуславливает «постоянную» жёсткость пресной воды). Жизненно важный элемент для высших организмов, составная часть многих белков, концентрируется в волосах.
Аллотропные модификации серы
Аллотропия — это способность одного и того же элемента существовать в разных молекулярных формах (молекулы содержат разное количество атомов одного и того же элемента, например, О 2 и О 3 , S 2 и S 8 , Р 2 и Р 4 и т.д).
Сера отличается способностью образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны S 8 , образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество жёлтого цвета.
Открытые цепи имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую).
1) ромбическая — S 8
t°пл. = 113°C; r = 2,07 г/см 3
Наиболее устойчивая модификация.
2) моноклинная — темно-желтые иглы
t°пл. = 119°C; r = 1,96 г/см 3
Устойчивая при температуре более 96°С; при обычных условиях превращается в ромбическую.
3) пластическая — коричневая резиноподобная (аморфная) масса
Неустойчива, при затвердевании превращается в ромбическую
Получение серы
- Промышленный метод — выплавление из руды с помощью водяного пара.
- Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода):
Химические свойства серы
Окислительные свойства серы
( S 0 + 2ē → S -2 )
1) Сера реагирует со щелочными металлами без нагревания:
c остальными металлами (кроме Au, Pt) — при повышенной t°:
2) С некоторыми неметаллами сера образует бинарные соединения:
Восстановительные свойства сера проявляет в реакциях с сильными окислителями:
( S — 2ē → S +2 ; S — 4ē → S +4 ; S — 6ē → S +6 )
S + O 2 – t° → S +4 O 2
2S + 3O 2 – t °; pt → 2S +6 O 3
S + Cl 2 → S +2 Cl 2
S + 3F 2 → SF 6
Со сложными веществами:
5) c кислотами — окислителями:
S + 2H 2 SO 4 (конц) → 3S +4 O 2 + 2H 2 O
S + 6HNO 3 (конц) → H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
Реакции диспропорционирования:
6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O
7) сера растворяется в концентрированном растворе сульфита натрия:
S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 тиосульфат натрия
Сера с оксидами металлов
Сера - элемент VIa группы 3 периода периодической таблицы Д.И. Менделеева. Относится к группе халькогенов - элементов VIa группы.
Сера - S - простое вещество имеет светло-желтый цвет. Использовалась еще до нашей эры в составе священных курений при религиозных обрядах.
Основное и возбужденное состояние атома серы
Электроны s- и p-подуровня способны распариваться и переходить на d-подуровень. Как и всегда, количество валентных электронов отражает количество возможных связей у атома.
В разных электронных конфигурациях сера способна принимать валентности: II, IV и VI.
Природные соединения
- FeS2 - пирит, колчедан
- ZnS - цинковая обманка
- PbS - свинцовый блеск (галенит), Sb2S3 - сурьмяный блеск, Bi2S3 - висмутовый блеск
- HgS - киноварь
- CuFeS2 - халькопирит
- Cu2S - халькозин
- CuS - ковеллин
- BaSO4 - барит, тяжелый шпат
- CaSO4 - гипс
В местах вулканической активности встречаются залежи самородной серы.
В промышленности серу получают из природного газа, который содержит газообразные соединения серы: H2S, SO2.
Серу можно получить разложением пирита
В лабораторных условиях серу можно получить слив растворы двух кислот: серной и сероводородной.
- Реакции с неметаллами
На воздухе сера окисляется, образуя сернистый газ - SO2. Реагирует со многими неметаллами, без нагревания - только со фтором.
При нагревании сера бурно взаимодействует со многими металлами с образованием сульфидов.
При взаимодействии с концентрированными кислотами (при длительном нагревании) сера окисляется до сернистого газа или серной кислоты.
Сера вступает в реакции диспропорционирования с щелочами.
Сера вступает в реакции с солями. Например, в кипящем водном растворе сера может реагировать с сульфитами с образованием тиосульфатов.
Сероводород - H2S
Бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Огнеопасен. Используется в химической промышленности и в лечебных целях (сероводородные ванны).
Сероводород получают в результате реакции сульфида алюминия с водой, а также взаимодействия разбавленных кислот с сульфидами.
Сероводород плохо диссоциирует в воде, является слабой кислотой. Реагирует с основными оксидами, основаниями с образованием средних и кислых солей (зависит от соотношения основания и кислоты).
KOH + H2S = KHS + H2O (гидросульфид калия, избыток кислоты)
Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, способны вытеснить водород из кислоты.
Сероводород - сильный восстановитель (сера в минимальной степени окисления S 2- ). Горит в кислороде синим пламенем, реагирует с кислотами.
Качественной реакцией на сероводород является реакция с солями свинца, в ходе которой образуется сульфид свинца.
Оксид серы - SO2
Сернистый газ - SO2 - при нормальных условиях бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички).
В промышленных условиях сернистый газ получают обжигом пирита.
В лаборатории SO2 получают реакцией сильных кислот на сульфиты. В ходе подобных реакций образуется сернистая кислота, распадающаяся на сернистый газ и воду.
Сернистый газ получается также в ходе реакций малоактивных металлов с серной кислотой.
С основными оксидами, основаниями образует соли сернистой кислоты - сульфиты.
Химически сернистый газ очень активен. Его восстановительные свойства продемонстрированы в реакциях ниже.
В присутствии сильных восстановителей SO2 способен проявлять окислительные свойства (понижать степень окисления).
Сернистая кислота
Слабая, нестойкая двухосновная кислота. Существует лишь в разбавленных растворах.
Диссоциирует в водном растворе ступенчато.
В реакциях с основными оксидами, основаниями образует соли - сульфиты и гидросульфиты.
H2SO3 + KOH = H2O + KHSO3 (соотношение кислота - основание, 1:1)
С сильными восстановителями сернистая кислота принимает роль окислителя.
Как и сернистый газ, сернистая кислота и ее соли обладают выраженными восстановительными свойствами.
Оксид серы VI - SO3
Является высшим оксидом серы. Бесцветная летучая жидкость с удушающим запахом. Ядовит.
В промышленности данный оксид получают, окисляя SO2 кислородом при нагревании и присутствии катализатора (оксид ванадия - Pr, V2O5).
В лабораторных условиях разложением солей серной кислоты - сульфатов.
Является кислотным оксидом, соответствует серной кислоте. При реакции с основными оксидами и основаниями образует ее соли - сульфаты и гидросульфаты. Реагирует с водой с образованием серной кислоты.
SO3 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O (основание в избытке - средняя соль)
SO3 + KOH = KHSO4 + H2O (кислотный оксид в избытке - кислая соль)
SO3 - сильный окислитель. Чаще всего восстанавливается до SO2.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Реакции, взаимодействие серы. Уравнения реакции серы с веществами
Реакции, взаимодействие серы. Уравнения реакции серы с веществами.
Сера реагирует, взаимодействует с неметаллами, металлами, полуметаллами, оксидами, кислотами, солями и пр. веществами.
Реакции, взаимодействие серы с неметаллами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и водорода:
Реакция взаимодействия водорода и серы происходит с образованием сероводорода.
2. Реакция взаимодействия серы и кислорода:
Реакция взаимодействия серы и кислорода происходит с образованием оксида серы (IV). Образуется также примесь оксид серы (VI) SO3. Данная реакция представляет собой сгорание серы на воздухе.
3. Реакция взаимодействия серы и фтора:
Реакция взаимодействия серы и фтора происходит с образованием фторида серы (VI). Реакция протекает при комнатной температуре.
4. Реакция взаимодействия серы и красного фосфора:
Реакция взаимодействия красного фосфора и серы происходит с образованием нонасульфида тетрафосфора. Реакция протекает при избыточном давлении. Образуется также примесь P4S7.
Реакции, взаимодействие серы с металлами и полуметаллами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и кальция:
Ca + S → CaS (t = 150 °C).
Реакция взаимодействия кальция и серы происходит с образованием сульфида кальция.
2. Реакция взаимодействия серы и кобальта:
Co + S → CoS (t ≈ 650 °C).
Реакция взаимодействия кобальта и серы происходит с образованием сульфида кобальта. В результате реакции также образуются CoS2, Co3S4, Co9S8.
3. Реакция взаимодействия серы и калия:
2K + S → K2S (t = 100-200 °C).
Реакция взаимодействия калия и серы происходит с образованием сульфида калия.
4. Реакция взаимодействия серы и лития:
2Li + S → Li2S (t > 130 °C).
Реакция взаимодействия лития и серы происходит с образованием сульфида лития.
5. Реакция взаимодействия серы и натрия:
2Na + S → Na2S (t > 130 °C).
Реакция взаимодействия натрия и серы происходит с образованием сульфида натрия.
6. Реакция взаимодействия серы и рубидия:
2Rb + S → Rb2S (t = 100-130 °C).
Реакция взаимодействия рубидия и серы происходит с образованием сульфида рубидия.
7. Реакция взаимодействия серы и серебра:
2Ag + S → Ag2S (t > 200°C).
Реакция взаимодействия серебра и серы происходит с образованием сульфида серебра .
8. Реакция взаимодействия серы и меди:
2Cu + S → Cu2S (t = 300-400 °C).
Реакция взаимодействия меди и серы происходит с образованием сульфида меди .
9. Реакция взаимодействия серы и железа:
Fe + S → FeS (t = 600-950°C).
Реакция взаимодействия железа и серы происходит с образованием сульфида железа.
10. Реакция взаимодействия серы и цинка:
Zn + S → ZnS (t = 130 °C).
Реакция взаимодействия цинка и серы происходит с образованием сульфида цинка .
11. Реакция взаимодействия серы и таллия:
2Tl + S → Tl2S (t = 320 °C).
Реакция взаимодействия таллия и серы происходит с образованием сульфида таллия. Реакция протекает в атмосфере водорода.
Реакции, взаимодействие серы с оксидами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и оксида углерода (II):
CO + S → COS (t ≈ 350 °C).
Реакция взаимодействия оксида углерода (II) и серы происходит с образованием оксосульфида углерода . Катализатором может выступать углерод .
Реакции, взаимодействие серы с солями. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и сульфита натрия:
Реакция взаимодействия сульфита натрия и серы происходит с образованием тиосульфата натрия. Реакция происходит в кипящем водном растворе.
2. Реакция взаимодействия серы и сульфида калия:
Реакция взаимодействия сульфида калия и серы происходит с образованием дисульфида калия.
3. Реакция взаимодействия серы и трисульфида гадолиния:
Реакция взаимодействия трисульфида гадолиния с серой происходит с образованием сульфида гадолиния.
4. Реакция взаимодействия серы и сульфида таллия (I):
Реакция взаимодействия сульфида таллия (I) и серы происходит с образованием трисульфида таллия (I).
5. Реакция взаимодействия серы и сульфида бора (III):
Реакция взаимодействия сульфида бора (III) с серой происходит c образованием сульфида бора (V).
6. Реакция взаимодействия серы и трисульфида диванадия:
Реакция взаимодействия трисульфида диванадия с парами серы происходит с образованием сульфида ванадия.
Реакции, взаимодействие серы с кислотами. Уравнения реакции:
С концентрированными кислотами-окислителями сера реагирует только при длительном нагревании.
Реакции, взаимодействие серы с водородсодержащими соединениями. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия серы и гидрида рубидия:
2RbH + S → Rb2S + H2S (t = 300-350 °C).
Реакция взаимодействия гидрида рубидия и серы происходит с образованием сульфида рубидия и сероводорода.
2. Реакция взаимодействия серы и йодоводорода:
Реакция взаимодействия йодоводорода и серы происходит с образованием йода и сероводорода.
3. Реакция взаимодействия серы и селеноводорода:
Реакция взаимодействия селеноводорода и серы происходит с образованием селена и сероводорода. В ходе реакции используется насыщенный раствор селеноводорода. Реакция медленно протекает при комнатной температуре.
4. Реакция взаимодействия серы и гидрида натрия:
2NaH + 2S → Na2S + H2S (t = 350-400 °C).
Реакция взаимодействия гидрида натрия и серы происходит с образованием сульфида натрия и сероводорода.
5. Реакция взаимодействия серы и гидрида лития:
2LiH + 2S → Li2S + H2S (t = 300-350 °C).
Реакция взаимодействия гидрида лития и серы происходит с образованием сульфида лития и сероводорода.
6. Реакция взаимодействия серы и гидрида калия:
Реакция взаимодействия гидрида калия и серы происходит с образованием сульфида калия и сероводорода.
Реакции, связанные с изменением молекулярного состава серы:
1. Реакция изменения молекулярного состава серы:
Реакция происходит при нагревании.
Мировая экономика
Справочники
Востребованные технологии
- Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 241)
- Экономика Второй индустриализации России (103 688)
- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (30 344)
- Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (30 335)
- Метан, получение, свойства, химические реакции (27 149)
- Крахмал, свойства, получение и применение (26 882)
- Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (25 805)
- Целлюлоза, свойства, получение и применение (25 509)
- Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (24 243)
- Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (24 182)
Поиск технологий
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.
Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!
Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
О Второй индустриализации
Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.
Сера, свойства атома, химические и физические свойства
Сера, свойства атома, химические и физические свойства.
32,059-32,076 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
Сера — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 16. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), третьем периоде периодической системы.
Атом и молекула серы. Формула серы. Строение атома серы:
Сера (лат. Sulfur, из старославянского «сѣра» — «сера, смола», вообще «горючее вещество, жир») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением S и атомным номером 16. Расположен в 16-й группе (по старой классификации – главной подгруппе шестой группы), третьем периоде периодической системы.
Сера – неметалл. Относится к группе халькогенов.
Сера обозначается символом S.
Как простое вещество сера при нормальных условиях представляет собой светло-жёлтое порошкообразное вещество или лимонно-жёлтые кристаллы.
Молекула серы. Сера отличается способностью образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны циклические молекулы S8, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S4, S6) цепями и открытыми цепями.
Химическая формула серы чаще всего записывается просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами.
Электронная конфигурация атома серы 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома серы равен 999,59 кДж/моль (10,36001 эВ).
Строение атома серы. Атом серы состоит из положительно заряженного ядра (+16), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 16 электрона. При этом 10 электронов находятся на внутреннем уровне, а 6 электронов – на внешнем. Поскольку сера расположена в третьем периоде, оболочек всего три. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. Третья – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. На внешнем энергетическом уровне атома серы на 3s-орбитали находятся два спаренных электрона, на 3p-орбитали – два спаренных и два неспаренных электрона. В свою очередь ядро атома серы состоит из 16 протонов и 16 нейтронов. Сера относится к элементам p-семейства.
Радиус атома серы (вычисленный) составляет 88 пм.
Атомная масса атома серы составляет 32,059-32,076 а. е. м.
Читайте также: