Sírové sloučeniny. Stupeň oxidace síry ve sloučeninách. Vzorce sloučenin síry

Podskupina chalkogenů zahrnuje síru - jedná se o druhou složku, která je schopna vytvářet velké množství ložisek rudy. Sulfáty, sulfidy, oxidy, jiné sloučeniny síry jsou velmi rozšířené, důležité v průmyslu a přírodě. Proto se v tomto článku podíváme na to, jaké to jsou, jaká síra představuje sama o sobě, její jednoduchá látka.

Síra a její charakteristiky

Tento prvek má v periodické tabulce následující polohu.

1. Šestá skupina, hlavní podskupina.
2. Třetí malá doba.
3. Atomová hmotnost je 32 064.
4. Pořadové číslo je 16, protony a elektrony jsou stejné, neutrony jsou také 16.
5. Odkazuje na nekovové prvky.
6. Vzorec přečtený jako "es", název prvku síry, latinská síra.

V přírodě existují čtyři stabilní izotopy s hmotnostními čísly 32, 33, 34 a 36. Tento prvek je v přírodě šestý. Vztahuje se na biogenní prvky, protože je součástí důležitých organických molekul.

Elektronická struktura atomu

Sloučeniny síry vděčí jejich rozmanitosti za zvláštnosti elektronické struktury atomu. Vyjadřuje se podle následujícího vzorce konfigurace: 1s²2s²2p^6.3s²3p⁴.

Výše uvedený postup odráží pouze stacionární stav prvku. Nicméně je známo, že pokud je atomu dodávána dodatečná energie, pak je možné rozdělit elektrony v 3p a 3s podúrovní, následovaný dalším přechodem na 3d, který zůstává volný. Výsledkem je nejen změna valence atomu, ale také všechny možné oxidační stavy. Jejich počet se významně zvyšuje, stejně jako počet různých látek zahrnujících síru.

Stupeň oxidace síry ve sloučeninách

Existuje několik hlavních možností pro tento indikátor. Pro síru je:

• -2;
• +2;
• +4;
• +6.

Z nich je nejčastější S⁺², zbytek je všude rozptýlen. Stupeň oxidace síry ve sloučeninách závisí na chemické aktivitě a oxidační schopnosti celé látky. Takže například sloučeniny s -2 jsou sulfidy. V nich je prvek, který uvažujeme, typickým oxidačním činidlem.

Čím vyšší je stupeň oxidace ve sloučenině, tím výraznější oxidační schopnosti budou mít látka. To je snadné vidět, když si vzpomínáme na dvě základní kyseliny, které tvoří síru:

• H₂SO₃ - sírný;
• H₂SO₄ - sírové.

Je známo, že tato látka je mnohem stabilnější, silnější sloučenina, která má vysokou oxidační kapacitu ve vysoké koncentraci.

Jednoduchá látka

Jako jednoduchá látka je síra žlutá, krásné krystaly pravidelného, ​​pravidelného podlouhlého tvaru. I když je to jen jedna z jeho forem, protože existují dvě hlavní alotropické modifikace této látky. První, monoklinická nebo kosočtverečná - je žlutá krystalické tělo, Není schopen rozpustit ve vodě, ale pouze v organických rozpouštědlech. Je charakterizována křehkostí a krásným tvarem struktury, reprezentovaným ve formě koruny. Bod tání je asi 110 ° C⁰C.

Nepřehlédneme-li mezitím, když se taková modifikace zahřeje, může být včas zjištěna další podmínka, plastová síra. Jedná se o kaučukovitý viskózní hnědý roztok, který se při dalším ohřevu nebo náhlém ochlazení znovu stává kosočtvercovou formou.

Když hovoříme o chemicky čisté síře, získané opakovanou filtrací, jsou to jasně žluté malé krystaly, křehké a zcela nerozpustné ve vodě. Jsou schopny vzplanout při kontaktu s vlhkostí a kyslíkem vzduchu. Chemická aktivita je dostatečně vysoká.

Bytí v přírodě

V přírodě existují přírodní usazeniny, ze kterých jsou extrahovány sloučeniny síry a je sama o sobě jednoduchou látkou. Kromě toho obsahuje:

• v minerálech, rudách a horninách;
• v těle zvířat, rostlin a lidí, protože je součástí mnoha organických molekul;
• v přírodních plynech, ropě a uhlí;
• v ropných břidlicích a přírodních vodách.

Můžete pojmenovat některé z nejbohatších minerálů ze síry:

• cinnabar;
• pyrit;
• sphalerit;
• antimonitida;
• galena a další.

Většina dnes vyráběné síry se vynakládá na výrobu síry. Další část se používá pro lékařské účely, zemědělství, průmyslové procesy pro výrobu látek.

Fyzikální vlastnosti

Mohou být popsány několika body.

1. Ve vodě je nerozpustný, v sírouhlíku nebo terpentinu - dobře se rozpouští.
2. Při dlouhodobém tření se hromadí záporný náboj.
3. Bod tání je 110 ° C ⁰C.
4. Bod varu 190 ⁰C.
5. Při dosažení 300 ⁰C jde do tekutiny, snadno se pohybuje.
6. Čistá látka schopná samovznícení hořlavých vlastností je velmi dobrá.
7. Samotná vůně prakticky nemá, ale vodíkové sloučeniny síry vyzařují ostrý pach zhnitých vajec. Stejně jako někteří plynní binární zástupci.

Fyzikální vlastnosti dotyčné látky byly lidem známy již od starověku. Bylo to kvůli jeho hořlavosti, že síře bylo dáno takové jméno. Ve válkách se používaly dusivé a jedovaté výpary, které jsou tvořeny spalováním této sloučeniny jako zbraň proti nepřátelům. Navíc kyseliny se sírou měly také vždy velký průmyslový význam.

Chemické vlastnosti

Téma: "Síra a její sloučeniny" ve škole chemie trvá více než jednu lekci. Existuje mnoho z nich. To je způsobeno chemickou aktivitou této látky. Může vykazovat obě oxidační vlastnosti se silnějšími redukčními činidly (kovy, bór a další) a regenerační s většinou nekovů.

Nicméně, i přes takovou aktivitu, pouze za použití fluoru interakce probíhá za normálních podmínek. Pro všechny ostatní je vyžadováno vytápění. Je možné identifikovat několik kategorií látek, s nimiž může síra interagovat:

• kovy;
• nekovové;
• alkálie;
• silné oxidační kyseliny - sírová a dusičná.

Sloučeniny síry: odrůdy

Jejich rozmanitost bude vysvětlena nerovnou hodnotou stupně oxidace základního prvku - síry. Na základě toho můžeme rozlišit několik základních typů látek:

• sloučeniny se stupněm oxidace -2;
• +4;
• +6.

Pokud vezmeme v úvahu třídy, spíše než valenční index, pak tento prvek tvoří takové molekuly jako:

• kyseliny;
• oxidy;
• vodíkové sloučeniny síry;
• soli;
• binární sloučeniny s nekovovými látkami (disulfid uhlíku, chloridy);
• organické látky.

Nyní zvážte hlavní z nich a uveďte příklady.

Látky s oxidačním stavem -2

Sírové sloučeniny 2 jsou jeho konformace s kovy, stejně jako:

• uhlík;
• vodík;
• fosfor;
• křemík;
• arsen;
• boru.

V těchto případech působí jako oxidační činidlo, protože všechny uvedené prvky jsou elektro-pozitivní. Zvažte nejdůležitější z nich.

1. Síran uhličitý - CS₂. Transparentní tekutina s charakteristickou příjemnou vůní éteru. To je toxické, hořlavé a výbušné. Používá se jako rozpouštědlo a pro většinu typů olejů, tuků, nekovů, dusičnanů stříbra, pryskyřic a kaučuků. Je také důležitou součástí výroby umělého hedvábí - viskózy. V průmyslu se syntetizuje ve velkém množství.
2. Sírovodík nebo sirovodík - H₂S. plyn, který je bezbarvý a sladký na chuť. Vůně je ostrá, extrémně nepříjemná, jako zkažené vejce. Jedovatý, potlačuje dýchací centrum, protože váže ionty mědi. Proto když jsou otráveni, udušují se a umírají. Je široce používán v medicíně, organické syntéze, výrobě kyseliny sírové a také jako energeticky účinná surovina.
3. Sulfidy kovů jsou široce používány v medicíně, ve výrobě síranů, při výrobě barev, při výrobě fosforu a dalších místech. Obecný vzorec je Me_xS_y.

Sloučeniny s oxidačním stavem +4

Sírové sloučeniny 4 jsou s výhodou oxid a odpovídající soli a kyseliny. Všechny z nich jsou zcela běžné sloučeniny, které mají určitou hodnotu v průmyslu. Mohou působit také jako oxidační činidla, ale častěji vykazují regenerační vlastnosti.

Vzorce sloučeniny síry s oxidačním stavem +4 jsou následující:

• oxid - oxid siřičitý SO₂;
• kyselina sírová H₂SO₃;
• mají soli obecný vzorec Me_x(SO₃)._y.

Jeden z nejběžnějších oxid siřičitý, nebo anhydrid. Jedná se o bezbarvou látku s vůní spáleného zápasu. Ve velkých klastrech tvořených erupcí sopky je v tomto okamžiku snadné stanovit vůní.

Rozpustí se ve vodě s tvorbou snadno rozložitelných kyselin - síry. Chová se jako typický oxid kyseliny, tvoří soli, které jsou obsaženy ve formě sulfitových iontů SO₃^2-. Tento anhydrid je hlavním plynem, který ovlivňuje znečištění okolní atmosféry. Ovlivňuje to vzdělávání kyselý déšť. V průmyslu se používá při výrobě kyseliny sírové.

Sloučeniny, ve kterých je oxidační stav síry +6

Patří sem především anhydrid kyseliny sírové a kyselina sírová a její soli:

• sulfáty;
• hydrosulfáty.

Jelikož atom síry v nich je vysoce oxidovaný, vlastnosti těchto sloučenin jsou zcela srozumitelné. Jsou to silné oxidanty.

Oxid sírový (VI) - anhydrid kyseliny sírové - je těkavá bezbarvá kapalina. Charakteristickým znakem je silná kapacita absorbující vlhkost. Kouří v přírodě. Když je rozpuštěn ve vodě, dodává jednu z nejsilnějších minerálních kyselin - kyselinu sírovou. Jeho koncentrovaný roztok je těžká olejovitě slabě nažloutlá kapalina. Pokud je anhydrid rozpuštěn v kyselině sírové, získá se speciální sloučenina nazývaná oleum. Používá se v průmyslu pro výrobu kyseliny.

Mezi solemi - sulfáty - mají velký význam takové sloučeniny jako:

• sádrový CaSO₄middot-2H₂O;
• bariétu BaSO₄;
• mirabilit;
• síran olovnatý a další.

Najdou uplatnění ve stavebnictví, chemické syntéze, medicíně, výrobě optických přístrojů a brýlí a dokonce i v potravinářském průmyslu.

Hydrosulfáty jsou široce používány v metalurgii, kde se používají jako tavivo. A také pomáhají přenášet mnoho komplexních oxidů na rozpustné sulfátové formy, které se používají v příslušných průmyslových odvětvích.

Studium síry ve školním oboru chemie

Kdy je nejlepším způsobem, jak se studenti dozvědět, co je síra, jaké jsou její vlastnosti, jaká je sloučenina síry? Grada 9 je nejlepší období. To není začátek, kdy je všechno pro děti nové a nepochopitelné. Toto je středový bod studia chemické vědy, kdy základní zásady, které byly stanoveny dříve, pomohou plně pochopit téma. Proto, pro zvážení těchto otázek, je to druhá polovina absolventské třídy, která vyniká. Současně je celé téma rozděleno na několik bloků, ve kterých se dělí lekce "Sloučeniny síry, 9. třída".

To je způsobeno jejich velkým počtem. Otázka výroby kyseliny sírové v průmyslu se také zvažuje samostatně. Toto téma je obecně dáno v průměru 3 hodiny.

Ale organických sloučenin síry jsou odebírány ke studiu pouze v 10. třídě, kdy jsou zvažovány ekologické problémy. Oni také ovlivňují biologii v horních třídách. Koneckonců, síra je součástí takových organických molekul jako:

• thioalkoholy (thioly);
• proteiny (terciární struktura, na které se tvoří disulfidové mosty);
• thioaldehydy;
• thiofenoly;
• thioethery;
• sulfonové kyseliny;
• sulfoxidy a další.

Jsou izolovány ve zvláštní skupině organických sloučenin síry. Jsou důležité nejen v biologických procesech živých bytostí, ale i v průmyslu. Například sulfonové kyseliny - základ mnoha léčiv (aspirin, sulfonamid nebo streptokid).

Síra je navíc konstantní složkou sloučenin, jako jsou některé:

• aminokyseliny;
• enzymy;
• vitamíny;
• hormony.