Электронное строение атома серы. Строение атома серы. Примеры решения задач
СЕРА - СЕРА, Sulfur, хим. элемент VІ гр. Менделеевской системы, символ S, порядковый номер 16, ат. в. 32,07. Известна с древнейших времен. В природе встречается в виде залежей водного (нептунического) и вулканического. происхождения. Встречается также в … Большая медицинская энциклопедия
СЕРА - хим. элемент, символ S (лат. Sulfur), ат. н. 16, ат. м. 32,06. Существует в виде нескольких аллотропных модификаций; среди них сера моноклинной модификации (плотность 1960 кг/м3, tпл = 119°С) и ромбическая сера (плотность 2070 кг/м3, ίπι = 112,8… … Большая политехническая энциклопедия
- (обозначается S), химический элемент VI группы ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ, неметалл, известный с древности. Встречается в природе как в виде отдельного элемента, так и в виде сульфидных минералов, таких как ГАЛЕНИТ и ПИРИТ, и сульфатных минералов,… … Научно-технический энциклопедический словарь
В мифологии ирландских кельтов Сера отец Парталона (см. глава 6). Согласно некоторым источникам, именно Сера, а не Парталон был мужем Дилгнейд. (
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сера расположена в третьем периоде VI группе главной (А) подгруппе Периодической таблицы.
Относится к элементам p-семейства. Неметалл. Элементы-неметаллы, входящие в эту группу, носят общее название халькогены. Обозначение - S. Порядковый номер - 16. Относительная атомная масса - 32,064 а.е.м.
Электронное строение атома серы
Атом серы состоит из положительно заряженного ядра (+16), состоящего из 16 протонов и 16 нейтронов, вокруг которого по 3-м орбитам движутся 16 электронов.
Рис.1. Схематическое строение атома серы.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .
На внешнем энергетическом уровне атома серы находится шесть электронов, все они считаются валентными. Энергетическая диаграмма принимает следующий вид:
Наличие двух неспаренных электронов свидетельствует о том, что сера способна проявлять степень окисления +2. Также возможно несколько возбужденных состояний из-за наличия вакантной 3d -орбитали. Сначала распариваются электроны 3p -подуровня и занимают свободные d -орбитали, а после - электроны 3s -подуровня:
Этим объясняется наличие у серы ещё двух степеней окисления: +4 и +6.
Cера в природе
Самородная сера
Украина, Поволжье, Центральная Азия и др
Сульфиды
PbS - свинцовый блеск
Cu 2 S – медный блеск
ZnS – цинковая обманка
FeS 2 – пирит, серный колчедан, кошачье золото
H 2 S – сероводород (в минеральных источниках и природном газе)
Белки
Волосы, кожные покровы, ногти…
Сульфаты
CaSO 4 x 2 H 2 O - гипс
MgSO 4 x 7 H 2 O – горькая соль (английская)
Na 2 SO 4 x 10 H 2 O – глауберова соль (мирабилит)
Физические свойства
Твердое кристаллическое вещество желтого цвета , нерастворима в воде, водой не смачивается (плавает на поверхности), t ° кип = 445°С
Аллотропия
Для серы характерны несколько аллотропных модификаций:
|
Ромбическая (a - сера) - S 8 t ° пл. = 113° C ; ρ = 2,07 г/см 3 . Наиболее устойчивая модификация. |
Моноклинная (b - сера) - S 8 темно-желтые иглы, t ° пл. = 119° C ; ρ = 1,96 г/см3. Устойчивая при температуре более96°С; при обычных условиях превращается в ромбическую. |
Пластическая S n коричневая резиноподобная (аморфная) масса.Неустойчива, при затвердевании превращается в ромбическую. |
|
|
|
|
c остальными металлами (кроме Au , Pt ) - при повышенной t ° : 2Al + 3S – t ° -> Al 2 S 3 Zn + S – t
°->
ZnS ОПЫТ Cu + S – t
°->
CuS ОПЫТ 2) С некоторыми неметаллами сера образует бинарные соединения: H 2 + S -> H 2 S 2P + 3S -> P 2 S 3 C + 2S -> CS 2 |
1) c кислородом: S + O 2 – t ° -> S +4 O 2 2S + 3O 2 – t ° ; pt -> 2S +6 O 3 2) c галогенами (кроме йода): S + Cl 2 -> S +2 Cl 2 3) c кислотами - окислителями: 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 Применение Вулканизация каучука, получение эбонита, производство спичек, пороха, в борьбе с вредителями сельского хозяйства, для медицинских целей (серные мази для лечения кожных заболеваний), для получения серной кислоты и т.д. Применение серы и её соединений ЗАДАНИЯ №1. Закончите уравнения реакций:S + O 2 S + Na S + H 2 Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель. №2. Осуществите превращения по схеме: №3. Закончите уравнения реакций, укажите, какие свойства проявляет сера (окислителя или восстановителя):
Al + S =(при нагревании) S + H 2 = (150-200) S + O 2 = (при нагревании) S + F 2 = (при обычных условиях) S + H 2 SO 4 (к) = S + KOH = S + HNO 3 =Это интересно... Содержание серы в организме человека массой 70 кг - 140 г. В сутки человеку необходимо 1 г серы. Серой богаты горох, фасоль, овсяные хлопья, пшеница, мясо, рыба, плоды и сок манго. Сера входит в состав гормонов, витаминов, белков, она есть в хрящевой ткани, в волосах, ногтях. При недостатке серы в организме наблюдается хрупкость ногтей и костей, выпадение волос. Следите за своим здоровьем! Знаете ли вы... ·Соединения серы могут служить лекарственными препаратами ·Сера – основа мази для лечения грибковых заболеваний кожи, для борьбы с чесоткой. Тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 используется для борьбы с нею ·Многие соли серной кислоты содержат кристаллизационную воду: ZnSO 4 ×7H 2 O и CuSO 4 ×5H 2 O. Их применяют как антисептические средства для опрыскивания растений и протравливания зерна в борьбе с вредителями сельского хозяйства ·Железный купорос FeSO 4 ×7H 2 O используют при анемии ·BaSO 4 применяют при рентгенографическом исследовании желудка и кишечника ·Алюмокалиевые квасцы KAI(SO 4) 2 ×12H 2 O - кровоостанавливающее средство при порезах ·Минерал Na 2 SO 4 ×10H 2 O носит название «глауберова соль» в честь открывшего его в VIII веке немецкого химика Глаубера И.Р. Глаубер во время своего путешествия внезапно заболел. Он ничего не мог есть, желудок отказывался принимать пищу. Один из местных жителей направил его к источнику. Как только он выпил горькую соленую воду, сразу стал есть. Глаубер исследовал эту воду, из нее выкристаллизовалась соль Na 2 SO 4 ×10H 2 O. Сейчас ее применяют как слабительное в медицине, при окраске хлопчато- бумажных тканей. Соль также находит применение в производстве стекла ·Тысячелистник обладает повышенной способностью извлекать из почвы серу и стимулировать поглощение этого элемента с соседними растениями ·Чеснок выделяет вещество – альбуцид, едкое соединение серы. Это вещество предотвращает раковые заболевания, замедляет старение, предупреждает сердечные заболевания. |
Сера (S) - неметалл, относящийся к группе халькогенов. Строение атома серы легко определить, обратившись к периодической таблице Менделеева.
Строение
Сера в периодической таблице находится под 16 номером в третьем периоде, VI группе. Относительная атомная масса элемента - 32.
Рис. 1. Положение в периодической таблице.
Природная сера имеет несколько изотопов:
- 32 S;
- 33 S;
- 34 S;
- 36 S.
Кроме этого, искусственно получено 20 радиоактивных изотопов.
Сера - элемент р-семейства. Атом серы включает ядро с положительным зарядом +16 (16 протонов, 16 нейронов) и 16 электронов, расположенных на трёх электронных оболочках. На внешнем энергетическом уровне находится 6 электронов, которые определяют валентность элемента. До завершения внешнего р-уровня не хватает двух электронов, что определяет степень окисления серы как -2.
Атом серы может переходить в возбуждённое состояние за счёт вакантных 3d-орбиталей (всего пять d-орбиталей). Поэтому атом может проявлять степень окисления +4 и +6.
Рис. 2. Строение атома.
Отрицательную степень окисления сера проявляет в составе солей - Al 2 S 3 , SiS 2 , Na 2 S. Четвёртая степень окисления проявляется в реакциях с галогенами (SCl 4 , SBr 4 , SF 4) и при взаимодействии с кислородом (SO 2). Наивысшая степень окисления (+6) проявляется с наиболее электроотрицательными элементами - H 2 SO 4 , SF 6 , SO 3 .
Электронное строение атома серы - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 или +16 S) 2) 8) 6 .
Физические свойства
Сера - кристаллическое соединение, которое при нагревании приобретает пластичную форму. Цвет неметалла варьирует от ярко-жёлтого до коричневого. Модификации серы зависят от количества атомов серы в молекуле.
Рис. 3. Сера.
Сера - слабый проводник тепла и электрического тока. Не взаимодействует с водой, но хорошо растворяется в органических растворителях - феноле, бензоле, аммиаке, сероуглероде.
В природе сера встречается в виде самородков и в составе руд, минералов, горных пород. Сера находится в сульфидах, сульфатах, каменном угле, нефти, газе. Серу накапливают бактерии, перерабатывающие сероводород.
Химические свойства
Сера - активный элемент, реагирующий при нагревании практически со всеми элементами, кроме инертных газов и N 2 , I 2 , Au, Pt. Сера не взаимодействует с соляной кислотой. Основные реакции серы с элементами описаны в таблице.
|
Взаимодействие |
Продукты реакции |
Пример |
|
С металлами |
Сульфиды |
|
|
С кислородом при 280°С |
Оксид серы |
S + O 2 → SO 2 ; 2S + 3O 2 → 2SO 3 |
|
С водородом при нагревании |
Сероводород |
H 2 + S → H 2 S |
|
С фосфором при нагревании в отсутствии воздуха |
Сульфид фосфора |
2P + 3S → P 2 S 3 |
|
Фторид серы |
S + 3F 2 → SF 6 |
|
|
С углеродом |
Сероуглерод |
|
|
С кислотами |
S + 2HNO 3 → 2NO + H 2 SO 4 |
|
|
Со щёлочью |
Сульфиды и сульфиты |
3S + 6KOH → K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O |
Сера входит в состав белков. Большое количество серы накапливается в волосах.
Что мы узнали?
Сера - кристаллический неметалл жёлтого цвета. Схема строения атома - +16 S) 2) 8) 6 . Проявляет три степени окисления: -2, +4, +6. Известно 24 изотопа серы. Это активный элемент, вступающий в реакцию с металлами и неметаллами. Образует соли - сульфиты и сульфиды, а также серную кислоту. Сера нерастворима в воде и соляной кислоте. Входит в состав живых организмов. В природе находится в свободном и связанном виде.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 77.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
СЕРА. Строение атома, аллотропия, свойства и применение серы Выполнила учитель МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 17» Малишевская Светлана Валентиновна
Какие элементы входят в состав VI-А подгруппы, особенности строения атомов? 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 Что общего и в чем различие в строении атомов элементов VI-А подгруппы? Общее: количество электронов на внешнем энергетическом уровне. Различие: число энергетических уровней.
Каким образом изменяются свойства элементов в группе сверху вниз? Объясните причины
Когда и кем открыт был кислород?
Назовите основные физические свойства кислорода
Назовите основные химические свойства кислорода
Какие аллотропные модификации кислорода вам известны,отличие?
Валентные возможности атома серы
Самородная сера
Сульфидная сера PbS - свинцовый блеск Fe S- медный блеск
Сульфидная сера ZnS - цинковая обманка HgS - киноварь
Сульфатная сера Гипс(CaSO 4 * 2H 2 O) Горькая соль(MgSO 4 * 7H 2 O)
Получение серы 1. Промышленный метод - выплавление из руды с помощью водяного пара. 2. Неполное окисление сероводорода (при недостатке кислорода). 2 H 2 S + O 2 = 2 S + 2 H 2 O 3. Реакция Вакенродера 2 H 2 S + SO 2 = 3 S + 2 H 2 O
Химические свойства серы 1) Взаимодействие серы с простыми веществами: А) с металлами, образуя сульфиды. - Запишите уравнение реакции, составьте уравнение электронного баланса. 2 Na + S -> Na 2 S c остальными металлами (кроме Au , Pt) - при повышенной t °: 2Al + 3S – t° -> Al 2 S 3 Zn + S – t°-> ZnS Cu + S – t °-> CuS
Химические свойства серы Б) Взаимодействие серы с неметаллами. Например: Взаимодействие серы и водорода. H 2 + S -> H 2 S 2 P + 3 S -> P 2 S 3 C + 2 S -> CS 2 В) Взаимодействие серы и кислорода. S + O 2 – t° -> S +4 O 2 2S + 3O 2 – t°;pt -> 2S +6 O 3
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Тема урока: «Фосфор. Строение атома, аллотропия, свойства и применение фосфора».
Цель урока:Определить положение фосфора в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, рассмотреть строение атома фосфора, физические и химические свойства, области применения фосфора.Т...
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сера расположена в третьем периоде VI группе главной (А) подгруппе Периодической таблицы.
Относится к элементам p-семейства. Неметалл. Элементы-неметаллы, входящие в эту группу, носят общее название халькогены. Обозначение - S. Порядковый номер - 16. Относительная атомная масса — 32,064 а.е.м.
Электронное строение атома серы
Атом серы состоит из положительно заряженного ядра (+16), состоящего из 16 протонов и 16 нейтронов, вокруг которого по 3-м орбитам движутся 16 электронов.
Рис.1. Схематическое строение атома серы.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .
На внешнем энергетическом уровне атома серы находится шесть электронов, все они считаются валентными. Энергетическая диаграмма принимает следующий вид:
Наличие двух неспаренных электронов свидетельствует о том, что сера способна проявлять степень окисления +2. Также возможно несколько возбужденных состояний из-за наличия вакантной 3d -орбитали. Сначала распариваются электроны 3p -подуровня и занимают свободные d -орбитали, а после - электроны 3s -подуровня:
Этим объясняется наличие у серы ещё двух степеней окисления: +4 и +6.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1