Сера и ее соединения

СЕРА
Аллотропные модификации серы
Применение серы
Сера
в природе
Физические свойства
Химические свойства
Получение
серы

Чтобы изучить свойства вещества необходимо знать его электронное строение
Лайнус Полинг

ПЛАН ХАРАКТЕРИСТИКИ
1. Название, химический символ и относительная атомная масса элемента.
2. Атомный (порядковый) номер.
3. Положение элемента в периодической системе химических элементов.
Строение атомов химического элемента
4. Заряд ядра атома элемента.
5. Число протонов.
6. Число нейтронов.
7. Общее количество электронов.
8. Схема строения электронной оболочки атомов.
9. Электронно – графическая формула.
10. К какому классу относится элемент по свойствам атома.
Возможные степени окисления для атомов данного элемента
11. Высшая степень окисления.
12. Минимальная степень окисления.
13. Промежуточные степени окисления.
14. В какой роли (окислителя или восстановителя) элемент может
выступать в окислительно-восстановительных реакциях.

СЕРА
Аллотропные модификации серы
Ar (S)=32
Сера
в природе
Применение серы
Химические свойства
неметалл
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
Физические свойства
Получение серы
е-16

Французский химик. Один из основоположников классической химии.
Ввел в химию строгие количественные методы исследования.
Доказал сложный состав атмосферного воздуха.
Первым убедился в том, что сера – самостоятельный химический элемент, а не соединение.
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

СЕРА В ПРИРОДЕ
«Нет ни единой руды, нет почти ни единого камня, который бы через взаимное с другими трение не дал от себя серного духу и не объявил тем самым её в себе присутствие»
М.В.Ломоносов
СЕРА В ПРИРОДЕ
ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО
САМОРОДНАЯ СЕРА
15-тый по распространённости химический элемент на Земле
(седьмой среди неметаллов).
Шестой элемент по содержанию в природных водах.
Содержание серы в земной коре составляет 0,05% по весу.

ПРИРОДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕРЫ

СЕРА
Аллотропные модификации серы
Ar (S)=32
Применение серы:
Степени
окисления
Сера
в природе
Получение серы
Простое вещество
(самородная сера)
В составе сложных веществ
(сульфаты, сульфиды, в составе орг. в-в)
Химические свойства:
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
Физические свойства
неметалл
_ е 16

ПОЛУЧЕНИЕ СЕРЫ
Метод Фраша. Выплавление серы под землёй с помощью водяного пара и выкачивание на поверхность из скважин. (Герман Фраш 1890г.)
Добыча руды открытым способом. Полученную руду расплавляют в автоклавах, расплавленную серу сливают, а примеси остаются на дне.
3. Серу можно получить из соединений : Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода).
2H2S + O2 →2S + 2H2O

СЕРА
Аллотропные модификации серы
Ar (S)=32
Применение серы:
Степени
окисления
Сера
в природе
Простое вещество
(самородная сера)
В составе сложных веществ
(сульфаты, сульфиды, в составе орг. в-в)
Химические свойства:
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
1. Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара (метод Фраша). 2. Добыча руды открытым способом с последующим отделением серы. 3. Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O
Получение серы
Физические свойства
_ е 16
неметалл

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СЕРА

СЕРА
Светло-желтое хрупкое твердое вещество, имеет специфический запах, tпл = 112,8 °C, tкип = 444,674 °C, не смачивается водой, растворима в органических растворителях (СS2 и др.). Имеет молекулярную кристаллическую решётку.
Аллотропные модификации серы
Ar (S)=32
Применение серы:
Степени
окисления
Сера
в природе
Физические свойства:
Простое вещество
(самородная сера)
В составе сложных веществ
(сульфаты, сульфиды, в составе орг. в-в)
Химические свойства:
Получение
серы
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
неметалл
1. Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара. 2. Добыча руды открытым способом с последующим отделением серы. 3. Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O
_ е 16

РОМБИЧЕСКАЯ СЕРА
АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ СЕРЫ
МОНОКЛИННАЯ СЕРА
Игольчатые кристаллы, t°пл. = 119°C; ρ = 1,96 г/см3. Устойчива при температуре более 96°С.
S8, t°пл. = 113°C; ρ = 2,07 г/см3. Наиболее устойчивая модификация.
S8

РОМБИЧЕСКАЯ СЕРА
АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ СЕРЫ
МОНОКЛИННАЯ СЕРА
ПЛАСТИЧЕСКАЯ СЕРА
Игольчатые кристаллы, t°пл. = 119°C; ρ = 1,96 г/см3. Устойчива при температуре более 96°С.
S8, t°пл. = 113°C; ρ = 2,07 г/см3. Наиболее устойчивая модификация.
Sn
Коричневая резиноподобная масса. Неустойчива, при затвердевании превращается в ромбическую
S8

СЕРА
Светло-желтое хрупкое твердое вещество, в чистом виде без запаха, tпл = 112,8 °C, tкип = 444,674 °C, не смачивается водой (флотация), растворима в органических растворителях (СS2 и др..). Имеет молекулярную кристаллическую решётку.
Аллотропные модификации серы
МОНОКЛИННАЯ
игольчатые кристаллы; S8
ПЛАСТИЧЕСКАЯ
Ar (S)=32
Применение серы:
Степени
окисления
Сера
в природе
Физические свойства:
Простое вещество
(самородная сера)
В составе сложных веществ
(сульфаты, сульфиды, в составе орг. в-в)
Химические свойства:
Получение
серы
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
Sn
неметалл
1. Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара. 2. Добыча руды открытым способом с последующим отделением серы. 3. Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O
_ е 16

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРЫ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ
Hg + S = HgS (при н.у. медленно)
2Al + 3S = Al2S3 (150-200º C)
2Na + S = Na2S (выше 130º C)
Сa + S = CaS (150º C)
Fe + S = FeS (600-950º C)
0
0
+2
-2
2е

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРЫ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ
Н2+S = Н2S (150-200º C)
C+2S = CS2 (700-800ºC)
0
0
+1
-2
2е

СЕРА
Светло-желтое хрупкое твердое вещество, в чистом виде без запаха, tпл = 112,8 °C, tкип = 444,674 °C, не смачивается водой, растворима в органических растворителях (СS2 и др..). Имеет молекулярную кристаллическую решётку.
Аллотропные модификации серы
МОНОКЛИННАЯ
игольчатые кристаллы;
ПЛАСТИЧЕСКАЯ
Ar (S)=32
Применение серы:
Степени
окисления
Сера
в природе
Физические свойства:
Простое вещество
(самородная сера)
В составе сложных веществ
(сульфаты, сульфиды, в составе орг. в-в)
Химические свойства:
РОМБИЧЕСКАЯ
S8
Получение
серы
ОКИСЛИТЕЛЬ: S0 + 2ē →S-2
2Мe + nS →Me2Sn
H2 + S = H2S
C + S = CS2
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
неметалл
S8
Sn
1. Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара. 2. Добыча руды открытым способом с последующим отделением серы. 3. Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O
_ е 16

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРЫ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ
Н2+S = Н2S (150-200º C)
C+2S = CS2 (700-800ºC)
S+O2= SO2 (280-360ºC)
S+3F2=SF6 (комн.)
0
0
+1
-2
2е
0
0
-2
+4
4е
-1
+6

СЕРА
Светло-желтое хрупкое твердое вещество, в чистом виде без запаха, tпл = 112,8 °C, tкип = 444,674 °C, не смачивается водой, растворима в органических растворителях (СS2 и др..). Имеет молекулярную кристаллическую решётку.
Аллотропные модификации серы
МОНОКЛИННАЯ
игольчатые кристаллы;
ПЛАСТИЧЕСКАЯ
Ar (S)=32
Применение серы:
Степени
окисления
Сера
в природе
Физические свойства:
Простое вещество
(самородная сера)
В составе сложных веществ
(сульфаты, сульфиды, в составе орг. в-в)
Химические свойства:
РОМБИЧЕСКАЯ
S8
Получение
серы
S + O2 = SO2 S + F2 = SF6
S + 6HNO3 (конц.) = H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
ВОССТАНОВИТЕЛЬ: S0 - 4ē → S+4; S0 - 6ē →S+6
ОКИСЛИТЕЛЬ: S0 + 2ē →S-2
2Мe + nS →Me2Sn
H2 + S = H2S
C + S = CS2
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
неметалл
S8
Sn
1. Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара. 2. Добыча руды открытым способом с последующим отделением серы. 3. Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O
_ е 16

ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЫ
«Сера - двигатель химической промышленности»
А.Е.Ферсман
Для того чтобы изготовить автомобиль, нужно израсходовать около 14 кг серы.
В бумажной промышленности соединения серы помогают выделить целлюлозу. Для того чтобы произвести 1 т целлюлозы, нужно затратить более 100 кг серы. 25% добываемой в мире серы идет на получение сульфитов, используемых в производстве бумаги.
Основной потребитель серы – химическая промышленность. Примерно половина добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты. Чтобы получить 1 т H2SО4 нужно сжечь около 300 кг серы.
В производстве 88 из 150 важнейших химических продуктов используют либо саму серу, либо ее соединения.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ СЕРЫ
Жизненно важный элемент для высших организмов, составная часть многих белков, концентрируется в волосах.
Также много серы в биологически активных веществах (например, в витаминах).
Играет значительную роль в процессах обезвреживания ядовитых веществ в печени.
Основные источники серы - продукты животного происхождения, но довольно значительно ее содержание и в растительной пище. Сыр содержит 263 мг серы в 100 г продукта, яйца, мясо - 230, рыба - 175, горох, фасоль, овсяная крупа - более 200, другие крупы и хлеб - более 100 мг.
Потребность организма в сере около 1 г в сутки.

СЕРА
Светло-желтое хрупкое твердое вещество, в чистом виде без запаха, tпл = 112,8 °C, tкип = 444,674 °C, не смачивается водой, растворима в органических растворителях (СS2 и др..). Имеет молекулярную кристаллическую решётку.
Аллотропные модификации серы
МОНОКЛИННАЯ
игольчатые кристаллы
ПЛАСТИЧЕСКАЯ
Ar (S)=32
Применение серы
производство серной кислоты;
производство бумаги;
вулканизация резины;
получение красителей;
в сельском хохяйстве – удобрения и ядохимикаты;
производство лекарственных препаратов;
производство пороха и спичек и др.
Степени
окисления
Сера
в природе
Физические свойства
Простое вещество
(самородная сера)
В составе сложных веществ
(сульфаты, сульфиды, в составе орг. в-в)
Химические свойства
РОМБИЧЕСКАЯ
Получение
серы
S + O2 = SO2 S + F2 = SF6
S + 6HNO3 (конц.) = H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O
3S0 + 6KOH(конц.) = 2K2S-2 + K2S+4O3 + 3H2O
ВОССТАНОВИТЕЛЬ: S0 - 4ē → S+4; S0 - 6ē →S+6
ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ
ОКИСЛИТЕЛЬ: S0 + 2ē →S-2
2Мe + nS →Me2Sn
H2 + S = H2S
C + S = CS2
III период VI группа гл. подгруппа
S 1s22s22p63s23p43d0
1р 16
1
1n 16
1
неметалл
S8
Sn
S8
1. Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара. 2. Добыча руды открытым способом с последующим отделением серы. 3. Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода) 2H2S + O2 → 2S + 2H2O
_ е 16

Задача: Каков объём (н.у.)
а) сернистого газа получится при обжиге на воздухе 120г пирита FeS2;
б) сероводорода получится при обработке 0,88 г сульфида железа (ll) соляной кислотой.