Сера и ее свойства Химические свойства. Атом серы, имея незавершенный внешний энергетический уровень, может присоединять два электрона и проявлять степень окисления -2. Такую степень окисления сера проявляет в соединениях с металлами и водородом (например, Na2S и H2S). При отдаче или оттягивании электронов к атому более электроотрицательного элемента степень окисления серы может быть +2, +4 и +6. При обычных условиях молекула твердой серы состоит из 8 атомов (S8), замыкающихся в кольцо (при этом атомы серы в кольце не лежат в одной плоскости). При нагревании кольцо S8 разрывается. При высоких температурах существуют обрывки цепей: S2 (900°С), S2 2S (свыше 1500°С). В парах серы существует равновесие между молекулами S8, S6, S4 и S2.

Строением молекулы серы объясняется многообразие ее физических состояний. Так, образование пластической серы объясняется тем, что часть колец-молекул разрывается и возникшие цепочки соединяются друг с другом в длинные цепи. В результате получается высокомолекулярное соединение – полимер с каучукоподобной эластичностью. Сера легко образует соединения со многими элементами. При сгорании ее на воздухе или в кислороде образуется оксид серы (IV) SO2 и частично оксид серы (VI) SO3: 2S + 3O 2 =2SO 3 Соединения с кислородом. а) Химическая формула: SO 2 б) Свойства: Бесцветный газ. При взаимодействии с водой образуется сернистая кислота (средней силы).

1.Окислительные свойства: При нагревании сера непосредственно соединяется с водородом, галогенами (кроме йода), фосфором, углем, а также со всеми металлами, кроме золота, платины и иридия. Например: 2Na + S = t Na 2 S 2Al + 3S = t Al 2 S 3 H 2 + S = t H 2 S 3S + 2P = t P 2 S 3 2S + C = t CS 2 S + Fe = t FeS 2. Восстановительные свойства: S + O 2 = t SO 2 S + Cl 2 = SCl 2 S + 3F 2 = SF 6 Как следует из примеров, в реакциях с металлами и некоторыми неметаллами сера является окислителем, в реакциях же с более активными неметаллами, как например, с кислородом, хлором, - восстановителем.

Физические свойства. Сера – твердое хрупкое вещество желтого цвета. В воде практически нерастворима, но хорошо растворяется в сероуглероде, анилине и некоторых других растворителях. Плохо проводит теплоту и электричество. Сера образует несколько аллотропных модификаций. При 444,6°С сера кипит, образуя пары темно-бурого цвета. Если их быстро охладить, то получается тонкий порошок, состоящий из мельчайших кристаллов серы, называемый серным цветом. Природная сера состоит из смесей четырех устойчивых изотопов: S, S, S, S.

Нахождение в природе. Сера широко распространена в природе. Она составляет 0,05% массы земной коры. В свободном состоянии (самородная сера) в больших количествах встречается в Италии и США. Месторождения самородной серы имеются в Поволжье, в государствах Средней Азии, в Крыму и других районах. Сера часто встречается в виде соединений с другими элементами. Важнейшими ее природными соединениями являются сульфиды металлов: FeS2 – железный колчедан; ZnS – цинковая обманка; PbS – свинцовый блеск, а также соли серной кислоты (кристаллогидраты):CaSO4·2H2O – гипс, Na2SO4·10H2O – глауберова соль. Сера содержится в организмах животных и растений, т.к. входит в состав белковых молекул. Органические соединения серы содержатся в нефти.

Применение. Сера широко применяется в промышленности и сельском хозяйстве. Около половины ее добычи расходуется для получение серной кислоты. Используют серу для вулканизации каучука: каучук приобретает повышенную прочность и упругость. В виде серного цвета (тонкого пороша) серы применяется для борьбы с болезнями виноградника и хлопчатника. Она употребляется для получения пороха, спичек, светящихся составов. В медицине приготовляют серные мази для лечения кожных заболеваний.