1. Сірка, як проста речовина
2. Хімічні властивості сірки
3. Алотропні модифікації сірки
4. β-сірка
5. Пластична сірка
6. Отримання і застосування сірки

• Позначення - S (Sulphur);
• Період - III;
• Група - 16 (VIa);
• Атомна маса - 32,066;
• Атомний номер - 16;
• Радіус атома = 127 пм;
• Ковалентний радіус = 102 пм;
• Розподіл електронів - 1s22s22p63s23p4;
• t плавлення = 112,8 ° C;
• t кипіння = 444,674 ° C;
• електронегативність (По Полингу / по Алпреду і Рохової) = 2,58 / 2,44;
• Ступінь окислювання: +6; +4; +2; +1; 0; -1; -2;
• Щільність (н. У.) = 2,070 г / см3;
• Молярний об'єм = 15,5 см3 / моль.

Сполуки сірки:

Точний час відкриття людиною сірки невідомо - дана речовина було відомо людині ще з доісторичних часів. Природна сірка є світло-жовтим порошкоподібною речовиною, масова частка сірки в земній корі становить 0,03%.

У природі сірка зустрічається, як у вигляді самородків, так і у вигляді різноманітних сполук: сульфідів (FeS2; FeCuS2) і сульфатів (BaSO4), що входять до складу різноманітних мінералів (пірит, мідний колчедан, гіпс, барит). Також сірка у вигляді сполук присутній в природних вуглеводнях: нафто, газі, вугіллі.

Сірка є біогенним елементом - в організмі людини масова частка сірки становить 0,16%, сірка входить до складу білків, амінокислот, гормонів.

сірка в Періодичної таблиці хімічних елементів Д. І. Менделєєва , Стоїть під номером «16», відноситься до 16 (VIa) групі (див. Атоми 16 (VIa) групи ).

Атом сірки містить 16 електронів, при цьому у сірки, як і у атома кисню , На зовнішньому енергетичному рівні перебуває 6 валентних електронів (див. Електронна структура атомів ).

На відміну від кисню, атом сірки здатний утворювати не тільки 2 (H2S) ковалентні зв'язки, а й 4 (H2SO3) або 6 (H2SO4) (див. ковалентний зв'язок ). Дана властивість пояснюється наявністю у атома сірки вільного d-підрівні, на який можуть переходити 1 або 2 електрони з s- або р-підрівні (див. Атоми 16 (VIa) групи ).

Сірка, як проста речовина

Молекула S2 має будову, аналогічне O2.

На відміну від кисню, сірка може утворювати зігзазообразние ланцюга, але найбільш стійкими є циклічні молекули сірки, мають форму корони, в яку входять 8 атомів (S8) - α-сірка. "Корони" з меншим числом атомів менш стійкі. Крім цього, молекули сірки можуть утворювати відкриті ланцюги (S∞).

У ромбічної модифікації S8 - 8 атомів сірки з'єднані між собою одинарними ковалентними зв'язками - це тверді кристали жовтого кольору, нерозчинні у воді, але добре розчиняються в органічних розчинниках, наприклад, в сероуглероде.

Сірка при високих температурах може існувати в газоподібному стані:

• S8
• S6 - 450 ° C
• S4 - 650 ° C
• S2 - 900 ° C
• S - 1500 ° C

Хімічні властивості сірки

Сірка є типовим активним неметаллом .

У воді сірка практично не розчиняється (навіть не змочується водою), а в органічних розчинниках сірка розчиняється добре.

При взаємодії з іншими речовинами сірка може виступати, як в ролі окислювача, так і в ролі відновника, в залежності від окислювально-відновних властивостей речовин, з якими сірка вступає в реакцію:

Реакції, в яких сірка є окислювачем:

Реакції, в яких сірка є відновником:

• з киснем: S0 + O20 = S + 4O2-2
• з хлором: S0 + Cl20 = S + 2Cl2-1
• з фтором: S0 + 3F20 = S + 6F6-1

Взаємодія сірки зі складними речовинами:

• реагує, як відновник з кислотами-окислювачами при нагріванні: S0 + 2H2S + 6O4 = 3S + 4O2 ↑ + 2H2O S0 + 2HN + 5O3 = H2S + 6O4 + 2N + 3O ↑ S0 + 6HN + 5O3 = H2S + 6O4 + 6N + 4O2 ↑ + 2H2O
• в реакціях диспропорціонування з розчинами лугів при нагріванні сірка виступає і окислювачем, і відновником: 3S0 + 6NaOH = 2Na2S-2 + Na2S + 4O3 + 3H2O

Алотропні модифікації сірки

α-сірка

Мал. Ромбическая α-сірка.

α-сірка:

• кристалічна речовина жовтого кольору;
• стійко при кімнатній температурі;
• складається з циклічних молекул S8.
• температура плавлення = 112,8 ° C;
• щільність = 2,06 г / см3.

β-сірка

Мал. Моноклінна β-сірка.

β-сірка:

• темно-жовті кристали;
• стійко при температурі 95 ° C і вище;
• від альфа-сірки відрізняється орієнтацією кільцевих молекул в вузлах кристалічної решітки;
• температура плавлення = 119,3 ° C;
• щільність = 1,957 г / см3.

Пластична сірка

Мал. Пластична сірка.

Пластична сірка:

• резіноподобное речовина темно-коричневого кольору;
• утворюється при різкому охолодженні розплавленої сірки;
• складається з відкритих ланцюгових полімерних молекул (S∞);
• щільність = 2,046 г / см3.

Отримання і застосування сірки

Способи отримання сірки:

• промисловим методом отримання сірки є очищення самородної сірки від домішок розплавленням перегрітою водяною парою;
• окисленням сірководню киснем: 2H2S + O2 = 2S + 2H2O;
• відновленням оксиду сірки (IV) вуглецем: SO2 + C = S + CO2;
• розкладанням піриту (FeS2): FeS2 = S + FeS;
• розкладанням сірководню: H2S = H2 + S.

Застосування сірки:

• як інгредієнт для отримання сірчаної кислоти;
• як інсектицид;
• для вулканізації каучуку;
• у виробництві пороху, сірників, лікарських препаратів, барвників.