Глава 4. Подгруппа кислорода и ее типичные представители

Сера как простое вещество. Аллотропия и свойства серы

Химические свойства серы. Сера — типичный химически активный неметалл, но менее активный, чем кислород и галогены. Реакции серы относятся к окислительно-восстановительным, в которых свободная сера выступает в роли как окислителя, так и восстановителя с изменением степени ее окисления:

Сера реагирует с металлами, водородом, некоторыми сложными веществами и активными неметаллами.

Окислительные свойства серы

1. Взаимодействие с металлами. При нагревании сера взаимодействует с большинством металлов, кроме благородных: золота, платины, иридия. Продукты реакции — сульфиды:

2. Взаимодействие с водородом (при нагревании):

Восстановительные свойства серы

1. Взаимодействие с кислородом. При сгорании серы на воздухе образуется оксид серы (IV) SCO₂:

2. Взаимодействие с галогенами:

С галогенами (кроме иода) сера образует соединения разного состава: SF₆, SF₄, SF₂, SCl₄, S₂Cl₂, S₂Br₂. Большинство этих соединений легко разлагается водой (гидролиз).

3. При нагревании сера взаимодействует с кислотами-окислителями (например, с концентрированной серой):

S + 2H₂SO₄ (конц.) = 3SO₂↑ + 2Н₂O

Применение серы. Сера в виде простого вещества находит широкое применение. Большая часть добываемой серы используется в качестве сырья для получения серной кислоты и гидросульфита кальция — Ca(HSO₃)₂, применяющегося в целлюлозной промышленности; в производстве охотничьего пороха, одной из разновидностей «сусального золота» — SnS₂, служащего для покрытия куполов церквей, золочения украшений дворцов и скульптур. Серу применяют в пиротехнике, в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями растений, в медицине для лечения кожных заболеваний. Большое количество серы расходуется для вулканизации каучука при получении резины.

Основные понятия

Аллотропия серы • Аллотропные видоизменения серы • Физические и химические свойства серы

Вопросы и задания

1. В каком виде сера встречается в природе?

2. Какие аллотропные модификации серы вы знаете и чем они отличаются друг от друга?

3. Объясните, почему сера в соединениях с металлами проявляет степень окисления -2, а в соединениях с кислородом и галогенами — +4 и +6.

4. Какой объем воздуха расходуется на сжигание 4 г серы? (Объемное содержание кислорода в воздухе примерно 20%.)

5. Как изменяются окислительные и восстановительные свойства серы в соединениях: H₂S, S, SO₂, SO₃? Назовите наиболее сильный окислитель и восстановитель из этих веществ.

6. При образовании 1 моль оксида серы (IV) из простых веществ выделяется 332,8 кДж. Определите количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 г серы.

7. Составьте схему взаимопереходов аллотропных модификаций серы и укажите условия, при которых они осуществляются.

8. Используя книгу для чтения по неорганической химии и другую популярную литературу, приготовьте краткие иллюстрированные рефераты-сообщения: а) «История серы»; б) «Применение серы».

<<< К началу параграфа