1. Сера

Сера — химический элемент № \(16\). Она расположена в VIА группе третьем периоде Периодической системы.

 

 

На внешнем слое атома серы содержатся шесть валентных электронов. До завершения внешнего слоя не хватает двух электронов. Поэтому в соединениях с металлами и водородом сера проявляет степень окисления \(–2\). При взаимодействии с более электроотрицательными элементами (кислородом, галогенами) сера образует соединения, в которых её степень окисления положительная (\(+4\) или \(+6\)).

 

В земной коре сера встречается в самородном виде или в виде минералов и горных пород: (пирит — $\mathit{Fe}{S}_2$, цинковая обманка — $\mathit{ZnS}$, свинцовый блеск — $\mathit{PbS}$, гипс — $\mathit{CaS}{O}_4\cdot {2H}_{2}O$, глауберова соль — ${\mathit{Na}}_{2}S{O}_4\cdot {\mathit{10H}}_{2}O$).

 

Сера относится к макроэлементам живых организмов. Она содержится в белках. Больше всего серы в белках, которые образуют шерсть, волосы, рога. Входит она также в состав некоторых витаминов и гормонов.

Сера образует несколько аллотропных модификаций. Обычно мы имеем дело с кристаллической серой, которая состоит из восьмиатомных циклических молекул.

 

Молекулы образуют кристаллы разного строения, и поэтому существуют аллотропные видоизменения: ромбическая и моноклинная сера. Обе модификации представляют собой жёлтые легкоплавкие вещества. Температуры плавления их несколько различаются (\(+112,8\) °С и \(+119,3\) °С).

 

 

При нагревании сера плавится, превращается в лёгкую жидкость, а затем начинает темнеть и становится вязкой. Образуется пластическая сера, состоящая из длинных линейных молекул.

 

В воде сера не растворяется и ею не смачивается. Поэтому порошок серы не тонет в воде, несмотря на более высокую плотность (\(2,07\) г/см³). Такое явление называется флотацией.

 

Подожжённая сера реагирует с кислородом, и образуется сернистый газ. Сера в этой реакции — восстановитель.

 

$\stackrel{0}{S}+\stackrel{0}{O_2}\stackrel{t}{=}\stackrel{+4}{S}\stackrel{-2}{O_2}$.

 

Окислительные свойства сера проявляет в реакциях с металлами и водородом.

 

С активными металлами и ртутью реагирует при комнатной температуре:

 

$\stackrel{0}{\mathit{Hg}}+\stackrel{0}{S}=\stackrel{+2}{\mathit{Hg}}\stackrel{-2}{S}$.

 

При нагревании сера вступает в реакцию с большинством металлов — железом, алюминием, цинком и другими, кроме золота и платины.

 

$\mathit{2}\stackrel{0}{\mathit{Al}}+\mathit{3}\stackrel{0}{S}\stackrel{t}{=}{\stackrel{+3}{\mathit{Al}}}_2{\stackrel{-2}{S}}_3$.

 

В реакциях с металлами образуются сульфиды.

 

При повышенной температуре сера реагирует с водородом. Образуется сероводород:

 

$\stackrel{0}{H_2}+\stackrel{0}{S}\stackrel{t}{=}\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{S}$.