Химични свойства на сярата. Характеризиране и точка на кипене на сярата

Сярата е химически елемент, който е в шестата група и в третия период на периодичната таблица. В тази статия ще разгледаме подробно химикалите и физични свойства,

Сяра по отношение на физиката

Това е крехко вещество. При нормални условия той остава в твърдо агрегатно състояние. Сярата има лимоненожълт цвят. И в по-голямата си част всичките му съединения имат жълти нюанси. Той не се разтваря във вода. Има ниска топлина и електрическа проводимост. Тези характеристики го характеризират като типичен неметален. Въпреки факта, че химическият състав на сярата изобщо не е сложен, това вещество може да има няколко вариации. Всичко зависи от структурата на кристалната решетка, с която атомите са свързани, те не образуват молекули.

Така че, първият вариант е ромбичната сяра. Това е най-стабилната. Точката на кипене на сяра от този тип е четиристотин четиридесет и пет градуса по Целзий. Но за да премине веществото в състояние на газообразни агрегати, първо трябва да премине през течността. Така че топенето на сяра се извършва при температура, която е сто и тринадесет градуса по Целзий.

Вторият вариант е моноклинична сяра. Това е иглолистен кристал с тъмно жълт цвят. Топенето на сяра от първия тип и след това бавното охлаждане води до образуването на този вид. Този сорт има почти същите физически характеристики. Например, точката на кипене на сяра от този тип - всичките четиристотин и четиридесет и пет градуса. В допълнение, има голямо разнообразие от това вещество, като пластмаса. Получава се чрез изсипване в студена вода на кипяща ромбика почти до точката на кипене. Точката на кипене на сяра от този вид е една и съща. Но веществото има свойството да се простира, като каучук.

Друг компонент на физическите характеристики, който бих искал да кажа, е температурата на запалване на сярата. Този индикатор може да варира в зависимост от типа материал и неговия произход. Например, техническата температура на запалване на сярата е сто и деветдесет градуса. Това е доста ниска цифра. В други случаи точката на запалване на сярата може да бъде двеста и четиридесет и осем градуса и дори двеста и петдесет и шест. Всичко зависи от какъв материал е извлечен, каква плътност има. Но можем да заключим, че температурата на изгаряне на сярата е достатъчно ниска, в сравнение с другите химични елементи, тя е запалимо вещество. В допълнение, понякога сярата може да се комбинира в молекули, състоящи се от осем, шест, четири или два атома. След като разгледате сярата от гледна точка на физиката, преминете към следващата секция.

Химическа характеристика на сярата

Този елемент има сравнително ниска атомна маса, тя е равна на тридесет и два грама на мол. Характеристиката на елемента на сярата включва такава характеристика на това вещество, като способността да притежава различна степен на окисление. Това е различно от, да речем, водород или кислород. Като се има предвид въпроса за химическата характеристика на елемента на сярата, не е възможно да не споменаваме, че в зависимост от условията той показва редукционни и оксидиращи свойства. Така че, за да се разгледа взаимодействието на дадено вещество с различни химични съединения.

Сяра и прости вещества

Прости са веществата, които имат само един химичен елемент в състава си. Неговите атоми могат да се комбинират в молекули, например в случай на кислород, или те не могат да се комбинират, какъвто е случаят с металите. Така сярата може да реагира с метали, други неметали и халогени.

Взаимодействие с метали

За да се извърши такъв процес, е необходима висока температура. При тези условия се получава реакция на добавяне. Тоест, металните атоми се комбинират със серни атоми, образувайки сулфиди по едно и също време. Например, ако затоплите два карата калий, като ги смесвате с един мол сяра, получаваме един мол от сулфида на даден метал. Уравнението може да бъде написано в следната форма: 2K + S = K₂S.

Реакция с кислород

Това е изгарянето на сяра. В резултат на този процес, неговите оксидни форми. Последният може да бъде от два вида. Следователно, изгарянето на сяра може да възникне на два етапа. Първият е, когато един мол серен диоксид се образува от един мол сяра и един мол кислород. Уравнението за тази химическа реакция може да бъде написано както следва: S + O₂ = SO₂. Вторият етап е добавянето на още един кислороден атом към диоксида. Това се случва, ако добавите към два кърмата серен диоксид един мол кислород във висока температура. В резултат на това получават два мола серен триоксид. Уравнението за това химическо взаимодействие е следното: 2SO₂ + ох₂ = 2SO₃. В резултат на тази реакция се образува сярна киселина. Така, след извършване на двата описани процеса, е възможно да се премине получения триоксид през струя водна пара. И получаваме сулфатна киселина. Уравнението за такава реакция е написано, както следва: SO₃ + Н₂О = Н₂SO₄.

Взаимодействие с халогени

химически свойства на сярата, както и други неметали, му позволяват да реагира с тази група вещества. Той включва съединения като флуор, бром, хлор, йод. Сярата реагира с някоя от тях, с изключение на втората. Като пример можем да посочим процеса на флуориране на елемента на таблицата на Менделеев. Чрез загряване на споменатия неметал с халоген могат да се получат две вариации на флуорид. Първият случай: ако вземем един мол сяра и три мола флуор, получаваме един мол флуорид, чиято формула е SF₆. Уравнението изглежда така: S + 3F₂ = SF₆. Освен това има и втори вариант: ако вземем един мол сяра и два мола флуор, получаваме един мол флуорид с химичната формула SF₄. Уравнението може да бъде написано в следната форма: S + 2F₂ = SF₄. Както можете да видите, всичко зависи от пропорциите, в които да се смесват компонентите. По същия начин е възможно да се извърши процес на хлориране на сяра (могат да се образуват и две различни вещества) или бромиране.

Взаимодействие с други прости вещества

По този начин характеристиката на сяра елемент не свършва. Веществото може да реагира химически и с водород, фосфор и въглерод. Поради взаимодействието с водород се образува сулфидна киселина. В резултат на реакцията си с металите е възможно да се получат техните сулфиди, които на свой ред също се получават директно чрез взаимодействието на сяра със същия метал. Добавянето на водородни атоми към серни атоми се извършва само при много високи температурни условия. При взаимодействието на сяра с фосфор се образува неговият фосфид. Той има следната формула: P₂S_3. За да получите един мол от това вещество, трябва да вземете два бенки от фосфор и три мола от сяра. При взаимодействието на сяра с въглерод се образува карбидът на разглеждания неметал. Химическата му формула изглежда така: CS₂. За да получите един мол от това вещество, трябва да вземете един мол въглерод и два мола сяра. Всички реакции на добавяне, описани по-горе, се появяват само когато реагентите се загряват до високи температури. Ние разгледахме взаимодействието на сярата с прости вещества, сега преминете към следващата точка.

Сяра и сложни съединения

Комплексите се наричат ​​тези вещества, чиито молекули се състоят от два (или повече) различни елемента. Химическите свойства на сярата й позволяват да реагира със съединения като алкали, както и да се концентрира сулфатна киселина. Неговите реакции с тези вещества са доста странни. Първо, нека разгледаме какво се случва при смесването на въпросния неметал с алкали. Например, ако вземете шест бенки калиев хидроксид и добавете три мола от сяра, получават два мола калиев сулфид, един мол от сулфита на този метал и три мола вода. Този вид реакция може да бъде изразена чрез следното уравнение: 6KOH + 3S = 2K₂S + K2SO₃ + 3H₂А. По същия принцип има взаимодействие, ако добавите натриев хидроксид. След това помислете за поведението на сярата, като добавите към нея концентриран разтвор на сулфатна киселина. Ако вземем един мол от първия и от двата кърмата на второто вещество, получаваме следните продукти: серен триоксид в количество три мола и вода - два мола. Тази химична реакция може да се извърши само когато реагентите се загряват до висока температура.

Подготовка на разглеждания неметален материал

Има няколко основни начина, по които можете да извличате сяра от различни вещества. Първият метод е да се изолира от пирита. Химическата формула на последния е FeS₂. Когато това вещество се нагрява до висока температура без достъп до кислород, може да се получи друг железен сулфид, FeS и сяра. Уравнението на реакцията е написано в следната форма: FeS₂ = FeS + S. Вторият метод за получаване на сяра, който често се използва в промишлеността, е изгарянето на серен сулфид в условията на малко количество кислород. В този случай е възможно да се получи разглежданият неметал и вода. За да се извърши реакцията, е необходимо компонентите да бъдат взети в моларно съотношение от две към едно. В резултат на това получаваме крайните продукти в съотношение от две до две. Уравнението на тази химическа реакция може да бъде написано както следва: 2H₂S + O₂ = 2S + 2Н₂А. В допълнение, сярата може да бъде получена в различни металургични процеси, например при производството на метали като никел, мед и други.

Използване в индустрията

Най-широкото приложение на неметалните, които разглеждаме, се намира в химическата промишленост. Както вече беше споменато, тук се използва за получаване на сулфатна киселина от него. В допълнение, сярата се използва като компонент за приготвяне на кибрит, поради факта, че е запалим материал. Той е необходим за производството на експлозиви, барут, бенгалски светлини и др. Освен това сярата се използва като една от съставките на борбата с вредителите. В медицината се използва като компонент в производството на лекарства за кожни заболявания. Също така въпросното вещество се използва при производството на различни бои. В допълнение, той се използва при производството на фосфор.

Електронна структура на сярата

Както е известно, всички атоми, се състоят от ядро, което съдържа протони - положително заредени частици - и неутрони, т.е. частици с нула зареждане ... Около ядрото, електроните се въртят, чиято заряд е отрицателна. За да бъде атом неутрален, неговата структура трябва да има същия брой протони и електрони. Ако последният е по-голям, той вече е отрицателен йон-анион. Ако напротив - броят на протоните е по-голям от броя на електроните - това е положителен йон или катион. Сяровият анион може да действа като киселинен остатък. Той е част от молекулите на вещества като сулфидна киселина (сероводород) и метални сулфиди. Анионът се образува по време на електролитна дисоциация, която се получава, когато веществото се разтваря във вода. В този случай молекулата се разлага в катион, който може да бъде представен като метален йон или водород, както и катион-йон на киселинен остатък или хидроксилна група (ОН-). Тъй като серийният номер на сярата в периодичната таблица е шестнадесет, може да се заключи, че в ядрото й има точно такъв брой протони. Като се започне от това, можем да кажем, че има и шестнадесет електрона, които се въртят наоколо. Броят на неутроните може да се намери чрез изваждане на моларната маса на серийния номер на химичния елемент 32-16 = 16. Всеки електрон върти хаотично, и при определена орбита. Тъй като сярата е химичен елемент, който принадлежи към третия период на периодичната таблица, около орбитата има три орбита. На първия от тях се намират два електрона, на втория - осем, на третия - шест. Електронната формула на серния атом е написана, както следва: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

Разпространение в природата

По същество въпросният химически елемент се среща в минералите, които са сулфиди от различни метали. На първо място, това е пирит - желязна сол - също така е олово, сребро, меден блясък, цинкова смес, цинабър - живачен сулфид. Освен това сярата може да бъде част от минерали, чиято структура е представена от три или повече химически елемента. Например, халкопирит, мирабилит, кизерит, гипс. Можете да разгледате всеки от тях по-подробно. Пиритът е железен сулфид или FeS₂. Има светло жълт цвят със златен блясък. Този минерал често може да се намери като примес в lapis lazuli, който се използва широко за производство на бижута. Това се дължи на факта, че тези два минерала често имат общ депозит. Медният блясък - халкоцит или халкозин - е синьо-сива субстанция, подобна на метала. Оловен блясък (galena) и сребърен блясък (argentite) имат сходни свойства: те наподобяват навън метали, имат сив цвят. Cinnabar е кафяво-червен тъмен минерал със сиви импрегнации. Халкопирит, чиято химична формула е CuFeS₂, - златисто-жълто, нарича се още златен измамник. цинк сфалерит (сфалерита) може да има цвят от кехлибар до огнено оранжево. Мирабит - На₂SO₄x10H₂О - прозрачни или бели кристали. Той също така се нарича Солта на Глаубер, използвани в медицината. Химическата формула на кизерита е MgSO₄ХН₂О. Изглежда бял или безцветен прах. Химическата формула на гипса е CaSO₄x2H₂О. Освен това този химически елемент е част от клетките на живите организми и е важен микроелемент.