Úvod

Síra je jednou z mála látok, s ktorými prví „chemici“ operovali pred niekoľkými tisíckami rokov. Začala slúžiť ľudstvu dlho predtým, ako obsadila bunku číslo 16 v periodickej tabuľke. Látky obsahujúce síru môžu byť pre človeka prospešné aj škodlivé.

Pôvod síry

Síra sa nachádza v prírode vo voľnom (pôvodnom) stave, takže bola človeku známa už v staroveku. Síra pútala pozornosť charakteristickou farbou, modrým plameňom a špecifickým zápachom vznikajúcim pri spaľovaní (zápach oxidu siričitého). Verilo sa, že spaľovanie síry odháňa zlých duchov. Biblia hovorí o použití síry na očistenie hriešnikov. Muž stredoveku spájal pach „síry“ s podsvetím. Homer uvádza použitie spaľujúcej síry na dezinfekciu. V. Staroveký Rím textílie boli bielené pomocou oxidu siričitého. Síra sa už dlho používa v medicíne - bola fumigovaná svojim plameňom, bola zaradená do rôznych mastí na liečbu kožných chorôb. V 11. storočí. Avicenna (Ibn Sina) a vtedajší európski alchymisti verili, že kovy vrátane zlata a striebra pozostávajú z rôzne pomery síra a ortuť. Preto síra zohrala dôležitú úlohu pri pokusoch alchymistov nájsť „kameň mudrcov“ a premeniť základné kovy na vzácne.

Štruktúra atómu síry

Tento prvok má relatívne nízku atómovú hmotnosť, rovná sa tridsaťdva gramom na mol. Charakteristika prvku síra zahŕňa takú vlastnosť tejto látky, ako je schopnosť mať iný oxidačný stav. To znamená, že môže vykazovať oxidačné aj redukčné vlastnosti.

Nachádza sa v hlavnej podskupine šiestej skupiny. Pretože poradové číslo síry v periodickej tabuľke je šestnásť, môžeme usúdiť, že v jej jadre je presne tento počet protónov. Na základe toho môžeme povedať, že okolo obieha aj šestnásť elektrónov. Počet neutrónov sa dá zistiť odčítaním od molárna hmota poradové číslo chemického prvku: 32 - 16 = 16. Každý elektrón sa neotáča chaoticky, ale na určitej obežnej dráhe. Pretože síra - chemický prvok, ktorá patrí do tretieho obdobia periodickej tabuľky, potom sú okolo jadra tri dráhy. Prvý z nich má dva elektróny, druhý osem a tretí šesť. Elektronický vzorec atómu síry je zapísaný nasledovne: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.

Ako už bolo uvedené, síra môže vykazovať rôzne stupne oxidácia. Je to spôsobené štruktúrou jeho atómu. Atóm síry môže prijať dva elektróny a bude mať náboj -2. Síra môže tiež darovať dva elektróny a potom bude mať oxidačný stav +2. Aby mala síra oxidačný stav +4 alebo +6, musíte použiť d-orbitál, na ktorý sa budú elektróny prenášať. Síra má valencie II, IV, VI. Valencia IV zodpovedá oxidačnému stavu +4, valencia VI - +6. Pri valencii IV sa jeden elektrón prenesie z p-orbitálu na d-orbitál, s valenciou VI-jeden z p-orbitálu a jeden z s-orbitálu na d-orbitál.

DEFINÍCIA

Síra nachádza sa v treťom období skupiny VI hlavnej (A) podskupiny periodickej tabuľky.

Vzťahuje sa na prvky rodiny p. Nekovové. Nekovové prvky zahrnuté v tejto skupine sa súhrnne nazývajú chalkogény. Označenie - S. Sériové číslo - 16. Relatívna atómová hmotnosť - 32,064 amu.

Elektronická štruktúra atómu síry

Atóm síry sa skladá z pozitívne nabitého jadra (+16), ktoré sa skladá zo 16 protónov a 16 neutrónov, okolo ktorých sa na troch dráhach pohybuje 16 elektrónov.

Obr. Schematická štruktúra atómu síry.

Orbitálna distribúcia elektrónov je nasledovná:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .

Vonku energetická hladina atóm síry má šesť elektrónov, všetky sú považované za valenciu. Energetický diagram má nasledujúcu formu:

Prítomnosť dvoch nepárových elektrónov naznačuje, že síra je schopná vykazovať oxidačný stav +2. Vďaka prítomnosti prázdneho 3 je tiež možné niekoľko vzrušených stavov d-orbitálny. Najprv sa odparia elektróny 3 p-na nižšej úrovni a sú obsadené bezplatne d- orbitály a po - elektróny 3 s-podlažie:

To vysvetľuje prítomnosť ďalších dvoch oxidačných stavov v síre: +4 a +6.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

Síra (S) je nekovový materiál patriaci do skupiny chalkogénu. Štruktúru atómu síry je ľahké určiť pomocou odkazu na periodická tabuľka Mendelejev.

Štruktúra

Síra v periodickej tabuľke je 16 v tretej perióde, skupina VI. Relatívna atómová hmotnosť prvku je 32.

Ryža. 1. Poloha v periodickej tabuľke.

Prírodná síra má niekoľko izotopov:

• 32 S;
• 33 S;
• 34 S;
• 36 S.

Okrem toho bolo umelo získaných 20 rádioaktívnych izotopov.

Síra je prvkom rodiny p. Atóm síry obsahuje jadro s kladným nábojom +16 (16 protónov, 16 neurónov) a 16 elektrónov umiestnených na troch elektronické škrupiny... Na úrovni vonkajšej energie je 6 elektrónov, ktoré určujú valenciu prvku. Pred dokončením vonkajšej hladiny p chýbajú dva elektróny, ktoré určujú oxidačný stav síry ako -2.

Atóm síry môže prejsť do excitovaného stavu v dôsledku prázdnych 3d orbitálov (iba päť d orbitálov). Atóm preto môže vykazovať oxidačný stav +4 a +6.

Ryža. 2. Štruktúra atómu.

Síra vykazuje negatívny oxidačný stav v zložení solí - Al 2 S 3, SiS 2, Na 2 S. Štvrtý oxidačný stav sa prejavuje v reakciách s halogénmi (SCl 4, SBr 4, SF 4) a v interakcii s kyslíkom ( SO 2). Najvyšší oxidačný stav (+6) sa vyskytuje s najviac elektronegatívnymi prvkami - H 2 SO 4, SF 6, SO 3.

Elektronická štruktúra atómu síry je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 alebo +16 S) 2) 8) 6.

Fyzikálne vlastnosti

Síra je kryštalická zlúčenina, ktorá po zahriatí nadobudne plastickú formu. Farba nekovového materiálu sa líši od jasne žltej po hnedú. Modifikácia síry závisí od počtu atómov síry v molekule.

Ryža. 3. Síra.

Síra je slabý vodič tepla a elektrický prúd... Neinteraguje s vodou, ale dobre sa rozpúšťa v organických rozpúšťadlách - fenol, benzén, amoniak, sírouhlík.

V prírode sa síra nachádza vo forme nugetov a v zložení rúd, minerálov, hornín. Síra sa nachádza v sulfidoch, síranoch, uhlí, oleji, plyne. Síru akumulujú baktérie, ktoré spracovávajú sírovodík.

Chemické vlastnosti

Síra je aktívny prvok, ktorý reaguje pri zahrievaní takmer so všetkými prvkami, okrem inertných plynov a N 2, I 2, Au, Pt. Síra nereaguje s kyselinou chlorovodíkovou. Hlavné reakcie síry s prvkami sú popísané v tabuľke.

Síra je súčasťou bielkovín. Vo vlasoch sa hromadí veľké množstvo síry.

Čo sme sa naučili?

Síra je žltý kryštalický nekov. Schéma atómovej štruktúry - +16 S) 2) 8) 6. Zobrazuje tri oxidačné stavy: -2, +4, +6. Existuje 24 známych izotopov síry. Je to aktívny prvok, ktorý reaguje s kovmi a nekovmi. Tvorí soli - siričitany a sulfidy kyselina sírová... Síra je nerozpustná vo vode a kyseline chlorovodíkovej. Je súčasťou živých organizmov. V prírode sa nachádza vo voľnej a viazanej forme.

Test podľa témy

Posúdenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.6. Celkový počet prijatých hodnotení: 77.

Síra v prírode

Pôvodná síra

Ukrajina, región Volga, Stredná Ázia a DR

Sulfidy

PbS - olovnatý lesk

Cu 2 S - medený lesk

ZnS - zmes zinku

FeS 2 - pyrit, pyrit, mačacie zlato

H 2 S - sírovodík (v minerálnych prameňoch a zemnom plyne)

Bielkoviny

Vlasy, koža, nechty ...

Sírany

CaSO 4 x 2 H 2 O - sadra

MgSO 4 x 7 H20 - horká soľ (anglicky)

Na2S04 x 10 H20 - Glauberova soľ (mirabilit)

Fyzikálne vlastnosti

Tuhá kryštalická látka žltej farby, nerozpustná vo vode, nezmáčaná vodou (pláva na hladine), t ° balík = 445 ° С

Allotropia

Síra sa vyznačuje niekoľkými alotropickými modifikáciami: