Фізичні та хімічні властивості сірки

1. Сірка: становище цього хімічного елемента у періодичної системі, будова його атома. Фізичні та хімічні властивості сірки. Оксиди сірки, їх хімічні властивості

Положення в періодичній системі: сірка знаходиться у 3 періоді, VI групі, головній (А) підгрупі.

Атомний номер сірки 16, отже, заряд атома сірки дорівнює +16, число електронів 16. Три електронних рівня (рівно періоду), на зовнішньому рівні 6 електронів (рівно номеру групи для головних підгруп).

Схема розташування електронів за рівнями: 16S))) 2 8 6

Ядро атома сірки 32 S містить 16 протонів (рівно заряду ядра) та 16 нейтронів (атомна маса мінус число протонів: 32 − 16 = 16).

Сірка як проста речовина утворює алотропні модифікації: кристалічна сірка та пластична.

Кристалічна сірка - тверда речовина жовтого кольору, тендітна, легкоплавка (температура плавлення 112 ° С), нерозчинна у воді. Сірка та багато руд, що містять сірку, не змочуються водою. Тому порошок сірки може плавати на поверхні, хоча сірка важча за воду (щільність 2 г/см 3 ).

На цьому заснований метод збагачення руд під назвою флотація: подрібнена руда занурюється у ємність із водою, якою продувається повітря. Частки корисної руди підхоплюються бульбашками повітря і виносяться нагору, а порожня порода (наприклад, пісок) осідає на дно.

Пластична сірка темного кольору і здатна розтягуватись, як гума.

Ця відмінність у властивостях пов'язана з будовою молекул: кристалічна сірка складається з кільцевих молекул, що містять 8 атомів сірки, а пластичній сірці атоми з'єднані в довгі ланцюги. Пластичну сірку можна отримати, якщо нагріти сірку до кипіння і вилити у холодну воду.

Урівняння для простоти записують сірку без вказівки числа атомів в молекулі: S.

Хімічні властивості:

  1. У реакціях із відновниками: металами, воднем — сірка виявляє себе як окислювач (ступінь окислення −2,валентність II). При нагріванні порошків сірки та заліза утворюється сульфід заліза: Fe + S = FeS З ртуттю, натрієм порошок сірки реагує при кімнатній температурі: Hg + S = HgS
  2. При пропущенні водню через розплавлену сірку утворюється сірководень: H2 + S = H2S
  3. У реакціях із сильними окислювачами сірка окислюється. Так, сірка горить, утворюється оксид сірки (IV) — сірчистий газ: S + O2 = SO2

Оксид сірки (IV) – кислотний оксид. Реагує з водою з утворенням сірчистої кислоти:

Ця реакція відбувається в атмосфері при спалюванні кам'яного вугілля, яке зазвичай містить домішки сірки. В результаті випадають кислотні дощі, тому дуже важливо очищати димові гази котелень.

У присутності каталізаторів оксид сірки (IV) окислюється до оксиду сірки (VI):

2SO2 + O2 2SO3 (реакція оборотна)

Оксид сірки (VI) реагує з водою з утворенням сірчаної кислоти:

SO3 - безбарвна рідина, кристалізується при 17 ° С, переходить в газоподібний стан при 45 ° С

2. Досвід. Проведення реакцій, що підтверджують властивості гідроксиду кальцію.

  1. Гідроксид кальцію (гашене вапно) - малорозчинна речовина. Збовтуємо трохи вапна в 2 мл води (близько 2 см за висотою пробірки), даємо постояти кілька хвилин. Більшість вапна не розчиниться, осяде на дно.
  2. Зливаємо розчин, фільтруємо (якщо немає фільтра, чекаємо поки відстоюється). Прозорий розчин гідроксиду кальцію називається вапняною водою. Ділимо на 2 пробірки. В одну капаємоіндикатор фенолфталеїн (ф-ф), він забарвлюється в малиновий колір, що доводить основні властивості вапна: Ca(OH)2Ca 2+ + 2OH −
  3. У другу пробірку пропускаємо вуглекислий газ, вапняна вода каламутніє внаслідок утворення нерозчинного карбонату кальцію (це якісна реакція для виявлення вуглекислого газу): Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O

Якщо доведеться робити ці реакції на практиці, вуглекислий газ можна отримати в пробірці з газовідвідною трубкою, додавши соляну або азотну кислоту в крейду або соду.

Можна кілька разів пропустити повітря, що видихається через трубочку від коктейлю або соку, принесену з собою. Не варто шокувати комісію — дмухати в трубку з лабораторного обладнання — у кабінеті хімії нічого не можна куштувати!