Аллотропные модификации серы. Нахождение серы и её соединений в природе. Химические свойства серы

Научимся различать аллотропные модификации серы, объяснять её нахождение в природе и предсказывать продукты реакций с участием серы.

Сера — важный элемент для жизни (входит в белки), широко используется в промышленности (производство серной кислоты, резины, спичек) и в медицине. Понимание её свойств помогает объяснить многие природные процессы и промышленные технологии.

• Сера образует несколько аллотропных модификаций, различающихся строением кристаллической решётки и физическими свойствами.
• Ромбическая сера — наиболее устойчивая модификация при обычных условиях, все остальные со временем переходят в неё.
• В природе сера встречается как в свободном (самородном) состоянии, так и в виде соединений — сульфидов и сульфатов.
• Сера — химически активный неметалл, проявляет окислительные свойства в реакциях с металлами и водородом.
• Сера проявляет восстановительные свойства в реакциях с более электроотрицательными неметаллами, например с кислородом.
• При нагревании сера плавится, меняя цвет и вязкость, что связано с изменением структуры молекул.
• Сера не растворяется в воде, но растворяется в сероуглероде и других неполярных растворителях.

Аллотропия

Существование одного химического элемента в виде нескольких простых веществ, различающихся по строению и свойствам.

Ромбическая сера

Устойчивая кристаллическая модификация серы жёлтого цвета, состоящая из циклических молекул S8, имеет ромбическую кристаллическую решётку.

Моноклинная сера

Модификация серы, образующаяся при нагревании ромбической серы выше 96°C, имеет игольчатые кристаллы, неустойчива при комнатной температуре.

Пластическая сера

Аморфная модификация серы, получаемая при резком охлаждении расплава, имеет полимерное строение, тянется как резина, со временем переходит в ромбическую.

Сульфиды

Соединения серы с металлами и некоторыми неметаллами, например FeS, CuS, ZnS.

Сульфаты

Соли серной кислоты, содержащие сульфат-ион SO4^2-, например CaSO4, Na2SO4.

• Сера находится в VIА группе, 3 периоде, её атомный номер 16, относительная атомная масса 32.
• Аллотропные модификации серы: ромбическая (α-сера), моноклинная (β-сера) и пластическая (аморфная).
• Ромбическая сера плавится при 112,8°C, моноклинная — при 119°C, но при медленном охлаждении расплава образуется ромбическая.
• Сера реагирует с металлами (например, с железом, цинком, медью) с образованием сульфидов: Fe + S → FeS (при нагревании).
• Сера горит на воздухе с образованием сернистого газа: S + O2 → SO2.
• Сера реагирует с водородом при нагревании: H2 + S → H2S (сероводород).
• Сера не реагирует с водой и разбавленными кислотами, но окисляется концентрированной серной кислотой: S + 2H2SO4(конц.) → 3SO2↑ + 2H2O.

1. Пример 1случай
   • При извержении вулканов сера выделяется в виде паров, которые кристаллизуются, образуя жёлтые налёты на склонах
2. Пример 2случай
   • В природе сера входит в состав белков (например, в аминокислоты цистеин и метионин), поэтому она необходима для жизни
3. Пример 3случай
   • Сероводород, образующийся при гниении белков, имеет запах тухлых яиц и встречается в минеральных источниках
4. Пример 4случай

   Сера используется для вулканизации каучука

   Пояснение

   • процесса, при котором резина становится прочной и эластичной

• В Древнем Египте серу использовали для отбеливания тканей и в религиозных обрядах, а древние греки считали её веществом, предохраняющим от ядов.
• Самородная сера часто встречается в вулканических районах, например на Камчатке и в Италии (Сицилия).
• Пластическая сера, в отличие от кристаллических модификаций, не растворяется в сероуглероде, что указывает на её полимерное строение.

• При горении серы образуется ядовитый газ SO2, поэтому опыты с горением серы проводить только в вытяжном шкафу.
• Сероводород H2S — ядовит, имеет неприятный запах, работать с ним нужно осторожно.
• Нагревать серу следует в пробирке, держа её отверстием от себя, чтобы избежать ожогов при разбрызгивании расплава.

• Кислород и его аллотропные модификации (озон)
• Сероводород и сульфиды
• Серная кислота и её соли
• Окислительно-восстановительные реакции