Хто відкрив сірку. Фізичні та хімічні властивості сірки. Загальні ознаки та відмінності халькогенов.
ВИЗНАЧЕННЯ
сірка - шістнадцятий елемент Періодичної таблиці. Позначення - S від латинського «sulfur». Розташована в третьому періоді, VIа групі. Відноситься до неметалів. Заряд ядра дорівнює 16.
Сірка зустрічається в природі як у вільному стані (самородна сірка), так і в різних з'єднаннях. Дуже поширені сполуки сірки з різними металами. Багато з них є цінними рудами (наприклад, свинцевий блиск PbS, цинкова обманка ZnS, мідний блиск Cu 2 S) і служать джерелом отримання кольорових металів.
Він широко поширений в природі, у вільному стані або в поєднанні. У вільному стані він змішується з гіпсом і пемзою в вулканічних районах в Ісландії, Сицилії, Мексиці і Японії. Вільна сірка може бути утворена природним розпадом піриту, обложених гарячими сірчаними водами, в яких сірководень був окислен в атмосфері.
Коли звичайна сірка плавиться, вона утворює солом'яну рідина, яка затемнюється при нагріванні і потім кипить. Коли розплавлена сірка повільно охолоджується, її фізичні властивості змінюються в залежності від температури, тиску і режиму осадження. Таким чином, сірка існує в різних формах, які називаються алотропна різновидами, які складаються з рідин.
З сполук сірки в природі також поширені сульфати, головним чином, кальцію і магнію, Нарешті, сполуки сірки містяться в організмах рослин і тварин.
Атомна і молекулярна маса сірки
Відносної молекулярна маса речовини (M r) - це число, яке показує, у скільки разів маса даної молекули більше 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента (A r) - у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більше 1/12 маси атома вуглецю.
Він помірно розчинний в спирті і ефірі і помірно розчинний в олії. Температура, при якій ромбическая і моноклінна сірки знаходяться в рівновазі, тобто 94, 5 ° С, є температурою переходу. Сірка хімічно подібна кисню і може бути заміщена у багатьох поєднаннях, але сірка менш електронних.
На Сицилії сірчисті породи нагромаджують на землі і спалені. Отриману рідку сірку виливають в ряд дерев'яних форм, в яких вона твердне. Потім його можна очистити дистиляцією. Сірка використовується головним чином у виробництві таких з'єднань, як сірчана кислота, сульфіди, сульфати і діоксид сірки. Сірка широко використовується в препаратах на основі сульфамідів і в багатьох дерматологічних мазі. Сірка також використовується при виготовленні сірників, вулканізованої гуми, барвників і пороху. У тонкоподрібненому стані і часто змішується з вапном, вона використовується в якості фунгіциду для рослин.
Значення атомної і молекулярної мас сірки збігаються; вони рівні 32,059.
Аллотропия і аллотропние модифікації сірки
Сірка існує у вигляді двох аллотропних модифікацій - ромбічної і моноклінної.
При звичайних тисках сірка утворює тендітні кристали жовтого кольору, що плавляться при 112,8 o С; щільність дорівнює 2,07 г / см 3. Вона нерастворима в воді, але досить добре розчинна в сероуглероде, бензолі і деяких інших рідинах. При випаровуванні цих рідин сірка виділяється з розчину у вигляді жовтих кристалів ромбічної системи, що мають форму октаедрів, у яких зазвичай частина кутів або ребер як би зрізана (рис.1). Ця модифікація сірки називається ромбічної.
Сульфати калію і амонію використовуються в якості добрив, а разом з різними інертними мінеральними зарядами сірка утворює спеціальний цемент, який використовується для закріплення металевих предметів, таких як паркани і ланцюги з каменю. сірчана кислота є одним з найважливіших промислових хімікатів, оскільки вона використовується не тільки для синтезу сірковмісних молекул, але також і для виробництва багатьох інших з'єднань.
У той час, коли всі говорять про мікроелементи, сірка дуже часто забувається. Важливо згадати ряд загальних фактів і свідчень про сірки. В основному спостерігаються в вулканічних зонах фумароли, що воюють кристали сірки, дуже пахучі, дуже легкозаймисті, тому його використання у виробництві пороху, сірка демографізіруется культурно, і все ж ми виявимо, що сірка має першорядне значення для життя.
Мал. 1. Алотропні модифікації сірки.
Іншої форми кристали виходять, якщо повільно охолоджувати розплавлену сірку і, коли вона частково твердне, злити ще не встигла застигнути рідина. При цих умовах стінки судини виявляються покриті зсередини довгими темно-жовтими голчастими кристалами моноклінної системи. Ця модифікація сірки називається моноклінної. Вона має щільність 1,96 г / см 3, плавиться при 119,3 o С і стійка тільки при температурі вище 96 o С.
Деякі дуже оригінальні хімічні спільності. Сірка - це простий хімічний неметаллический, кислотний, світло-жовтий. Після його кристалізації він має аспект. Глянцевий і напівпрозорий матовий і непрозорий. . Дуже пухкий, він має кілька температури плавлення з дивовижними особливостями.
Сірка реагує з більшістю інших елементів з утворенням сульфатів або сульфідів. Він змішується з вуглецевими вуглеводнями і природним газом. Сірка в силу своєї кислотної природи ідеально підходить для виробництва різних кислот: сірчаної кислоти, сірчаної кислоти, яка широко використовується у всіх галузях промисловості.
ізотопи сірки
Відомо, що в природі сірка може перебувати у вигляді чотирьох стабільних ізотопів 32 S, 33 S, 34 S і 36 S. Їх масові числа рівні 32, 33, 34 і 36 відповідно. Ядро атома ізотопу сірки 32 S містить шістнадцять протонів і шістнадцять нейтронів, а ізотопів 33 S, 34 S і 36 S- така ж кількість протонів, сімнадцять, вісімнадцять і двадцять нейтронів відповідно.
Сірка біля витоків життя. Сірка життєво важлива, це, крім походження життя, з іншого боку, її похідні можуть бути дуже токсичними або навіть смертними. Сірка - кислота, життя теж. Присутні у всіх білках живих організмів, завдяки сірку в альбумине вода нашого тіла залишається структурованою. Без сірки ми були б тільки Лужков.
У крові більше сірки, ніж заліза, і коли ви знаєте дуже конкретні хімічні відносини між цими двома елементами, було б цікаво використовувати сірку в разі анемії або гемохроматоза. Дія масажу з Сєровим каменем на печінки має швидко вирішити цей безлад навколо заліза.
Існують штучні ізотопи сірки з масовими числами від 26-ти до 49-ти, серед яких найбільш стабільним є 35 S з періодом напіврозпаду рівним 87 діб.
Іони сірки
На зовнішньому енергетичному рівні атома сірки є шість електронів, які є валентними:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.
В результаті хімічної взаємодії сірка може втрачати свої валентні електрони, тобто бути їх донором, і перетворюватися в позитивно заряджені іони або приймати електрони іншого атома, тобто бути їх акцептором, і перетворюватися в негативно заряджені іони:
Сірка, регулятор шкіри і легенів. Завдяки своїй кислотної природі міститься в шкірі сірка забезпечує межу між внутрішнім середовищем організму і зовнішнім середовищем, яка може піддаватися різним типам атак. Ми знаходимо сірка в достатку в кератині, головному захисному білку шкіри.
Точно так же сірка буде «захисної» від легких. Проте, мова йде не про вдиханні сірки. Простий щоденний масаж грудної клітини позбавить від багатьох хронічних респіраторних проблем. Більш того, люди з хронічними епідермальними або легеневими розладами регулярно не ходять в санаторно-курортне лікування, де вони мають лікування дуже сірчаними водами, щоб позбутися від своїх страждань.
S 0 -6e → S 6+;
S 0 -4e → S 4+;
S 0 -4e → S 2+;
S o + 2e → S 2.
Молекула і атом сірки
Молекула сірки одноатомних - S. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом і молекулу сірки:
Приклади розв'язання задач
ПРИКЛАД 1
Сірка (з лат. sērum «Сироватка») - мінерал класу самородних елементів, неметалл. Латинська назва пов'язане з індоєвропейських коренем swelp - «горіти». Хімічна формула: S.
Для поліпшення вашого здоров'я ми розробили цей компактний сірчаний камінь, який дозволяє максимально наблизити масаж до всіх ваших болів і болів. Після декількох хвилин масажу ви усвідомлюєте реальне полегшення, і під час повторних сеансів масажу відбудеться реальне поліпшення. Щоб замовити свій сірчаний камінь, натисніть тут.
Одне суцільне тіло, а не металеве, з лимонно-жовтого кольору. Сірка існує в двох кристалічних формах. Отриманий холод шляхом випаровування його розчинів представлений в Октаедр орторомбічної системи, щільність 2. 06; шляхом плавлення розплавленої сірки, вона кристалізується в голках моноклінної системи щільності 1.
Сірка на відміну від інших самородних елементів має молекулярну решітку, що визначає її низьку твердість (1,5-2,5), відсутність спайності, крихкість, нерівний злам і зумовлений ним жирний плескіт; лише на поверхні кристалів спостерігається скляний блиск. Питома вага 2,07 г / см 3. Має погану електропровідність, слабкою теплопровідністю, невисокою температурою плавлення (112,8 ° С) і запалення (248 ° С). Легко загоряється від сірника і горить блакитним полум'ям; при цьому утворюється сірчистий газ, який має різкий задушливий запах. Колір у самородної сірки світло-жовтий, солом'яно-жовтий, медово-жовтий, зелений; сірка, що містить органічні речовини, набувають бурого, сіру, чорну забарвлення. Вулканічний сірка яскраво-жовта, оранжева, зелена. Місцями зазвичай з жовтуватим відтінком. Зустрічається мінерал у вигляді суцільних щільних, натічних, землистий, порошковатих мас; також бувають наросли кристали, жовна, нальоти, кірочки, включення і псевдоморфози по органічних залишках. Сингонія ромбічна.
М'яка сірка являє собою коричневе, пастоподібні і еластичне тверда речовина, отримане шляхом вливання в холодну воду розплавленої сірки при її температурі кипіння. Сірка знаходиться в природному стані поблизу древніх вулканів, що становить 0, 06% літосфери. Найчастіше воно поєднується з металами, а сульфіди заліза, міді, свинцю, цинку складають важливі мінерали цих металів. Очищений, він використовується у виробництві чорного порошку і феєрверків.
Він також використовується для виготовлення сірників, вулканізації каучуку і приготування ебоніту. Сірка використовується внутрішньо як м'яке проносне і в зовнішніх застосуваннях для її проти паразитарних, кератолитических і антісеборейний властивостей. Елемент з сірчистої репутацією?
відмінні ознаки: Для самородної сірки характерні: неметаллический блиск і те, що вона загоряється від сірника і горить, виділяючи сірчистий газ, який має різкий задушливий запах. Найбільш характерним кольором для самородної сірки є світло-жовтий.
різновид:
Вулканит (Селениста сірка). Оранжево-червоного, червоно-бурого кольору. Походження вулканічне.
Сірка знаходиться в стандартному стані жовтого твердого речовини, без запаху, позбавленого смаку, нерозчинного у воді, з поганими механічними властивостями, дуже поганим провідником і діамагнітним. Сірка існує в молекулярній формі. Він знаходиться в стані порошку: квітка сірки, який виходить сублімацією.
Формований блок: сірка в бочці; а також у вигляді сукупності. Можливе отримання колоїдної сірки або сірчаного молока, а також пластмасовою сірки і різних аморфних форм сірки шляхом гасіння розплавленої сірки. Сірка має широкий спектр аллотропних форм.
Моноклінна сірка Кристалічна сірка Кристалічна сірка селениста сірка - вулканіт
Хімічні властивості сірки
Загоряється від сірника і горить блакитним полум'ям, при цьому утворюється сірчистий газ, який має різкий задушливий запах. Легко плавиться (температура плавлення 112,8 ° С). Температура займання 248 ° С. Сірка розчиняється в сірковуглеці.
Місце сірки в періодичній класифікації - електронна конфігурація. Його атомний номер дорівнює 16; він класифікується як неметали. Подання колонки 16: сімейство кисню. Сірка досить легко реагує з багатьма елементами періодичної таблиці, як з металами, так і з неметалами.
Як кисень, сірка має ступінь окислення -2 і дає сульфіди. Оскільки сірка менш електронегативний, ніж кисень, вона також має стану окислення 4, 6 з більш електронегативними елементами. Можливі й інші ступеня окислення: наприклад, 1, але також 2, 2 і 3 в разі іона тетратионата 3, 5, 7. діаграму Фрост. Однак багато хто з цих сполук можуть розглядатися як освічені комбінаціями атомів сірки в станах окислення 4 або 6 і атомами сірки на стадіях окислення 0, -2 або -1.
походження сірки
Зустрічається самородна сірка природного і вулканічного походжень. Серобактерии живуть у водних басейнах, збагачених сірководнем за рахунок розкладання органічних залишків, - на дні боліт, лиманів, дрібних морських заток. Лимани Чорного моря і затоку Сиваш є прикладами таких водойм. Концентрація сірки вулканічного походження приурочена до жерла вулканів і до порожнечам вулканічних порід. При вулканічних виверженнях виділяються різні сполуки сірки (H 2 S, SО 2), які окислюються в поверхневих умовах, що призводить до відновлення її; крім того, сірка переганяється безпосередньо з парів.
Наприклад: іон тіосульфату, в якому один з атомів кисню сульфату замінений атомом сірки, має два атома сірки, число окислення яких по-різному - «4, 0» або 6, -2 залежно від того, як підраховуються електрони. Властивість конкатенації сірки ускладнює визначення кількості окислення атома сірки в молекулах і освічених іони.
Сірка має багато з'єднань, де правило байта більше не застосовується. Сірка, яка більш об'ємна, ніж кисень, може вмістити більше сусідів. Атомні властивості, ізотопи. Є чотири природних ізотопу, все стабільні. Відомі кілька штучних ізотопів сірки.
Іноді при вулканічних процесах сірка виливається в рідкому вигляді. Це буває тоді, коли сірка, раніше осіла на стінках кратерів, при підвищенні температури розплавляється. Відкладається сірка також з гарячих водних розчинів в результаті розпаду сірководню і сірчистих сполук, що виділяються в одну з пізніх фаз вулканічної діяльності. Ці явища зараз спостерігаються близько жерл гейзерів Йеллоустонского парку (США) і Ісландії. Зустрічається спільно з гіпсом, ангідритом, вапняком, доломітом, кам'яної і калійної солі, глинами, бітумінозних відкладеннями (нафта, озокерит, асфальт) і піритом. Також зустрічається на стінках кратерів вулканів, в тріщинах лав і туфів, що оточують жерла вулканів як діючих, так і вимерлих, поблизу сірчаних мінеральних джерел.
Виникнення і достаток і досягнення. Сірка знаходиться в природному стані, поблизу вулканів або в природних відкладеннях на відкритому повітрі або під землею. Але також у вигляді сульфідів і сульфатів металів: кіновар, галеніт, опій, барит, гіпс і т.д. Видалення десульфурации природного газу і масла.
Експлуатація родовищ сірки в природному стані. Найважливішим використанням сірки є виробництво сірчаної кислоти. Сірка - фунгіцид, який використовується для виноградарства і садівництва. Вулканізація натурального каучуку завжди використовує значну кількість сірки.
супутники. Серед осадових порід: гіпс, ангідрит, кальцит, доломіт, сидерит, кам'яна сіль, сильвин, карналлит, опал, халцедон, бітуми (асфальт, нафта, озокерит). У родовищах, що утворилися в результаті окислення сульфідів, - головним чином пірит. Серед продуктів вулканічного возгона: гіпс, реальгар, аурипігмент.
застосування
Широко використовується в хімічній промисловості. Три чверті видобутку сірки йде на виготовлення сірчаної кислоти. Застосовується вона також для боротьби з сільськогосподарськими шкідниками, крім того, в паперовій, гумовій промисловості (вулканізація каучуку), у виробництві пороху, сірників, в фармацевтиці, скляної, харчової промисловості.
Дисульфід вуглецю отримують взаємодією сірки з метаном. Ми також згадаємо електрохімічні осередки «сірка - натрій», ємність сховищ яких сьогодні є основною подією. Основні сполуки сірки та деякі їх види використання. Сірчана кислота: нейтралізація, вилуговування, виробництво фтористоводородной кислоти, виробництво діоксиду титану, свинцеві батареї, травлення металу, зневоднення спиртів, парафінова папір і т.д.
Сульфат заліза або зелений купорос. Сульфит водню кальцію. Органічні сполуки, що містять сірку: Меркаптани, тіоефіри тощо; вони широко використовуються у фармацевтичній і агрохімічної промисловості. Елемент сірка і живі. Сірка - один з незамінних елементів в життя.
родовища сірки
На території Євразії все промислові родовища самородної сірки поверхневого походження. Деякі з них знаходяться в Туркменії, в Поволжі та ін. Породи, що містять сірку, тягнуться вздовж лівого берега Волги від м Самара смугою, що має ширину в кілька кілометрів, до Казані. Ймовірно, сірка утворилася в лагунах в пермський період в результаті біохімічних процесів. Родовища сірки знаходяться в Роздолі (Львівська область, Прикарпаття), Яворівський (Україна) і в Урало-Ембинскому районі. На Уралі (Челябінська обл.) Зустрічається сірка, що утворилася в результаті окислення піриту. Сірка вулканічного походження є на Камчатці і Курильських островах. Основні запаси знаходяться в Іраку, США (штати Луїзіана і Юта), Мексиці, Чилі, Японії та Італії (о. Сицилія).
Він виявлений у двох незамінних амінокислотах: цистеїну і метіоніні, але також в гомоцистеїну і таурине. Ферменти зобов'язані своєю конфігурацією «дисульфідні» мостам, які призводять до згинання білка на собі. Коли хліб «піднімається», він зобов'язаний їм «дисульфідні» містках цистеїн-цистинових пари, також відповідальним за хвилястість волосся.
Вони все ще зустрічаються в океанах поблизу вулканічних розломів. Історія відкриття елемента сірки. Сірка є одним з дев'яти відомих елементів з давніх-давен. Це цитується в Старому Завіті. Він використовується для косметичних, терапевтичних цілей. Сірка також згадується в «Одіссеї Гомера» після повернення в Ітаку; У сірки було властивість видаляти шкідників!