Сірка - елемент шостої групи третього періоду періодичної системиМенделєєва. Тому будова атома сірки зображується так:
Будова атома сірки вказує на те, що це неметал, тобто атом сірки здатний і до прийому електронів і віддачі електронів:
Завдання 15.1.Скласти формули сполук сірки, що містять атоми сірки з цими ступенями окиснення.
Проста речовина « сірка» - твердий тендітний мінерал жовтого кольору, нерозчинний у воді. У природі зустрічається як самородна сірка, і її сполуки: сульфіди, сульфати. Сірка як активний неметал легко реагує з воднем, киснем, майже з усіма металами та неметалами:
Завдання 15.2.Назвіть отримані з'єднання. Визначте, які властивості (окислювача чи відновника) виявляє сірка у цих реакціях.
Як типовий неметал проста речовина сірка може бути і окислювачем, і відновником:
Іноді ці властивості проявляються в одній реакції:
Оскільки атом-окислювач та атом-відновник однакові, їх можна «скласти», тобто на обидва процеси потрібно триатома сірки.
Завдання 15.3.Розставте решту коефіцієнтів у цьому рівнянні.
Сірка може реагувати з кислотами - сильними окислювачами:
Таким чином, як активний неметал, сірка утворює безліч сполук. Розглянемо властивості сірководню, оксидів сірки та їх похідних.
Сірководень
H 2 S - сірководень, сильно отруйний газз неприємним запахом тухлих яєць. Правильніше сказати, білки яєць при гнитті розкладаються, виділяючи сірководень.
Завдання 15.4. Виходячи зі ступеня окислення атома сірки в сірковододі, передбачте, які властивості виявлятиме цей атом в окислювально-відновних реакціях.
Оскільки сірководень - відновник (атом сірки має нижчуступінь окислення), він легко окислюється. Кисень повітря окислює сірководень навіть за кімнатної температури:
Сірководень горить:
Сірководень трохи розчинний у воді, причому його розчин виявляє властивості дуже слабкоюкислоти (сірководневої H 2 S). Вона утворює солі сульфіди:
Запитання.Як, маючи сульфід, отримати сірководень?
Сірководень у лабораторіях отримують, діючи на сульфіди сильнішими (ніж H 2 S) кислотами, наприклад:
Сірчистий газ та сірчиста кислота
SO 2- сірчистий газ із різким задушливим запахом. Отруйний. Розчиняється у воді, утворюючи сірчисту кислоту:
Ця кислота середньої силиале дуже нестійка, існує тільки в розчинах. Тому при дії на її солі - сульф іты- іншими кислотами можна отримати сірчистий газ:
При кип'ятінні отриманого розчину ця кислота повністю розкладається.
Завдання 15.5.Визначте ступінь окислення сірки у сірчистому газі, сірчистій кислоті, сульфіті натрію.
Оскільки ступінь окислення +4 для сірки є проміжною, всі перелічені сполуки можуть бути і окислювачами та відновниками:
Наприклад:
Завдання 15.6.Розставте коефіцієнти у цих схемах методом електронного балансу. Вкажіть, які властивості виявляє атом сірки зі ступенем окиснення +4 у кожній із реакцій.
Відновлювальні властивості сірчистого газу застосовуються практично. Так, при відновленні втрачають колір деякі органічні сполукитому оксид сірки IV і сульфіти застосовують при відбілюванні. Сульфіт натрію, розчинений у воді, уповільнює корозію труб, тому що легко поглинає кисень із води, а саме кисень є «винуватцем» корозії:
Окислюючись у присутності каталізатора, сірчистий газ перетворюється на сірчаний ангідрид SO 3:
Сірчаний ангідрид та сірчана кислота
Сірчаний ангідрид SO 3- безбарвна рідина, що бурхливо реагує з водою:
Сірчана кислота H 2 SO 4- сильна кислота, яка в концентрованомуЯк активно поглинає вологу з повітря (ця властивість застосовується при осушенні різних газів) і з деяких складних речовин:
Елемент сірка 16 S, як і кисень 8 О, знаходиться в головній підгрупі VI групи періодичної системи елементів. Однак хімія сірки суттєво відрізняється від хімії кисню. Це зумовлено такими причинами:
1. На відміну від кисню сірка виявляє і окислювальні, і відновлювальні властивості.
2. На відміну від кисню, що має постійну валентність II і ступінь окислення в сполуках -2, сірка - елемент зі змінною валентністю та з змінним ступенемокиснення.
Характеристика елемента
16 S1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
Ізотопи: 32 S (95,084%); 34 S (4,16%); 33 S та 36 S (
Кларк у земної кори 0,05% за масою. Форми знаходження:
1) самородна сірка (вільна S);
2) S 2- (H 2 S і сульфіди металів);
3) S+6 (сульфати Ва і Са);
4) у складі білків, вітамінів.
Сірка – типовий неметал, р-елемент. Стійкі С.О. у з'єднаннях -2, +4, +6.
Відмінна властивість - здатність утворювати міцні гомоатомні зв'язки-S-S-S-що призводить до існування лінійних та циклічних ланцюгів.
Найважливіші S-вмісні речовини
Вільна сірка
Алотропія. Фізичні характеристики.
Алотропні модифікації сірки: ромбічна – S 8 . Тверде кристалічна речовиначи моно-жовтого кольору; нерозчинно у воді, добре розчиняється в сірковуглецю, ацетоні, бензолі.
Моноклинна - S 8 . Існує при температурі близько 95 0 С. Відрізняється від взаємної ромбічної орієнтацією октаедрів в кристалічній решітці.
Пластична. Довгі зигзагоподібні ланцюги.
Отримання сірки
1. Вилучення самородної сіркиз її родовищ
2. Переробка природних газів, що містять H 2 S (окислення при нестачі ПРО 2).
3. У лабораторії сірку одержують взаємодією SО 2 і H 2 S у водному розчині:
SО 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 О
Хімічні властивості сірки
При звичайній температурі твердофазна сірка малореакційна. Однак при нагріванні, і особливо в розплавленому стані, сірка поводиться як дуже хімічно активна речовина
Сірка - окислювач:
Для завершення октету на зовнішньому шарі атоми сірки приймають недостатні 2 електрона і в стані S 2 утворюють іонні і ковалентні зв'язкиз воднем, металами та деякими неметалами.
Реакції із металами
1) Сірка безпосередньо з'єднується з більшістю Me (крім Pt, Au), утворюючи сульфіди. З деякими Me реакція протікає за нормальної температури, наприклад:
S + 2Ag = Ag 2 S
Із залізом та багатьма іншими Me сірка реагує при нагріванні:
Реакції з менш ЕО неметалами
S + Н 2 = H 2 S сірководень
2S + С = CS 2 сірковуглець
3S + 2Р = P 2 S 3 сульфід фосфору (III)
Сірка - відновник:
S - 4e - = S +4;
S - 6e - = S +6
У сполуках з більш ЕО елементами атоми сірки перебувають у позитивно зарядженому стані.
Реакції з більш ЕО неметалами
Безпосередньо сірка не взаємодіє з азотом та йодом.
Практично важливими є реакції з'єднання сірки з киснем. При звичайних умовахсірка горить на повітрі, окислюючись киснем до діоксиду сірки:
Вищий оксид SO 3 утворюється при окисленні сірки або SO 2 киснем у присутності каталізаторів:
2S + 3O 2 = 2SO 3 триоксид сірки (оксид сірки (VI)).
Сірка безпосередньо з'єднується з фтором (за нормальної температури) і з хлором (розплавлена сірка):
S + 3F 2 = SF 6 гексафторид сірки
2S + Cl 2 = S 2 CI 2 дитіодихлорид сірки
S 2 Cl 2 + Cl 2 = 2SCI 2 дихлорид сірки
Реакції зі складними речовинами- сильними окислювачами
Сильні окислювачі (HNO 3 , H 2 SO 4 конц., До 2 Сr 2 O 7 та ін) окислюють вільну сірку до SO 2 або H 2 SO 4:
S + 2HNO 3 (розб.) = H 2 SO 4 + 2NO
S + 6HNO 3 (конц.) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2Н 2 O
S + 2H 2 SO 4 (конц.) = 3SO 2 + 2Н 2 O
S + К 2 Сr 2 O 7 = Сr 2 O 3 + K 2 SO 4
Розберемо завдання №14 з варіантів ОДЕза 2016 рік.
Завдання із рішенням.
Завдання №1.
Окисні властивості водень виявляє реакції, рівняння якої
1. CuO + H2 = Cu + H2O
2. H2 + Cl2 = 2HCl
3. Ca + H2 = CaH2
4. 2H2 + O2 = 2H2O
Пояснення:запишемо зміну ступенів окиснення водню в даних реакціях
1. 0 → +1
2. 0 → +1
3. 0 → -1
4. 0 → +1
Водень приймає електрони лише реакції №3. Правильна відповідь – 3.
Завдання №2.
Сірка є окислювачем реакції, рівняння якої:
1. 2SO2 + O2 = 2SO3
2. 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
3. H2S + Br2 = 2HBr + S
4. 2Al + 3S = Al2S3
Пояснення:запишемо зміни ступенів окислення сірки
1. +4 → +6
2. -2 → +4
3. -2 → 0
4. 0 → -3
Сірка приймає електрони лише реакції 4.
Правильна відповідь – 4.
Завдання №3.
CO + CuO = Cu + CO2
Відновником є
1. Cu +2 в оксиді міді (II)
2. С+2 в оксиді вуглецю (II)
3. Про-2 в оксиді вуглецю (II)
4. Про-2 в оксиді міді (II)
Пояснення:запишемо атоми яких елементів змінюють ступеня окиснення:
С(+2) -2? → С(+4)
Су(+2) +2?→ Cu(0)
Відновник віддає електрони, отже, С(+2) - відновник.
Правильна відповідь – 2.
Завдання №4.
NO2 + Mg = MgO + N2
1. 4
2. 3
3. 2
4. 1
Пояснення:запишемо баланс
2N(+4) +8ē→ N2(0) окислювач
Mg(0) -2ē→ Mg(+2) відновник
Азот у складі оксиду є окислювачем. Перед його формулою буде коефіцієнт 2:
2NO2 + 4Mg = 4MgO + N2
Правильна відповідь – 3.
Завдання №5.
У хімічній реакції, рівняння якої
2KI + SO3 = K2SO3 + I2
окислювачем є
1. I‾ в іодиді калію
2. О²‾ в оксиді сірки (VI)
3. K+1 в іодиді калію
4. S+6 в оксиді сірки (VI)
Пояснення:запишемо баланс
2I(-1) -2ē→ I2(0) відновник
S(+6) +2?→ S(+4) окислювач
Окислювач приймає електрони, тому S(+6) в оксиді сірки (IV) є окислювачем.
Правильна відповідь – 4.
Завдання №6.
Сірка є окислювачем у реакції:
1. C + 2H2SO4(конц) = CO2 + 2SO2 + 2H2O
2. 2KOH + H2S = K2S + 2H2O
3. 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
4. S + O2 = SO2
Пояснення:запишемо зміну ступенів окислення сірки у наведених реакціях:
1. +6 → +4
2. -2 → -2
3. +4 → +6
4. 0 → +4
Окислювач приймає електрони, із сіркою це відбувається лише у першій реакції. Правильна відповідь – 1.
Завдання №7.
Хлор є відновником реакції
1. Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2
2. 3S + 2KClO3 = 3SO2 + 2KCl
3. 2HClO(кінець) = 2HCl + O2
4. Cl2 + F2 = 2ClF
Пояснення:запишемо зміну ступенів окиснення хлору в наведених реакціях:
1. 0 +2?→ -1
2. +5 +6?→ -1
3. +1 +2?→ -1
4. 0 -2?→ +1
Відновник у реакціях віддає електрони, хлор віддає електрони лише четвертої реакції. Правильна відповідь – 4.
Завдання №8.
Фосфор є окислювачем реакції:
1. 4P + 5O2 = 2P2O5
2. 2P + 5Cl2 = 2PCl5
3. 2P + 3Ca = Ca3P2
4. PH3 + 2O2 = H3PO4
Пояснення:запишемо зміну ступенів окиснення фосфору в наведених реакціях:
1. 0 -5?→ +5
2. 0 -5?→ +5
3. 0 +3?→ -3
4. -3 -8 → →
Окислювач приймає електрони, фосфор приймає електрони лише третьої реакції.
Правильна відповідь – 3.
Завдання №9.
У рівнянні окислювально-відновної реакції
NH3 + O2 = H2O + NO
коефіцієнт перед формулою окислювача дорівнює
1. 6
2. 5
3. 4
4. 3
Пояснення:запишемо електронно-іонний баланс цієї реакції:
N(-3) -5?→ N(+2) || 4 – відновник
O2(0) +4?→ 2O(-2) ||5 - окислювач
4 NH3+ 5 O2 = 6 H2O + 4 NO
Окислювачем є кисень у вигляді простої речовини. Коефіцієнт перед його формулою – 5. Правильна відповідь – 2.
Завдання №10.
Кисень є окислювачем реакції:
1. 2Cl2 + 2H2O = 4HCl + O2
2. 2KClO3 = 2KCl + 3O2
3. 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
4. SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2
Пояснення:запишемо зміну ступенів окиснення кисню для кожної реакції:
1. -2 -4ē→ 0
2. -2 -4ē→ 0
3. 0 +4?→ -2
4. -2 -4ē→ 0
Правильна відповідь – 3.
Кисень приймає електрони (як окислювач) лише третьої реакції. Є інший спосіб розв'язання цього завдання: потрібно уважно подивитися на реакції, три з них схожі (1, 2, 4) у них як продукт є кисень у вигляді простої речовини, а в лівих частинах цих реакцій і в речовинах кисень стоїть "на останньому місці", тобто має негативний ступіньокислення, отже змінює ступінь окислення з -х на 0, тобто віддає електрони. А в третій реакції кисень навпаки у вигляді простої речовини стоїть у лівій частині, а отже, швидше за все, прийматиме електрони.
Завдання для самостійного вирішення.
1. Водень є окислювачем реакції:
1. CuO + H2 = Cu + H2O
2. 2H2 + O2 = 2H2O
3. 2K + 2H2O = 2KOH + H2
4. CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
2. Сірка є відновником у реакції:
1. 4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 2H2O
2. H2S + Cl2 = 2HCl + S
3. 2Al + 3S = Al2S3
4. 2KI + SO3 = K2SO3 + I2
3. Азот є окислювачем у реакції:
1. 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
2. 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2
3. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
4. 2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O
4. Фосфор є окислювачем у реакції:
1. 2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O
2. 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
3. PCl5 = PCl3 + Cl2
4. 4P + 5O2 = 2P2O5
5. Сульфат-іони не можна виявити в розчині за допомогою:
1. Хлорида барію
2. Карбонату барію
3. Гідроксид барію
4. Нітрата барію
6. Карбонат-іони виявляють у розчині за допомогою іонів:
1. Водню
2. Натрію
3. Літія
4. Калію
7. Утворення газу при додаванні до досліджуваного розчину кислоти є ознакою якісної реакції:
1. На силікат-іон
2. На фосфат-іон
3. На сульфат-іон
4. На карбонат-іон
8. Забарвлення розчину фенолфталеїну змінюється при пропущенні через нього:
1. Аміаку
2. Сірководню
3. Хлороводню
4. Вуглекислого газу
9. За допомогою розчину сірчаної кислоти можна розпізнати розчини:
1. Карбонату натрію та карбонату калію
2. Нітрату барію та хлориду барію
3. Силікату калію та хлориду калію
4. Сульфіту калію та сульфіту натрію
10. Розчини фториду та фосфату натрію можна розпізнати за допомогою розчину:
1. Нітрата срібла
2. Нітрата барію
3. Соляної кислоти
4. Гідроксид барію
Надані завдання було взято зі збірки для підготовки до ОДЕ з хімії авторів: Корощенко О.С. та Купцової А.А.
Сірка - це елемент, що знаходиться в головній підгрупі VI групи, в 3-му періоді. Порядковий (млосний) номер 16. Заряд атома дорівнює +16. Відносна атомна масадорівнює 32.
Сірка – типовий активний метал
Вона реагує з простими та складними речовинами. У хімічних реакціяхсірка може бути як окислювачем, і відновником. Це залежить від окисно-відновних властивостей речовин, з якими вона реагує. Сірка виявляє властивості окислювач
я при взаємодії з простими речовинами- Відновниками (металами, воднем, деякими неметалами, що мають меншу ЕО). Відновникомсірка по відношенню до сильніших окислювачів (кисню, галогенів і кислот-окислювачів).
S0 + 2e à S-2 (окислювач)
|
Взаємодія зі складними речовинами |
|
У воді сірка не розчиняється і навіть змочується водою; |
|
Як відновник сірка взаємодіє з кислотами-окислювачами (HNO3, H2SO4) при нагріванні: |
|
S0 + 2H2S+6O4 = 3S+4O2 + 2H2O |
|
S0 + 6HN+5O3 = H2S+6O4 +2N+2O |
|
S0 +6HN+5O3 = H2S+6O4 +6N+4O2 + 2H2O |
|
Виявляючи властивості і окислювача, і відновника, сірка входить у реакції диспорціонування (самоокислення-самовосстановлення) з розчинами лугів при нагріванні: 3S0 + 6NaOH = 2Na2S-2 + 2NaS+4O3 + 3H2O S0 + 2e à S-2 2 S0 + 4e à S+4 1 |
Хлор
ХЛОР (лат. Chlorum), Cl - хімічний елемент VII групиперіодичної системи Мендєлєєва, атомний номер 17, атомна маса 35,453; відноситься до сімейства галогенів. При нормальних умовах...
Залізо та його роль
Залізо - (лат. Ferrum), Fe (читається "ферум"), хімічний елемент, атомний номер 26, атомна маса 55,847. Походження як латинського, так і російського назв елемента однозначно не в...
Сучасні та перспективні вимоги до якості дизельних палив. Асортимент, якість та склад дизельних палив.
Нафтовироблювальною промисловістю виробляється дизельне паливо за ГОСТ 305-82 трьох марок: Л - літнє, що застосовується при температурах навколишнього повітря 0 ° С і вище; 3 - зимове, при...