Kas atrado sierą. Sieros fizinės ir cheminės savybės. Dažni chalogeno požymiai ir skirtumai.
APIBRĖŽIMAS
Sieros - šešioliktasis periodinės lentelės elementas. Pavadinimas - S iš lotyniško "sieros". Įsikūręs trečiąjį laikotarpį, VIA grupė. Nurodo ne metalus. Pagrindinis mokestis yra 16.
Sieras gamtoje randamas tiek laisvoje būsenoje (vietinėje sieroje), tiek įvairiuose junginiuose. Sieros junginiai su įvairiais metalais yra labai dažni. Daugelis jų yra vertingi rūdos (pvz., Švino blizgesys PbS, cinko mišinys ZnS, vario blizgesys Cu 2 S) ir yra spalvotųjų metalų šaltinis.
Ji yra plačiai paplitusi gamtoje, laisvoje būsenoje arba kartu. Savo laisvoje būsenoje Islandijos, Sicilijos, Meksikos ir Japonijos vulkaninėse vietose jis maišomas su gipsu ir pemzos. Laisvą sierą gali sudaryti natūralus karšto sieros vandenyje nusodinto pirito skilimas, kuriame atmosferoje oksiduotas vandenilio sulfidas.
Ištirpstant paprastą sierą, jis susidaro šiaudų skystį, kuris pašildomas, o tada virsta. Kai lydyta siera lėtai atvės, jos fizinės savybės kinta priklausomai nuo temperatūros, slėgio ir kritulių režimo. Taigi, sieros egzistuoja įvairiomis formomis, vadinamomis allotropinėmis veislėmis, kurias sudaro skysčiai.
Iš gamtinių sieros junginių taip pat yra paplitę sulfatai, daugiausia kalcio ir magnio, galiausiai augaluose ir gyvūnuose yra sieros junginių.
Sieros atomas ir molekulinė masė
Santykinė medžiagos molekulinė masė (M r) yra skaičius, nurodantis, kiek kartų molekulės masė yra didesnė nei 1/12 anglies atomo masė, ir santykinė elemento masė (A r) - kiek kartų vidutinė cheminių elementų atomų masė yra didesnė kaip 1/12 anglies atomo masės.
Jis yra vidutiniškai tirpus alkoholyje ir eteryje ir vidutiniškai tirpsta aliejuje. Temperatūra, kurioje rombinė ir monoklininė siera yra pusiausvyros, t.y. 94, 5 ° C, yra pereinamoji temperatūra. Sieras yra chemiškai panašus į deguonį ir gali būti pakeistas daugeliu derinių, tačiau siera yra mažiau elektroninė.
Sicilijoje riebalų uolienos kraunamos ant žemės ir sudeginamos. Gauta skysta siera yra pilama į medinių formų seriją, kurioje ji kietėja. Tada jis gali būti išvalytas distiliuojant. Sieras daugiausia naudojamas gaminant junginius, tokius kaip sieros rūgštis, sulfidai, sulfatai ir sieros dioksidas. Sieras plačiai naudojamas sulfamidų pagrindu pagamintuose preparatuose ir daugelyje dermatologinių tepalų. Sieras taip pat naudojamas gaminant rungtynes, vulkanizuotą kaučiuką, dažus ir šautuvus. Smulkiai suskaidyta ir dažnai maišoma su kalkėmis, ji naudojama kaip augalų fungicidas.
Atominės ir molekulinės sieros masės vertės sutampa; jie yra 32.059.
Alotropija ir alotropiniai sieros modifikacijos
Sieros egzistuoja dviejų allotropinių modifikacijų - rombinių ir monoklininių - formoje.
Esant normaliam slėgiui, siera sudaro trapius geltonus kristalus, lydymosi temperatūroje 112,8 oC; tankis yra 2,07 g / cm3. Jis netirpsta vandenyje, bet gerai tirpsta anglies disulfidu, benzene ir kituose skysčiuose. Kai šie skysčiai išgaruoja, sieros iš tirpalo išsiskiria rombinės sistemos geltonais kristalais, turinčiais oktaedrą, kur paprastai kai kurie kampai ar briaunos yra nukirpti (1 pav.). Šis sieros modifikavimas vadinamas rombiniu.
Kalcis ir amonio sulfatai naudojami kaip trąšos, o kartu su įvairiais inertiniais mineraliniais įkrovais siera sudaro specialų cementą, naudojamą metaliniams daiktams, tokiems kaip akmenų tvoros ir grandinės, pritvirtinti. Sieros rūgštis yra viena iš svarbiausių pramoninių chemikalų, nes ji naudojama ne tik sieros turinčių molekulių sintezei, bet ir daugelio kitų junginių gamybai.
Tuo metu, kai visi kalba apie mikroelementus, dažnai užmiršta siera. Svarbu prisiminti kai kuriuos bendruosius sieros faktus ir įrodymus. Fumaroliai, daugiausia nusodinti vulkaninėse zonose, nusodinantys sieros kristalus, yra labai kvapni, labai degūs, todėl jo naudojimas riešutų gamybai, siera yra demografinė kultūra, tačiau mes matome, kad siera yra gyvybiškai svarbi.
Fig. 1. Alotropiniai sieros pakeitimai.
Jei lydytoji siera lėtai atvėsinama ir, kai iš dalies sukietėja, gaunamas kitokios formos kristalai, skystis, kuris dar nebuvo sukietintas, nusausinamas. Esant tokioms sąlygoms, kraujagyslių sienos yra uždengtos ilgais tamsiomis geltonos spalvos adatos pavidalo monoklininės sistemos kristalais. Šis sieros modifikavimas vadinamas monoklinika. Jo tankis yra 1,96 g / cm3, lydosi 119,3 o С temperatūroje ir yra stabilus tik esant aukštesnei nei 96 oC temperatūrai.
Kai kurios labai originalios cheminės bendruomenės. Sieras yra paprastas, nemetalinis, rūgštus, šviesiai geltonas. Po kristalizacijos jis turi aspektą. Blizgus ir permatomas matinis ir nepermatomas. . Labai laisvas, jis turi keletą lydymosi taškų su nuostabiomis savybėmis.
Sieros susidaro su daugeliu kitų elementų, kad susidarytų sulfatai arba sulfidai. Jis sumaišomas su angliavandeniliais ir gamtinėmis dujomis. Sieros dėl savo rūgštinės prigimties idealiai tinka įvairių rūgščių gamybai: sieros rūgšties, sieros rūgštis, plačiai naudojama visose pramonės šakose.
Sieros izotopai
Žinoma, kad gamtoje esanti siera gali būti keturių stabilių izotopų 32S, 33 S, 34 S ir 36 S. forma. Jų masių skaičius yra atitinkamai 32, 33, 34 ir 36. Sieros izotopo 32 S branduolys yra šešiolika protonų ir šešiolika neutronų, o izotopai 33S, 34S ir 36S turi tokį patį skaičių protonų, atitinkamai septyniolika, aštuoniolika ir dvidešimt neutronų.
Sieros gyvenime. Sieros yra gyvybiškai svarbios, be to, gyvybės kilmė, jos dariniai gali būti labai toksiški arba net mirtingi. Sieros rūgštis, taip pat gyvenimas. Visuose gyvų organizmų baltymuose, nes sieros, esančios albumine, mūsų kūno vanduo išlieka struktūrizuotas. Be sieros būtų tik pievos.
Krauje yra daugiau sieros nei geležis, o kai jūs žinote labai specifinius cheminius ryšius tarp šių dviejų elementų, būtų įdomu naudoti sierą anemijos ar hemochromatozės atveju. Pilkojo akmens masažo poveikis kepenims turėtų greitai išspręsti šį sutrikimą aplink geležį.
Yra dirbtiniai sieros izotopai, kurių masė yra nuo 26 iki 49, tarp kurių stabiliausia yra 35 S, o pusinės eliminacijos laikas - 87 dienos.
Sieros jonai
Esant sieros atomo išoriniam energijos lygiui, yra šeši elektronai:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.
Dėl cheminės sąveikos, siera gali prarasti savo valentinių elektronų, t.y. būti jų donorais ir virsti teigiamai įkrautais jonais arba priimti kito atomo elektronus, t.y. būti jų akcininku ir virsti neigiamai įkrautais jonais:
Sieras, odos ir plaučių reguliatorius. Dėl savo rūgštinės gamtos, odoje esanti siera suteikia ribą tarp vidinės kūno aplinkos ir išorinės aplinkos, kuriai gali būti taikomos įvairios atakos. Mes randame sierą, turintį daugybę keratino, kuris yra pagrindinis odos apsauginis baltymas.
Taip pat siera bus „apsauganti“ nuo plaučių. Tačiau tai ne apie sieros įkvėpimą. Paprastas kasdieninis krūtinės masažas sumažins daugelį lėtinių kvėpavimo sutrikimų. Be to, lėtiniu epidermio ar plaučių sutrikimu sergantiems žmonėms reguliariai nevyksta sanatorijos gydymas, kur jie labai labai sieros vandeniu, kad atsikratytų jų kančių.
S-6e → S6+;
S 0 -4e → S 4+;
S 0 -4e → S 2+;
S o + 2e → S 2-.
Sieros molekulė ir atomas
Sieros molekulė yra monoatominė - S. Pateikiame kai kurias savybes, kurios apibūdina atomą ir sieros molekulę:
Problemų sprendimo pavyzdžiai
1 PAVYZDYS
Sieros (nuo lat. sērum „Serumas“) yra natūralių elementų, ne metalo, mineralas. Su lotynų kalba susijęs vardas indoeuropiečių „swelp“ šaknis yra „sudeginti“. Cheminė formulė: S.
Siekdami pagerinti savo sveikatą, sukūrėme šį kompaktišką sieros akmenį, kuris leidžia jums gauti masažą kuo arčiau visų skausmų ir skausmų. Po kelių minučių masažo, jūs suprantate tikrąjį reljefą, o per masažo sesijas bus tikras pagerėjimas. Norėdami užsisakyti sieros akmenį, spauskite čia.
Vienas kietas, ne metalinis, citrinos geltonos spalvos korpusas. Sieros egzistuoja dviejose kristalinėse formose. Gautas šaltas tirpalų išgarinimas yra atstovaujamas ortorombinės sistemos oktaedroje, tankis yra 2. 06; lydant išlydytą sierą, jis kristalizuojasi monoklininio tankio sistemos adatos 1.
Sieros, skirtingai nuo kitų vietinių elementų, turi molekulinį tinklelį, kuris nustato jo mažą kietumą (1,5-2,5), skilimo trūkumą, trapumą, nevienodą lūžį ir dėl to susidariusį sunkų purslų; tik ant kristalų paviršiaus yra stiklinis blizgesys. Savitasis tankis yra 2,07 g / cm3. Jis turi prastą elektros laidumą, žemą šilumos laidumą, žemą lydymosi temperatūrą (112,8 ° C) ir uždegimą (248 ° C). Lengvai užsidega nuo rungtynių ir nudegina mėlyna liepsna; tai duoda sieros dioksidą su aštriu, dusinančiu kvapu. Vietinės sieros spalva yra šviesiai geltona, šiaudų geltona, medaus geltona, žalsva; Sieros, turinčios organinių medžiagų, įgyja rudą, pilką, juodą spalvą. Vulkaninė siera yra ryškiai geltona, oranžinė, žalsva. Dažniausiai dažniausiai yra gelsvas atspalvis. Yra mineralinių medžiagų, turinčių kietų tankių, lašų, žemių, miltelių masę; taip pat auga organinių likučių kristalai, iškilimai, šalmai, plutos, inkliuzai ir pseudomorfai. Rombinė sinchronija.
Minkšti sieros yra rudos, pastos ir elastingos kietos medžiagos, gautos išlydytos sieros įpilant į šaltą vandenį jo virimo temperatūroje. Sieros yra natūralios būklės šalia senųjų ugnikalnių, kuris yra 0,06% litosferos. Dažniausiai jis yra derinamas su metalais ir geležies, vario, švino, cinko sulfidais. Išvalytas, jis naudojamas juodiems milteliams ir fejerverkams gaminti.
Jis taip pat naudojamas gaminant rungtynes, kietinant gumą ir gaminant ebonitą. Sieras naudojamas viduje kaip švelnus vidurius ir išorėje, skirtoje antiparazitinėms, keratolitinėms ir antiseborinėms savybėms. Elementas, turintis sieros reputaciją?
Skiriamosios savybės: būdinga vietinei sierai: nemetalinis blizgesys ir tai, kad jis užsidega iš rungtynių ir nudegimų, skleidžiantis sieros dioksidą, turintį aštrią, dusuojančią kvapą. Labiausiai būdinga vietinės sieros spalva yra šviesiai geltona.
Įvairovė:
Vulkanitas (selenisty siera). Oranžinė-raudona, raudonai ruda spalva. Kilmė yra ugnikalnis.
Sieros standartinė būsena yra geltona kieta, bekvapė, skonio, netirpi vandenyje, blogos mechaninės savybės, labai prastas laidininkas ir diamagnetinis. Sieros yra molekulinės formos. Tai yra miltelių būsena: sieros gėlė, kuri gaunama sublimacijos būdu.
Liejimo blokas: sieros sieros; taip pat bendrai. Sumažinus išlydytą sierą, galima gauti koloidinį sierą arba sieros pieną, taip pat plastinę sierą ir įvairias amorfines sieros formas. Sieras turi platų alotropinių formų spektrą.
Monoklininė sieros kristalinė sieros kristalinė siera Seleno siera - vulkaninė
Sieros cheminės savybės
Užsidega iš rungtynių ir nudegina mėlyna liepsna, todėl susidaro sieros dioksido dujos, kurios kvapas yra smarkus, dusulantis. Jis lengvai lydosi (lydymosi temperatūra 112,8 ° C). Pliūpsnio temperatūra 248 ° C Sieras ištirpinamas anglies disulfide.
Sieros vieta periodinėje klasifikacijoje yra elektroninė konfigūracija. Jo atominis numeris yra 16; Jis klasifikuojamas kaip nemetalinis. 16 skiltis Atstovavimas: deguonies šeima. Sieras gana lengvai reaguoja su daugeliu periodinės lentelės elementų, tiek metalų, tiek nemetalų.
Kaip ir deguonis, siera turi oksidacijos būseną -2 ir suteikia sulfidų. Kadangi siera yra mažiau elektronegatyvi nei deguonies, ji taip pat turi 4, 6 oksidacijos būsenas, turinčias daugiau elektronegatyvių elementų. Kitos oksidacijos būsenos yra galimos, pavyzdžiui, 1, bet 2, 2 ir 3 tetrationato jonų 3, 5, 7 atveju. Tačiau daugelis šių junginių gali būti laikomi susiformavusiais sieros atomų deriniais oksidacijos būsenose 4 arba 6 ir sieros atomų 0, -2 arba -1 oksidacijos stadijose.
Sieros kilmė
Susiduriama su natūralios ir vulkaninės kilmės siera. Sieros bakterijos gyvena vandeniniuose baseinuose, praturtintuose vandenilio sulfidu dėl organinių liekanų skilimo - pelkių, estuarijų, mažų jūrinių įlankų dugne. Juodosios jūros ir Sivasho įlankos yra tokių vandens telkinių pavyzdžiai. Vulkaninės kilmės sieros koncentracija apsiriboja vulkaninėmis angomis ir vulkaninių uolienų tuštumomis. Vulkaninių išsiveržimų metu išsiskiria įvairūs sieros junginiai (H 2 S, SO 2), kurie oksiduojami paviršiaus sąlygomis, o tai lemia jo atkūrimą; be to, siera yra sublimuota tiesiogiai iš garų.
Pavyzdžiui: tiosulfato jonas, kuriame vienas iš sulfato deguonies atomų yra pakeistas sieros atomu, turi du sieros atomus, kurių oksidacijos numeriai yra skirtingi - „4, 0“ arba 6, -2, priklausomai nuo to, kaip skaičiuojami elektronai. Sieros susimaišymo savybė apsunkina sieros atomo oksidacijos molekulėse ir susidariusių jonų kiekį.
Sieras turi daug junginių, kurių baito taisyklė nebetaikoma. Sieros, kuri yra daug didesnė už deguonį, gali tilpti daugiau kaimynų. Atominės savybės, izotopai. Yra keturi natūralūs izotopai, visi stabilūs. Yra keli dirbtiniai sieros izotopai.
Kartais vulkaninių procesų metu siera išpilama skystu pavidalu. Taip atsitinka, kai sieros, anksčiau nusodintos ant kraterių sienelių, lydosi didėjant temperatūrai. Sieros taip pat išsiskiria iš karštų vandeninių tirpalų, susidariusių dėl vandenilio sulfido ir sieros junginių, išsiskyrusių viename iš vulkaninio aktyvumo etapų. Šie reiškiniai dabar pastebimi šalia Jeloustouno parko (JAV) ir Islandijos geizerių angos. Jis randamas kartu su gipso, anhidrito, kalkakmenio, dolomito, roko ir kalio druskomis, moliais, bituminiais nuosėdomis (aliejumi, ozoceritu, asfaltu) ir piritu. Jis taip pat randamas ugnikalnių kraterių sienose, lavų ir tūzų įtrūkimuose, aplinkinių sieros šaltinių, aplinkinių ir išnykusių vulkaninių angų, aplinkoje.
Išvaizda ir gausa bei pasiekimai. Sieros yra natūralios būklės, šalia ugnikalnių arba natūralių nuosėdų atvirame ore arba po žeme. Bet taip pat ir metalų sulfidų ir sulfatų pavidalu: cinobras, galena, opijaus, baritas, gipsas ir kt. Gamtinių dujų ir alyvos desulfurizacijos pašalinimas.
Sieros nuosėdų panaudojimas natūraliai. Svarbiausias sieros panaudojimas yra sieros rūgšties gamyba. Sieras yra fungicidas, naudojamas vynuogininkystei ir sodininkystei. Natūralaus kaučiuko vulkanizavimas visuomet turi daug sieros.
Palydovai. Tarp nuosėdinių uolienų yra gipso, anhidrito, kalcito, dolomito, siderito, akmens druskos, sylvito, karnitito, opalo, kalciono, bitumo (asfalto, aliejaus, ozocerito). Į nuosėdas, susidarančias oksiduojant sulfidus, daugiausia piritą. Tarp vulkaninės sublimacijos produktų: gipsas, realgar, orpiment.
Taikymas
Plačiai naudojamas chemijos pramonėje. Trys ketvirtadaliai sieros gamybos vyksta į sieros rūgštį. Jis taip pat naudojamas kovoti su žemės ūkio kenkėjais, be to, popieriuje, gumos pramonėje (gumos vulkanizavimas), gaminant šautuvus, rungtynes, vaistus, stiklą, maisto pramonę.
Anglies disulfidą gamina sieros sąveika su metanu. Taip pat paminėti sieros natrio elektrocheminiai elementai, kurių saugojimo pajėgumas yra pagrindinis įvykis šiandien. Pagrindiniai sieros junginiai ir kai kurie jų naudojimo būdai. Sieros rūgštis: neutralizavimas, išplovimas, hidrofluorūgšties gamyba, titano dioksido gamyba, švino baterijos, metalo ėsdinimas, alkoholių dehidratacija, parafino popierius ir kt.
Geležies sulfatas arba žalias vitriolis. Kalcio vandenilio sulfitas. Organiniai junginiai, turintys sierą: tioliai, tioeteriai ir panašūs; Jie plačiai naudojami farmacijos ir agrochemijos pramonėje. Elementas yra pilkas ir gyvas. Sieras yra vienas iš būtinų gyvenimo elementų.
Sieros nuosėdos
Eurazijos teritorijoje visi pramoniniai paviršinio kilmės sieros sieros. Kai kurie iš jų yra Turkmėnistane, Volgos regione ir kt. Veislės, kurių sudėtyje yra sieros, išilgai palei Volgos kairįjį krantą nuo Samaros iki kelių kilometrų pločio juostos iki Kazanės. Tikėtina, kad dėl biocheminių procesų persijos laikotarpiu lagūnose susiformavo siera. Sieros nuosėdos yra Razdolyje (Lvovo sritis, Karpatų regionas), Yavorivsk (Ukraina) ir Ural-Emba regione. Uraluose (Čeliabinsko regione) dėl pirito oksidacijos susidaro siera. Vulkaninės kilmės siera yra prieinama Kamčatkoje ir Kuril salose. Pagrindiniai rezervai yra Irake, JAV (Luizianoje ir Juta), Meksikoje, Čilėje, Japonijoje ir Italijoje (Sicilijoje).
Jis randamas dviejose esminėse aminorūgštyse: cisteinu ir metioninu, bet taip pat homocisteinu ir taurinu. Fermentai sukonfigūruoja savo "disulfido" tiltus, dėl kurių atsiranda baltymų lenkimas. Kai duona „pakyla“, ji privalo jiems „disulfiduoti“ cisteino-cistino porų tiltus, kurie taip pat yra atsakingi už plaukų bangavimą.
Jie vis dar randami vandenynuose šalia vulkaninių gedimų. Sieros elemento atradimo istorija. Sieras yra vienas iš devynių žinomų senovės elementų. Tai paminėta Senajame Testamente. Jis naudojamas kosmetikos, terapijos tikslais. Sieros taip pat paminėtos Homerio Odisėjoje, kai grįžta į Ithaką; Sieras turėjo galimybę pašalinti kenkėjus!