Structura atomului de sulf. Sulful: structura atomică, modificări alotropice, proprietăți fizice și chimice în starea fundamentală

DEFINIȚIE

Sulf situat în a treia perioadă a grupei VI a subgrupei principale (A) a Tabelului periodic.

Aparține elementelor familiei p. Metaloid. Elementele nemetalice incluse în acest grup sunt numite colectiv calcogeni. Denumire - S. Număr de ordine - 16. Masă atomică relativă - 32.064 amu.

Structura electronică a atomului de sulf

Un atom de sulf este format dintr-un nucleu încărcat pozitiv (+16), format din 16 protoni și 16 neutroni, în jurul căruia se mișcă 16 electroni pe 3 orbite.

Fig.1. Structura schematică a atomului de sulf.

Distribuția electronilor între orbiti este următoarea:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .

Nivelul de energie exterior al atomului de sulf conține șase electroni, toți fiind considerați electroni de valență. Diagrama energetică ia următoarea formă:

Prezența a doi electroni nepereche indică faptul că sulful este capabil să prezinte starea de oxidare +2. Mai multe stări excitate sunt posibile și datorită prezenței 3 vacant d-orbitali. În primul rând, electronii 3 sunt aburiți p-subnivelare și ocupare liberă d-orbitali și apoi - electroni 3 s-subnivel:

Aceasta explică prezența a încă două stări de oxidare în sulf: +4 și +6.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Sulf în natură

sulf nativ

Ucraina, regiunea Volga, Asia Centrală și etc.

sulfuri

PbS - strălucire de plumb

Cu 2 S – luciu de cupru

ZnS – amestec de zinc

FeS 2 – pirită, pirită de sulf, aur de pisică

H2S – hidrogen sulfurat (în izvoare minerale și gaze naturale)

Veverițe

Păr, piele, unghii...

Sulfati

CaSO 4 x 2 H 2 O - gips

MgS04 x 7H20 – sare amară (engleză)

Na2S04x10H2O – Sarea Glauber (mirabilite)

Proprietăți fizice

Un solid cristalin galben, insolubil în apă, neumezit de apă (plutește la suprafață), t ° kip = 445°С

alotropie

Sulful se caracterizează prin mai multe modificări alotropice:

Rombic

(a - sulf) - S 8

t ° pl. = 113°C;

ρ = 2,07 g/cm3.

Cea mai stabilă modificare.

Monoclinic

(b - sulf) - S 8

ace galben închis,

t ° pl. = 119°C; ρ = 1,96 g/cm3. Stabil la temperaturi peste 96°C; in conditii normale se transforma in rombic.

Plastic

S n

Masa asemanatoare cauciucului maro (amorfa) Instabila, la intarire se transforma intr-o masa rombica.

cu alte metale (cu excepția Au, Pt) - la temperaturi ridicate:

2Al + 3S – t ° -> Al 2 S 3

Zn + S – t °-> EXPERIENTA ZnS

Cu + S – t °-> CuS EXPERIENȚĂ

2) Cu unele nemetale, sulful formează compuși binari:

H2 + S -> H2S

2P + 3S -> P 2 S 3

C + 2S -> CS 2

1) cu oxigen:

S + O 2 – t ° -> S +4 O 2

2S + 3O 2 – t°; pt -> 2S +6 O 3

2) cu halogeni (cu excepția iodului):

S + CI2 -> S +2 CI2

3) cu acizi - agenți oxidanți:

S + 2H 2 SO 4 (conc) -> 3S + 4 O 2 + 2H 2 O

S + 6HNO3 (conc) -> H2S +6O4 + 6NO2 + 2H2O

Aplicație

Vulcanizarea cauciucului, producerea ebonitei, producerea chibriturilor, praf de pușcă, în lupta împotriva dăunătorilor agricoli, în scopuri medicale (unguente cu sulf pentru tratarea bolilor de piele), pentru producerea acidului sulfuric etc.

Aplicarea sulfului și a compușilor săi

SARCINI

Numarul 1. Completați ecuațiile reacției:
S+O2
S+Na
S+H2
Aranjați coeficienții folosind metoda balanței electronice, indicați agentul oxidant și agentul reducător.

nr. 2. Efectuați transformări conform schemei:
H2S → S → Al2S3 → Al(OH)3

№3. Completați ecuațiile de reacție, indicați ce proprietăți prezintă sulful (un agent oxidant sau un agent reducător):

Al + S = (când este încălzit)

S + H2 = (150-200)

S + O 2 = (când este încălzit)

S + F 2 = (în condiții normale)

S + H2S04 (k) =

S + KOH =

S + HNO3 =

Asta este interesant...

Conținutul de sulf din corpul uman cu o greutate de 70 kg este de 140 g.

O persoană are nevoie de 1 g de sulf pe zi.

Mazărea, fasolea, fulgii de ovăz, grâul, carnea, peștele, fructele și sucul de mango sunt bogate în sulf.

Sulful face parte din hormoni, vitamine, proteine, se găsește în țesutul cartilajului, păr și unghii. Cu o lipsă de sulf în organism, apar unghii și oase fragile și căderea părului.

Ai grijă de sănătatea ta!

Știați...

Compușii cu sulf pot servi ca medicamente

· Sulful este baza unui unguent pentru tratamentul bolilor fungice ale pielii și pentru combaterea scabiei. Pentru combaterea acestuia se folosește tiosulfatul de sodiu Na 2 S 2 O 3

·Multe săruri de acid sulfuric conțin apă de cristalizare: ZnSO 4 × 7H 2 O și CuSO 4 × 5H 2 O. Sunt folosite ca antiseptice pentru stropirea plantelor și tratarea cerealelor în lupta împotriva dăunătorilor agricoli.

Sulfatul de fier FeSO 4 × 7H 2 O este utilizat pentru anemie

BaSO4 este utilizat pentru examinarea radiografică a stomacului și intestinelor

Potasiu aluminiu alaun KAI(SO 4) 2 ×12H 2 O - agent hemostatic pentru tăieturi

·Mineralul Na 2 SO 4 ×10H 2 O este numit „sarea lui Glauber” în onoarea chimistului german I.R Glauber care l-a descoperit în secolul al VIII-lea. Glauber s-a îmbolnăvit brusc în timpul călătoriei sale. Nu putea mânca nimic, stomacul refuza să accepte mâncare. Unul dintre localnici l-a îndrumat către sursă. De îndată ce a băut apa sărată amară, a început imediat să mănânce. Glauber a examinat această apă și sarea Na 2 SO 4 × 10 H 2 O a cristalizat din ea. Acum este folosită ca laxativ în medicină, la vopsirea țesăturilor de bumbac. Sarea se folosește și în producția de sticlă

Soriul are o capacitate crescută de a extrage sulf din sol și de a stimula absorbția acestui element cu plantele vecine

· Usturoiul eliberează o substanță – albucid, un compus caustic al sulfului. Această substanță previne cancerul, încetinește îmbătrânirea și previne bolile de inimă.

I. Urmărește filmul științific popular: „Brimstone”

Acum este imposibil de stabilit când o persoană a făcut cunoștință cu sulful și compușii săi. Acest lucru s-a întâmplat cu foarte mult timp în urmă. I-a ajutat pe strămoșii noștri să obțină foc, sau mai bine zis, snopi de scântei atunci când loveau o bucată de pirit cu un ciocan. A fost folosit pentru a face vopsele și produse cosmetice. Indienii antici l-au cunoscut și ei care i-au dat numele - „Sira” - adică „galben”. Simbolul chimic provine din cuvântul latin „sulf”. Anticii romani numeau sulful „bila zeului Vulcan” (patronul focului). Pictură de Karl Bryullov „Moartea Pompeii”.

Sulful era considerat opera ființelor supraomene din lumea spiritelor sau a zeilor subterani. Cu foarte mult timp în urmă, sulful a început să fie folosit ca parte a diferitelor amestecuri inflamabile în scopuri militare. Homer a descris deja „fumurile sulfuroase”, efectul mortal al arderii emisiilor de sulf. Sulful a fost probabil parte din „focul grecesc”, care i-a îngrozit pe adversari. Pe la secolul al VIII-lea Chinezii au început să-l folosească în amestecuri pirotehnice, în special, în amestecuri precum praful de pușcă. Inflamabilitatea sulfului, ușurința cu care se combină cu metalele pentru a forma sulfuri (de exemplu, pe suprafața bucăților de metal), explică de ce a fost considerat „principiul inflamabilității” și o componentă esențială a minereurilor metalice Presbyter Theophilus (secolul al XII-lea) descrie metoda de oxidare a minereului de cupru sulfurat la prăjire, cunoscută probabil în Egiptul antic. În perioada alchimiei arabe, a apărut o compoziție de metale, conform căreia sulful era venerat ca o componentă esențială (părintele) a tuturor metalelor. Mai târziu a devenit unul dintre cele trei principii ale alchimiștilor, iar mai târziu „principiul inflamabilității” a devenit baza teoriei flogistului. Natura elementară a sulfului a fost stabilită de Lavoisier în experimentele sale de ardere. Odată cu introducerea prafului de pușcă în Europa, a început dezvoltarea exploatării naturale a sulfului, precum și dezvoltarea unei metode de producere a acestuia din pirite; aceasta din urmă era comună în Rus' antic. A fost descris pentru prima dată în literatură de Agricola. Astfel, momentul exact al descoperirii sulfului nu a fost stabilit, dar, așa cum am menționat mai sus, acest element a fost folosit înainte de epoca noastră, ceea ce înseamnă că este familiar oamenilor din cele mai vechi timpuri.

II. Poziția sulfului în PSCE, structura atomică

In stare de baza

Prima stare de excitat

+ 6

A doua stare de excitat

III. Sulf în natură

Sulful este al șaisprezecelea cel mai abundent element din scoarța terestră. Se găsește într-o stare liberă (nativă) și într-o formă legată.

sulf nativ:

Ucraina, regiunea Volga, Asia Centrală etc.

Cele mai importante minerale naturale de sulf:

  • FeS 2 - pirita de fier, sau pirită(aur pisică)
  • ZnS - amestec de zinc, sau sfalerit (wurtzit)
  • PbS - luciu de plumb, sau galena
  • Sb 2 S 3 - stibnit

În plus, sulful este prezent în ulei, firesc cărbune, gaze naturale și șist.

Sulful este al șaselea element ca abundență în apele naturale, se găsește în principal sub formă de ioni de sulfat și determină duritatea „constantă” a apei proaspete. Element vital pentru organismele superioare, parte integrantă a multor proteine, este concentrat în păr, unghii și piele. Cu o lipsă de sulf în organism, apar unghii și oase fragile și căderea părului.

Mazărea, fasolea, fulgii de ovăz, grâul, carnea, peștele, fructele și sucul de mango sunt bogate în sulf. Compușii cu sulf pot servi ca medicamente.

Sorilea are o capacitate crescuta de a extrage sulful din sol si de a stimula absorbtia acestui element cu plantele vecine.

Usturoiul eliberează o substanță - albucid, un compus caustic de sulf. Această substanță previne cancerul, încetinește îmbătrânirea și previne bolile de inimă.

Sulfati

  • CaSO 4 x 2H 2 O - gips
  • MgSO 4 x 7H 2 O – sare amară (engleză)
  • Na 2 SO 4 x 10H 2 O – Sarea lui Glauber (mirabilite)

IV. Proprietăți fizice, alotropie

Solid cristalin Culoarea galbena, insolubil în apă, neumezit de apă (plutește la suprafață), t° kip = 445°C

alotropie

Sulful se caracterizează prin mai multe modificări alotropice:

Rombic

(a - sulf) - S 8

t° pl. = 113°C;

ρ = 2,07 g/cm3.

Cea mai stabilă modificare.

Monoclinic

(b - sulf) - S 8

ace galben închis,

t° pl. = 119°C; ρ = 1,96 g/cm3. Stabil la temperaturi peste 96°C; in conditii normale se transforma in rombic.

Plastic

masă cauciucoasă (amorfă) brună. Instabil, la întărire se transformă într-un rombic.

V. Producția de sulf

În antichitate și în Evul Mediu, sulful era exploatat prin săparea în pământ a unui vas mare de lut, pe care se punea altul, cu o gaură în fund. Acesta din urmă a fost umplut cu rocă care conținea sulf și apoi încălzit. Sulful s-a topit și s-a scurs în oala de jos. În prezent, sulful se obține în principal prin topirea sulfului nativ direct în locurile în care se găsește în subteran. Minereurile de sulf sunt extrase în moduri diferite, în funcție de condițiile de apariție. Depozitele de sulf sunt aproape întotdeauna însoțite de acumulări de gaze toxice - compuși ai sulfului. În plus, nu trebuie să uităm de posibilitatea arderii lui spontane.

1. Metoda industrială - topirea minereului cu ajutorul aburului.

2. Oxidarea incompletă a hidrogenului sulfurat (cu lipsă de oxigen): 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O

3. Reacția Wackenroeder: 2H 2 S + SO 2 = 3S + 2H 2 O

VI. Proprietățile chimice ale sulfului

VII. Aplicație

Aproximativ jumătate din sulful produs este folosit la producerea acidului sulfuric.

Sulful este folosit pentru vulcanizarea cauciucului, ca fungicid în agricultură și ca sulf coloidal - produs medicinal. De asemenea, sulful din compozițiile de bitum cu sulf este utilizat pentru a produce asfalt cu sulf și ca înlocuitor pentru cimentul Portland pentru a produce beton cu sulf. Sulful este folosit pentru producerea de compoziții pirotehnice, a fost folosit anterior la producția de praf de pușcă și este folosit pentru producerea de chibrituri.

Obținerea ebonitei, producția de praf de pușcă, în lupta împotriva dăunătorilor agricoli, în scop medical (unguente cu sulf pentru tratarea bolilor de piele). Sulful este baza unui unguent pentru tratamentul bolilor fungice ale pielii și pentru combaterea scabiei. Pentru combaterea acestuia se folosește tiosulfatul de sodiu Na 2 S 2 O 3.

Multe săruri de acid sulfuric conțin apă de cristalizare: ZnSO 4 × 7H 2 O și CuSO 4 × 5H 2 O. Sunt folosite ca antiseptice pentru stropirea plantelor și tratarea cerealelor în lupta împotriva dăunătorilor agricoli.

Sulfatul de fier FeSO 4 × 7H 2 O este utilizat pentru anemie.

BaSO4 este utilizat pentru examinarea radiografică a stomacului și intestinelor.

Potasiu aluminiu alaun KAI(SO 4) 2 ×12H 2 O este un agent hemostatic pentru tăieturi.

Mineralul Na 2 SO 4 × 10H 2 O este numit „sarea lui Glauber” în onoarea chimistului german I.R Glauber care l-a descoperit în secolul al VIII-lea. Glauber s-a îmbolnăvit brusc în timpul călătoriei sale. Nu putea mânca nimic, stomacul refuza să accepte mâncare. Unul dintre localnici l-a îndrumat către sursă. De îndată ce a băut apa sărată amară, a început imediat să mănânce. Glauber a examinat această apă și sarea Na 2 SO 4 × 10 H 2 O a cristalizat din ea. Acum este folosită ca laxativ în medicină, la vopsirea țesăturilor de bumbac. Sarea se folosește și în producția de sticlă.

VIII. Echipament de antrenament

IX. Sarcini

№1. Completați ecuațiile reacției:

S + O2 =
S+Na=
S+H2=
Aranjați coeficienții folosind metoda balanței electronice, indicați agentul oxidant și agentul reducător.

№2. Efectuați transformări conform schemei:
H2S → S → Al2S3 → Al(OH)3

№3. Completați ecuațiile de reacție, indicați ce proprietăți prezintă sulful (un agent oxidant sau un agent reducător).

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com


Subtitrările diapozitivelor:

SULF. Structura atomică, alotropia, proprietățile și aplicațiile sulfului Completat de profesorul Instituției Municipale de Învățământ „Școala Gimnazială Nr. 17” Svetlana Valentinovna Malishevskaya

Ce elemente sunt incluse în subgrupul VI-A, caracteristicile structurale ale atomilor? O, S, Se , Te , Po 8 O 1 s 2 2 s 2 2 p 4 16 S ….. 3 s 2 3 p 4 34 Se …. 4 s 2 4 p 4 52 Te…. 5 s 2 5 p 4 84 Po ….. 6 s 2 6 p 4 Ce este comun și care este diferența în structura atomilor elementelor subgrupului VI-A? General: numărul de electroni din nivelul energetic exterior. Diferență: numărul de niveluri de energie.

Cum se schimbă proprietățile elementelor dintr-un grup de sus în jos? Explicați-vă motivele

Când și de către cine a fost descoperit oxigenul?

Numiți proprietățile fizice de bază ale oxigenului

Numiți proprietățile chimice de bază ale oxigenului

Ce modificări alotropice ale oxigenului cunoașteți, diferențele?

Posibilitățile de valență ale atomului de sulf

sulf nativ

Sulf sulfurat PbS - luciu de plumb Fe S - luciu de cupru

Sulf sulf ZnS - amestec de zinc HgS - cinabru

Sulfat Gips (CaSO 4 * 2H 2 O) Sare amară (MgSO 4 * 7H 2 O)

Producția de sulf 1. Metodă industrială - topirea din minereu cu ajutorul aburului de apă. 2. Oxidarea incompletă a hidrogenului sulfurat (cu lipsă de oxigen). 2 H 2 S + O 2 = 2 S + 2 H 2 O 3. Reacția Wackenroder 2 H 2 S + SO 2 = 3 S + 2 H 2 O

Proprietăţile chimice ale sulfului 1) Interacţiunea sulfului cu substanţele simple: A) cu metalele, formând sulfuri. - Scrieți ecuația reacției, creați o ecuație de echilibru electronic. 2 Na + S -> Na 2 S cu alte metale (cu excepția Au, Pt) - la t° ridicată: 2Al + 3S – t ° -> Al 2 S 3 Zn + S – t ° -> ZnS Cu + S – t °-> CuS

Proprietăţile chimice ale sulfului B) Interacţiunea sulfului cu nemetale. De exemplu: interacțiunea sulfului și hidrogenului. H 2 + S -> H 2 S 2 P + 3 S -> P 2 S 3 C + 2 S -> CS 2 B) Interacțiunea sulfului și oxigenului. S + O 2 – t° -> S +4 O 2 2S + 3O 2 – t°;pt -> 2S +6 O 3


Pe tema: dezvoltări metodologice, prezentări și note

Tema lecției: „Fosfor. Structura atomică, alotropia, proprietățile și aplicațiile fosforului.”

Obiectivul lecției: Să se determine poziția fosforului în tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev, luați în considerare structura atomului de fosfor, proprietățile fizice și chimice, domeniile de aplicare ale fosforului.T...