Сера. Сероводород и сульфиды

Химический элемент сера

Химический элемент сера расположен в VIА-группе, 3 периоде ПСХЭ. На внешнем электронном слое атома серы находится 6 электронов. Проявляя свойства окислителя при образовании веществ с металлами и водородом, сера приобретает степень окисления -2 (принимает 2 электрона).

В составе кислородсодержащих соединений сера проявляет степени окисления +4 и +6. Таким образом, для серы характерны степени окисления -2; 0; +4; +6.

В природе сера встречается в самородном состоянии и в составе минералов. Например, серу содержат свинцовый блеск (основной компонент – сульфид свинца PbS) и медный блеск (основной компонент – сульфид меди Cu₂S).

Аллотропные модификации серы

Сера образует несколько простых веществ – аллотропных модификаций. Наиболее устойчива при комнатной температуре ромбическая сера (рис. 1). Это вещество состоит из молекул S₈. Ромбическая сера желтого цвета и плавится при температуре +112,8°С.

Рис. 1. Ромбическая модификация серы

При нагревании ромбическая сера постепенно превращается в вязкую темно-коричневую массу. Это еще одна аллотропная модификация серы – пластическая сера. Пластическая сера состоит из линейных молекул серы S_n.

Химические свойства серы

Сера в химических реакциях с металлами и водородом играет роль окислителя. Ее степень окисления понижается от 0 до -2. В реакции с кислородом сера выступает в роли восстановителя, повышая свою степень окисления от 0 до +4.

Рассмотрим примеры взаимодействий с участием серы.

При взаимодействии серы с водородом образуется сероводород:

S + H₂ = H₂S

При взаимодействии цинка с серой образуется сульфид цинка:

Zn + S = ZnS

Сера сгорает в кислороде с образованием оксида серы (IV) (рис. 2):

S + O₂ = SO₂

Рис. 2. Горение серы в кислороде

Сероводород и сульфиды

Рассмотрим свойства соединений серы со степенью окисления «-2». К таким соединениям относится сероводород и сульфиды – соли сероводородной кислоты.

Сероводород – это газ с запахом тухлых яиц. Он горит на воздухе. Причем при недостатке и избытке кислорода горение протекает по-разному.

В избытке кислорода сероводород сгорает с образованием оксида серы(IV)  и воды:

2H₂S + 3O₂= 2SO₂ + 2H₂O.

При недостатке кислорода происходит неполное сгорание сероводорода с выделением серы: 2H₂S + O₂= 2S + 2H₂O.

Сероводород хорошо растворяется в воде. Получающийся раствор является слабой сероводородной кислотой. Соли сероводородной кислоты называются сульфидами. Сероводородная кислота и растворимые в воде сульфиды вступают в реакции обмена.

При взаимодействии сероводородной кислоты и хлорида меди (II) образуется нерастворимый сульфид меди (II) и соляная кислота: H₂S + CuCl₂=CuS + 2HCl.

При взаимодействии сульфида калия с нитратом цинка в осадок выпадает сульфид цинка и образуется нитрат калия: K₂S + Zn(NO₃)₂=ZnS + 2KNO₃.

 

Список литературы

1. Оржековский П.А. Сборник задач и упражнений по химии: 9-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 9 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (с. 91–97)
2. Оржековский П.А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (§ 34)
3. Оржековский П.А. Химия: 9-ый класс: учеб для общеобр. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013. (§§ 20, 21)
4. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.
5. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.
6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник).
2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник).

 

Домашнее задание

1. с. 136 № 3; с.140 №№ 2-4 из учебника П.А. Оржековского «Химия: 9-ый класс» / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013.