Характеристика хімічного елемента №16 (Сера)

Южно-Уральский державний университет.

Миасский машинобудівний факультет.

Кафедра Технології виробництва машин.

Підсумковий реферат.

«Характеристика хімічного элемента.

№ 16 (Сера)".

ММФ-144.

Виконав: Лобзев Е.А.

Перевірив: Мельнеченко В.Г.

Миасс 2001.

План. 1. История відкриття елемента. 2. Распростронение елемента у природі. 3. Физические властивості. 4. Химические властивості. 5.Получение. 6.Приминение.

История відкриття елемента. Сірка (анг. Sulfur, франц. Sufre, ньому. Schwefel) в самородном стані, соціальній та вигляді сірчистих сполук відома з самих найдавніших часів. З запахом палаючій сірки, задушливим дією сірчистого газу та огидним запахом сірководню людина познайомився, мабуть, ще доісторичні часи. Саме через цих властивостей сірка використовувалася жерцями у складі священних палінь при релігійних обрядах. Сірка вважалася твором надлюдських істот зі світу духів чи підземних богів. Дуже давно сірка почали застосовувати у різних горючих сумішей для воєнних цілей. Вже в Гомера описані «сірчисті випаровування », смертельне дію виділень палаючій сірки. Сірка, мабуть, перебувала у складі «грецького вогню », що наводила жах на противників. Близько VIII в. китайці використовують їх у піротехнічних сумішах, в частковості, в суміші типу пороху. Горючість сірки, легкість, з якою вона сполучається з металами із заснуванням сульфидов (наприклад, лежить на поверхні шматків металу), пояснюють те, що її вважали «принципом горючести «і обов’язкової складової частиною металевих руд. Пресвітер Теофіл (ХІ ст.) описує спосіб окисного випалу сульфидной мідної руди, відомий, мабуть, ще в стародавньому Єгипті. У період арабської алхімії виникла ртутносірчана теорія складу металів, за якою сірка шанували обов’язкової складової частиною (батьком) всіх металів. Надалі вона почала однією з трьох принципів алхіміків, а пізніше «принцип горючести «з'явився основою теорії флогістону. Елементарну природу сірки встановив Лавуазьє в свої досліди зі спалювання. З упровадженням пороху у Європі почалося розвиток видобутку природної сірки, і навіть розробка способу отримання їх із пиритов; той був поширений у Київської Русі. Вперше у літературі вона описана у Агриколы. Походження латів. Sulfur неясно. Вважають, що цю назву запозичене від греків. У літературі алхімічного періоду сірка часто фігурує під різними таємними назвами. У Руланда можна знайти, наприклад, назви Zarnec (пояснення «яйця з вогнем »), Thucios (жива сірка), Terra foetida, spiritus foetens, Scorith, Pater та інших. Староруське назва «сірка «вживається вже дуже довго. Під ним малися на увазі різні горючі і погано які пахли речовини, смоли, фізіологічні виділення (сірка в вухах тощо.). Очевидно, цю назву походить від санскритського сirа (світло-жовтий). за таким пов’язано слово «сірий », т. е. невизначеного кольору, що, зокрема, належить до смолам. Друге давньоруський назва сірки — жупел (сірка пальна) — теж містить у собі поняття як горючести, а й поганого запаху. Як пояснюють філологи, ньому. Schwefel має санскритський корінь swep (спати, англо-саксонское sweblan — вбивати), що, можливо, пов’язані з отруйними властивостями сірчистого газа.(3) Поширення елемента у природі. Сірка поширена у природі. Вона становить 0,05% маси земної кори. У вільному стані (самородна сірка) багато є у Італії (острова Сицилія) та. Родовища самородної сірки є у Поволжі, у державах Середньої Азії, Криму та інших районах. Сірка часто зустрічають у вигляді сполук коїться з іншими елементами. Найважливішими її природними сполуками є сульфіди металів: FeS2 — залізний колчедан, чи пірит; ZnS — цинкова обманка; PbS — свинцевий блиск; HgS — кіновар та інших., і навіть солі сірчаної кислоти (кристаллогидраты): СаSO4? 2Н2O — гіпс, Na2SO4? 10H2O — глауберова сіль, МgSО4? 7H2O — гірка сіль і др.(2) Фізичні властивості. Сірка — тверде крихке речовина жовтого кольору. У воді практично нерастворима, але добре розчиняється в сероуглероде, анилине і деяких інших розчинниках. Погано проводить тепло й електрику. Сірка утворює кілька аллотропных модифікацій — сірка ромбическая, моноклинная, пластична. Найбільш стійкою модифікацією є ромбическая сірка, у ній спонтанно кілька днів перетворюються й інші модифікації. При 444,6 °З сірка кипить, створюючи пари темно-бурого кольору. Якщо цього швидко остудити, виходить тонкий порошок, що з дрібних кристалів сірки, званий сірчаним кольором. Природна сірка складається з суміші чотирьох стійких ізотопів: Температура плавлення, ° З 112,8. Температура кипіння, ° З 444,6.

Химические властивості. Сірка може віддавати свої електрони при взаємодії з сильнішими окислювачами: У цих реакціях сірка є восстановителем. Слід наголосити, що оксид сірки (VI) може утворюватися лише у присутності Pt чи V2O5 і високому тиску. При взаємодії із металами сірка виявляє окисні свойства:

З більшістю металів сірка реагує при нагріванні, але у реакції зі ртуттю взаємодія відбувається вже за часів кімнатної температурі. Ця обставина використовують у лабораторіях видалення розлитої ртуті, пари якої є сильним ядом.(3) Кілька прикладів сполук сірки. Сірководень. При нагріванні сірки з воднем відбувається поправна реакція: з дуже малим виходом сірководню H2S. Зазвичай Н2S отримують дією розбавлених кислот на сульфіди: Цю реакцію часто проводять у апараті Киппа. Сірководень — типовий восстановитель. У кисні він згоряє. Розчин сірководню у питній воді є дуже слабку сероводородную кислоту, яка диссоциирует східчасто в основному по першому місці: Сірководнева кислота, як і і сірководень, — типовий восстановитель. Сірководнева кислота окислюється як сильними окислювачами, наприклад хлором, але й слабкими, наприклад сірчистої кислотою H2SO3:

или іонами трехвалентного заліза: Сульфіди. Наприклад, Na2S — сульфід натрію, NaHS — гидросульфид натрію. Гидросульфиды майже всі добре розчиняються у воді. Сульфіди лужних і щелочно-земельных металів також розчиняються у воді, решту металів практично нерозчинні чи мало розчиняються; окремі не розчиняються й у розбавлених кислотах. Тому такі сульфіди можна легко отримати, пропускаючи сірководень через солі відповідного металу, например:

Некоторые сульфіди мають характерну забарвлення: CuS і PbS — чорну, CdS — жовту, ZnS — білу, MnS — рожеву, SnS — коричневу, Sb2S3 — помаранчеву і т. буд. На різної растворимоcти сульфидов різноманітної забарвленні багатьох із них грунтується якісний аналіз катионов.(4) Оксид сірки (IV). Оксид сірки (IV), чи сірчистий газ, при умовах — безбарвний газ з різким, ядушливим запахом. При охолодженні до -10° З сжижается в безбарвну рідина. У рідкому вигляді його бережуть у сталевих балонах. SO2 утворюється під час спалюванні сірки в кисні або за випалюванні сульфидов. Він добре розчинний у питній воді (40 обсяги продажів у 1 обсязі води при 20 °З). Оксид сірки (VI). SO3 — ангідрид сірчаної кислоти — речовина з tпл= 16,8 °З повагою та tкип= 44,8 °З. Оксид сірки (VI), чи триоксид сірки, — це безбарвна рідина, затвердевающая за нормальної температури нижче 17° З в тверду кристалічну масу. Оксид сірки (VI) має усіма властивостями кислотних оксидів. Він є проміжним продуктом виробництва сірчаної кислоти. Оксид сірки (VI) отримують окисленням SO2 киснем лише у присутності катализатора:

Необхідність використання каталізатора у цій оборотного реакції зумовлена тим, що гарний вихід SO3 (т. е. усунення рівноваги вправо) можна лише при зниженні температури, однак за низьких температурах дуже падає швидкість перебігу реакції. Молекула SO3 має форму трикутника, у якого перебуває атом сірки: Таке будова зумовлено взаємним відштовхуванням що пов’язують електронних пар. На освіту атом сірки надав всі шість зовнішніх електронів. Сірчана кислота. Оксид сірки (VI) енергійно сполучається з водою, створюючи сірчану кислоту:

SO3 дуже добре розчиняється в 100-відсотковій сірчаної кислоті. Розчин 80з в такий кислоті називається олеумом. Солі сірчаної кислоти. Сірчана кислота, будучи двухосновной, утворює два низки солей: середні, звані сульфатами, і кислі, звані гидросульфатами. Сульфати утворюються за цілковитої нейтралізації кислоти лугом (однією міль кислоти доводиться два моля луги), а гидросульфаты — за браку луги (однією міль кислоти — один міль щелочи):

Многие солі сірчаної кислоти мають великий практичне значение.(2) Одержання. Самородна сірка містить сторонні речовини, відділення яких користуються здатністю сірки легко плавитися. Проте сірка, отримана выплавкой з руди (комовая сірка), зазвичай має ще багато домішок. Подальшу її очищення виробляють перегонкою в рафинировочных печах, де сірка нагрівається до кипіння. Пари сірки вступають у выложенную цеглою камеру. Спочатку, поки камера холодна, сірка прямо перетворюється на тверде стан і осаджується на стінках як світло-жовтого порошку (сірчаний колір). Коли камера нагріється вище 120 °C, пари конденсуються в рідина, яку випускають із камери в форми, де й застигає як паличок. Отримана в такий спосіб сірка називається черенковой. Важливим джерелом отримання сірки служить залізний колчедан FeS2, званий також пиритом, і поліметалічні руди, містять сірчисті сполуки міді, цинку та інших кольорових металів. Певний кількість сірки (газова сірка) отримують з газів, які виникають при коксовании і газифікації угля.(4) Застосування. Близько половини щорічного споживання сірки йде виробництво таких промислових хімічних продуктів, як сірчана кислота, діоксид сірки і дисульфид вуглецю (сірковуглець). З іншого боку, сірка широко використовують у виробництві інсектицидів, сірників, добрив, вибухових речовин, папери, полімерів, фарб та барвників, при вулканізації каучуку. Чільне місце в видобутку сірки займають США, країни і Канада. Сірка міститься у організмах тварин і звинувачують рослин, оскільки входить до складу білкових молекул. Органічні сполуки сірки зберігають у нефти.(3).

Литература

1. Справочник сернокислотчик.1971г.

А.И Бусев., Л. Н. Симонова (internet 2. Основи загальної хімії. М.: Хімія, 1967. Б. В. Некрасов 3. Химия для що у вузы.1993г. Г. П. Хомченко 4. Общая і неорганічна хімія. 1981 р. Н. С. Ахметов.

———————————- [pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].