ВИЗНАЧЕННЯ

Сіркарозташована у третьому періоді VI групі головної (А) підгрупи Періодичної таблиці.

Належить до елементів p-родини. Неметал. Елементи-неметали, що входять до цієї групи, носять загальну назву халькогени. Позначення - S. Порядковий номер - 16. Відносна атомна маса - 32,064 а.

Електронна будова атома сірки

Атом сірки складається з позитивно зарядженого ядра (+16), що складається з 16 протонів і 16 нейтронів, навколо якого по 3 орбіт рухаються 16 електронів.

Рис.1. Схематична будова атома сірки.

Розподіл електронів по орбіталам виглядає так:

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

На зовнішньому енергетичному рівні атома сірки є шість електронів, всі вони вважаються валентними. Енергетична діаграма набуває наступного вигляду:

Наявність двох неспарених електронів свідчить у тому, що сірка здатна виявляти ступінь окислення +2. Також можливо кілька збуджених станів через наявність вакантної 3 d-орбіталі. Спочатку розпарюються електрони 3 p-підрівня та займають вільні d-орбіталі, а після - електрони 3 s-підрівня:

Цим пояснюється наявність у сірки ще двох ступенів окиснення: +4 та +6.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Сера в природі

Самородна сірка

Україна, Поволжя, Центральна Азія таін

Сульфіди

PbS - свинцевий блиск

Cu 2 S – мідний блиск

ZnS – цинкова обманка

FeS 2 - Пірит, сірчаний колчедан, котяче золото

H 2 S – сірководень (у мінеральних джерелах та природному газі)

Білки

Волосся, шкірні покриви, нігті.

Сульфати

CaSO 4 x 2 H 2 O - гіпс

MgSO 4 x 7 H 2 O – гірка сіль (англійська)

Na 2 SO 4 x 10 H 2 O – глауберова сіль (мірабіліт)

Фізичні властивості

Тверда кристалічна речовина жовтого кольору, нерозчинна у воді, водою не змочується (плаває на поверхні), t ° кіп = 445 ° С

Алотропія

Для сірки характерні кілька алотропних модифікацій:

Ромбічна (a - сірка) - S 8 t° пл. = 113 ° C; ρ = 2,07 г/см 3 . Найбільш стійка модифікація.	Моноклінна (b - сірка) - S 8 темно-жовті голки, t° пл. = 119 ° C; ρ = 1,96 г/см3. Стійка при температурі понад 96°С; за звичайних умов перетворюється на ромбічну.	Пластична S n коричнева гумоподібна (аморфна) маса. Нестійка, при затвердінні перетворюється на ромбічну.
		з іншими металами (крім Au, Pt) - при підвищеній t°: 2Al + 3S - t ° -> Al 2 S 3 Zn + S - t ° -> ZnS ДОСВІД Cu + S - t ° -> CuS ДОСВІД 2) З деякими неметалами сірка утворює бінарні сполуки: H 2 + S -> H 2 S 2P + 3S -> P 2 S 3 C + 2S -> CS 2	1) c киснем: S + O 2 - t ° -> S +4 O 2 2S + 3O 2 - t °; pt -> 2S +6 O 3 2) c галогенами (крім йоду): S + Cl 2 -> S +2 Cl 2 3) c кислотами - окислювачами: S + 2H 2 SO 4 (конц) -> 3S +4 O 2 + 2H 2 O S + 6HNO 3 (конц) -> H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O Застосування Вулканізація каучуку, отримання ебоніту, виробництво сірників, пороху, боротьби з шкідниками сільського господарства, для медичних цілей (сірчані мазі на лікування шкірних захворювань), отримання сірчаної кислоти тощо. Застосування сірки та її сполук ЗАВДАННЯ №1. Закінчіть рівняння реакцій: S + O 2 S+Na S + H 2 Розставте коефіцієнти методом електронного балансу, зазначте окислювач, відновник. №2. Здійсніть перетворення за схемою: H 2 S → S → Al 2 S 3 → Al(OH) 3 №3. Закінчіть рівняння реакцій, вкажіть, які властивості виявляє сірка (окислювач або відновник): Al + S = (при нагріванні) S + H 2 = (150-200) S + O 2 = (при нагріванні) S + F 2 = (за звичайних умов) S + H 2 SO 4 (к) = S + KOH = S + HNO 3 = Це цікаво... Вміст сірки в організмі людини масою 70 кг – 140 г. На добу людині потрібно 1 г сірки. Сірий багатий горох, квасоля, вівсяні пластівці, пшениця, м'ясо, риба, плоди та сік манго. Сірка входить до складу гормонів, вітамінів, білків, вона є в хрящовій тканині, волоссі, нігтях. При нестачі сірки в організмі спостерігається крихкість нігтів та кісток, випадання волосся. Слідкуйте за своїм здоров'ям! Чи знаєте ви... ·Сполуки сірки можуть бути лікарськими препаратами В·Сірка – основа мазі для лікування грибкових захворювань шкіри, для боротьби з коростою. Тіосульфат натрію Na 2 S 2 O 3 використовується для боротьби з нею В· Багато солі сірчаної кислоти містять кристалізаційну воду: ZnSO 4 ×7H 2 O і CuSO 4 ×5H 2 O. Їх застосовують як антисептичні засоби для обприскування рослин і протруювання зерна в боротьбі зі шкідниками сільського господарства В· Залізний купорос FeSO 4 ×7H 2 O використовують при анемії ·BaSO 4 застосовують при рентгенографічному дослідженні шлунка та кишечника ·Алюмокалієві галун KAI(SO 4) 2 ×12H 2 O - кровоспинний засіб при порізах ·Мінерал Na 2 SO 4 ×10H 2 O носить назву «глауберова сіль» на честь німецького хіміка Глаубера І.Р. Глаубер під час своєї подорожі раптово захворів. Він нічого не міг їсти, шлунок відмовлявся їсти. Один із місцевих жителів направив його до джерела. Як тільки він випив гірку солону воду, одразу почав їсти. Глаубер досліджував цю воду, з неї викристалізувалася сіль Na 2 SO 4 ×10H 2 O. Зараз її застосовують як проносне в медицині, при фарбуванні бавовняних тканин. Сіль також знаходить застосування у виробництві скла Деревій має підвищену здатність витягувати з ґрунту сірку і стимулювати поглинання цього елемента з сусідніми рослинами · Часник виділяє речовина - альбуцид, їдке з'єднання сірки. Ця речовина запобігає раковим захворюванням, уповільнює старіння, попереджає серцеві захворювання.

I. Подивіться науково-популярний фільм: "Сірка"

Зараз неможливо встановити, коли людина вперше познайомилася із сіркою та її сполуками. Сталося це дуже давно. Вона допомагала нашим предкам отримувати вогонь, вірніше, снопи іскор при ударі кресалом по уламку піриту. Використовували її для приготування фарб та косметичних засобів. Знали її і древні індійці, саме вони дали назву – «сира» – означає «жовтий». Хімічний символ походить від латинського слова «сульфур». Стародавні римляни називали сірку «жовчю бога Вулкана» (покровителя вогню). Картина Карла Брюллова "Загибель Помпеї".

Сірка вважалася твором надлюдських істот із світу духів чи підземних богів. Дуже давно сірка стала застосовуватися у складі різних горючих сумішей для військових цілей. Вже у Гомера описані «сірчисті випари», смертельна дія виділень сірки, що горить. Сірка, мабуть, входила до складу «грецького вогню», що наводило жах на супротивників. Близько VIII ст. китайці стали використовувати її в піротехнічних сумішах, зокрема, суміші типу пороху. Горючість сірки, легкість, з якою вона з'єднується з металами з утворенням сульфідів (наприклад, на поверхні шматків металу), пояснюють те, що її вважали «принципом горючості» та обов'язковою складовою частиною металевих руд. випалення сульфідної мідної руди, відомий, мабуть, ще древньому Єгипті. У період арабської алхімії виникла склад металів, за якою сірка вважалася обов'язковою складовою (батьком) всіх металів. Надалі вона стала одним із трьох принципів алхіміків, а пізніше «принцип горючості» став основою теорії флогістону. Елементарну природу сірки встановив Лавуазьє у своїх дослідах зі спалювання. З введенням пороху в Європі почався розвиток видобутку природної сірки, а також розробка способу одержання з піритів; останній був поширений у Стародавній Русі. Вперше в літературі він описаний у Агріколи. Таким чином, точний час відкриття сірки не встановлений, але, як сказано вище, цей елемент використовувався до нашої ери, а значить, знайомий людям з найдавніших часів.

ІІ. Положення сірки в ПСХЕ, будова атома

В основному стані

Перший збуджений стан

+ 6

Другий збуджений стан

ІІІ. Сірка у природі

Сірка є шістнадцятим за хімічною поширеністю елементом у земній корі. Зустрічається у вільному (самородному) стані та у зв'язаному вигляді.

Самородна сірка:

Україна, Поволжя, Центральна Азія та ін.

Найважливіші природні мінерали сірки:

• FeS 2 - залізний колчедан, або пірит(Котяче золото)
• ZnS - цинкова обманка, або сфалерит (вюрцит)
• PbS - свинцевий блиск, або галеніт
• Sb 2 S 3 - антимоніт

Крім того, сірка присутня в нафти, природному вугіллі, природних газах та сланцях.

Сірка - шостий елемент за вмістом у природних водах, зустрічається в основному у вигляді сульфат-іону та обумовлює «постійну» жорсткість прісної води. Життєво важливий елемент для вищих організмів, складова частина багатьох білків, концентрується у волоссі, нігтях, шкірних покривах. При нестачі сірки в організмі спостерігається крихкість нігтів та кісток, випадання волосся.

Сірий багатий горох, квасоля, вівсяні пластівці, пшениця, м'ясо, риба, плоди та сік манго. Сполуки сірки можуть бути лікарськими препаратами.

Деревій має підвищену здатність витягувати з ґрунту сірку і стимулювати поглинання цього елемента із сусідніми рослинами.

Часник виділяє речовину – альбуцид, їдку сполуку сірки. Ця речовина запобігає раковим захворюванням, уповільнює старіння, попереджає серцеві захворювання.

Сульфати

• CaSO 4 x 2H 2 O - гіпс
• MgSO 4 x 7H 2 O – гірка сіль (англійська)
• Na 2 SO 4 x 10H 2 O – глауберова сіль (мірабіліт)

IV. Фізичні властивості, алотропія

Тверда кристалічна речовина жовтого кольору, нерозчинна у воді, водою не змочується (плаває на поверхні), t° кіп = 445°С

Алотропія

Для сірки характерні кілька алотропних модифікацій:

Ромбічна (a - сірка) - S 8 t° пл. = 113°C; ρ = 2,07 г/см 3 . Найбільш стійка модифікація.	Моноклінна (b - сірка) - S 8 темно-жовті голки, t° пл. = 119°C; ρ = 1,96 г/см3. Стійка при температурі понад 96°С; за звичайних умов перетворюється на ромбічну.	Пластична коричнева гумоподібна (аморфна) маса. Нестійка, при затвердінні перетворюється на ромбічну.

V. Отримання сірки

У давнину та в середні віки сірку добували, вкопуючи в землю великий глиняний горщик, на який ставили інший, з отвором у дні. Останній заповнювали породою, що містить сірку, потім нагрівали. Сірка плавилася і стікала в горщик. Нині сірку отримують переважно шляхом виплавки самородної сірки у місцях її залягання під землею. Сірчані руди видобувають різними способами - залежно та умовами залягання. Покладам сірки майже завжди супроводжують скупчення отруйних газів - сполук сірки. До того ж не можна забувати про можливість її самозаймання.

1. Промисловий метод – виплавлення з руди за допомогою водяної пари.

2. Неповне окислення сірководню (при нестачі кисню): 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O

3. Реакція Вакенродера: 2H 2 S + SO 2 = 3S + 2H 2 O

VI. Хімічні властивості сірки

VII. Застосування

Приблизно половина сірки, що виробляється, використовується у виробництві сірчаної кислоти.

Сірку застосовують для вулканізації каучуку, як фунгіцид у сільському господарстві та як сірка колоїдна – лікарський препарат. Також сірка у складі серобітумних композицій застосовується для отримання сероасфальту, а як заступник портландцементу - для отримання серобетону. Сірка знаходить застосування для виробництва піротехнічних складів, що раніше використовувалася у виробництві пороху, застосовується для виробництва сірників.

Отримання ебоніту, виробництво пороху, боротьби з шкідниками сільського господарства, для медичних цілей (сірчані мазі на лікування шкірних захворювань). Сірка - основа мазі для лікування грибкових захворювань шкіри, для боротьби з коростою. Тіосульфат натрію Na2S2O3 використовується для боротьби з нею.

Багато солі сірчаної кислоти містять кристалізаційну воду: ZnSO 4 ×7H 2 O та CuSO 4 ×5H 2 O. Їх застосовують як антисептичні засоби для обприскування рослин та протруювання зерна у боротьбі зі шкідниками сільського господарства.

Залізний купорос FeSO 4×7H 2 O використовують при анемії.

BaSO 4 застосовують при рентгенографічному дослідженні шлунка та кишечника.

Алюмокалієві галун KAI(SO 4) 2 ×12H 2 O - кровоспинний засіб при порізах.

Мінерал Na 2 SO 4 ×10H 2 O носить назву «глауберова сіль» на честь німецького хіміка Глаубера І.Р., який відкрив його у VIII столітті. Глаубер під час своєї подорожі раптово захворів. Він нічого не міг їсти, шлунок відмовлявся їсти. Один із місцевих жителів направив його до джерела. Як тільки він випив гірку солону воду, одразу почав їсти. Глаубер досліджував цю воду, з неї викристалізувалася сіль Na 2 SO 4 ×10H 2 O. Зараз її застосовують як проносне в медицині, при фарбуванні бавовняних тканин. Сіль також знаходить застосування у виробництві скла.

VIII. Тренажери

IX. Завдання

№1. Закінчіть рівняння реакцій:

S + O 2 =
S + Na =
S + H 2 =
Розставте коефіцієнти методом електронного балансу, зазначте окислювач, відновник.

№2. Здійсніть перетворення за схемою:
H 2 S → S → Al 2 S 3 → Al(OH) 3

№3. Закінчіть рівняння реакцій, вкажіть, які властивості виявляє сірка (окислювач або відновник).

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

СЕРА. Будова атома, алотропія, властивості та застосування сірки Виконала вчитель МОУ «Середня загальноосвітня школа № 17» Малишевська Світлана Валентинівна

Які елементи входять до складу VI-А підгрупи, особливості будови атомів? 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 Що спільного і в чому різниця у будові атомів елементів VI-А підгрупи? Загальна кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні. Відмінність: кількість енергетичних рівнів.

Як змінюються властивості елементів у групі зверху донизу? Поясніть причини

Коли і ким був відкритий кисень?

Назвіть основні фізичні властивості кисню

Назвіть основні хімічні властивості кисню

Які алотропні модифікації кисню вам відомі?

Валентні можливості атома сірки

Самородна сірка

Сульфідна сірка PbS - свинцевий блиск Fe S-мідний блиск

Сульфідна сірка ZnS - цинкова обманка HgS - кіновар

Сульфатна сірка Гіпс(CaSO 4 * 2H 2 O) Гірка сіль(MgSO 4 * 7H 2 O)

1. Промисловий метод - виплавлення з руди за допомогою водяної пари. 2. Неповне окислення сірководню (при нестачі кисню). 2 H 2 S + O 2 = 2 S + 2 H 2 O 3. Реакція Вакенродера 2 H 2 S + SO 2 = 3 S + 2 H 2 O

Хімічні властивості сірки 1) Взаємодія сірки із простими речовинами: А) з металами, утворюючи сульфіди. - Запишіть рівняння реакції, складіть рівняння електронного балансу. 2 Na + S -> Na 2 S з іншими металами (крім Au, Pt) - при підвищеній t°: 2Al + 3S - t° -> Al 2 S 3 Zn + S - t°-> ZnS Cu + S - t °-> CuS

Хімічні властивості сірки Б) Взаємодія сірки з неметалами. Наприклад: Взаємодія сірки та водню. H 2 + S -> H 2 S 2 P + 3 S -> P 2 S 3 C + 2 S -> CS 2 В) Взаємодія сірки та кисню. S + O 2 - t ° -> S +4 O 2 2S + 3O 2 - t °; pt -> 2S +6 O 3

За темою: методичні розробки, презентації та конспекти

Тема уроку: “Фосфор. Будова атома, алотропія, властивості та застосування фосфору».

Мета уроку: Визначити становище фосфору в періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва, розглянути будову атома фосфору, фізичні та хімічні властивості, галузі застосування фосфору.