S
Сера
Группа | 16 | Температура плавления | 115,21 ° С, 239,38 ° F, 388,36 К |
Период | 3 | Точка кипения | 444,61 ° С, 832,3 ° F, 717,76 К |
Блокировать | п | Плотность (г см -3 ) | 2,07 |
Атомный номер | 16 | Относительная атомная масса | 32.06 |
Состояние при 20 ° C | Твердый | Ключевые изотопы | 32 ю.ш. |
Электронная конфигурация | [Ne] 3s 2 3p 4 | Количество CAS | 7704-34-9 |
Использование и свойства элемента Сера
Объяснение изображения
Алхимический символ серы показан на фоне «огня и серы».
Внешность
Есть несколько аллотропов серы. Чаще всего это желтые кристаллы или порошок.
Использует
Сера используется при вулканизации черного каучука, как фунгицид и в черном порохе. Однако большая часть серы используется в производстве серной кислоты, которая, возможно, является самым важным химическим веществом, производимым западными цивилизациями. Самая важная из многих сфер применения серной кислоты — это производство фосфорной кислоты для производства фосфатов для удобрений.Меркаптаны — это семейство сероорганических соединений. Некоторые из них добавляются к источникам природного газа из-за их характерного запаха, поэтому утечки газа можно легко обнаружить. Другие используются для полировки серебра, а также для производства пестицидов и гербицидов.Сульфиты используются для отбеливания бумаги и в качестве консервантов для многих пищевых продуктов. Многие поверхностно-активные вещества и детергенты являются производными сульфата. Сульфат кальция (гипс) ежегодно добывается в масштабе 100 миллионов тонн для использования в цементе и гипсе.
Биологическая роль
Сера необходима всем живым существам. Он поглощается в виде сульфата из почвы (или морской воды) растениями и водорослями. Он используется для производства двух незаменимых аминокислот, необходимых для производства белков. Он также необходим в некоторых коферментах. Средний человек содержит 140 граммов и потребляет около 1 грамма в день, в основном, в белках.Сера и сульфат нетоксичны. Однако сероуглерод, сероводород и диоксид серы токсичны. Сероводород особенно опасен и может вызвать смерть от паралича дыхания.Диоксид серы образуется при сжигании угля и неочищенной нефти. Диоксид серы в атмосфере вызывает кислотные дожди. Это может привести к гибели озер, отчасти из-за того, что токсичные соли алюминия станут растворимыми, так что они будут поглощены живыми существами.
Природное изобилие
Сера встречается в природе как элемент, часто в вулканических районах. Это традиционно было основным источником для использования людьми. Он также широко содержится во многих минералах, включая железный колчедан, галенит, гипс и соли Эпсома.Элементарную серу когда-то коммерчески извлекали из скважин с помощью процесса Frasch. Это включало нагнетание перегретого пара в подземные отложения, чтобы расплавить серу, чтобы его можно было перекачивать на поверхность в виде жидкости.Современное производство серы почти полностью основано на различных процессах очистки, используемых для удаления серы из природного газа, нефти и битуминозных песков. Все живые существа содержат серу, и при окаменении (как в ископаемом топливе) сера остается. При сжигании неочищенного ископаемого топлива диоксид серы может попасть в атмосферу, что приведет к кислотным дождям.
История химического элемента Сера
Сера упоминается в Библии 15 раз и была наиболее известна тем, что разрушила Содом и Гоморру. Он также был известен древним грекам и сжигался как фумигант. Сера добывалась недалеко от горы Этна на Сицилии и использовалась для отбеливания ткани и консервирования вина, при этом ее сжигали с образованием двуокиси серы и позволяли ей впитаться влажной одеждой или виноградным соком. На протяжении веков сера, наряду с ртутью и солью, считалась компонентом всех металлов и составляла основу алхимии, посредством которой один металл можно было преобразовать в другой.
Антуан Лавуазье думал, что сера является элементом, но в 1808 году Хэмфри Дэви сказал, что она содержит водород. Однако его образец был нечистым, и когда в следующем году Луи-Жозеф Гей-Люссак и Луи-Жак Тенар доказали, что это элемент, Дэви в конце концов согласился.
Химические свойства
Атомный радиус, несвязанный (Å) | 1,80 | Ковалентный радиус (Å) | 1.04 |
Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 200,41 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 2,58 |
Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 999 5892- й 2251,7633- й3356,724 чт 4556,2315 чт 7004,3056 чт 8495,8247 чт 27107,3638 чт31719,56 |
Состояния окисления и изотопы Сера
Общие состояния окисления | 6 , 4, 2, -2 | ||||
Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
32 ю.ш. | 31,972 | 94,99 | — | — | |
33 ю.ш. | 32,971 | 0,75 | — | — | |
34 ю.ш. | 33,968 | 4,25 | — | — | |
36 ю.ш. | 35,967 | 0,01 | — | — |
Данные о давлении и температуре
Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 708 | Модуль Юнга (ГПа) | Неизвестно | |||||||
Модуль сдвига (ГПа) | Неизвестно | Объемный модуль (ГПа) | 7,7 | |||||||
Давление газа | ||||||||||
Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
Давление (Па) | ———— | |||||||||
— | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
Связанные энтальпии
Ковалентная связь Энтальпия (кДж моль -1 ) Найти в S – S 226 С 8 S = S 351 S 2 H – S 347 H 2 S O = S 435 SO 3 | ||
Ковалентная связь | Энтальпия (кДж моль -1 ) | Найти в |
S – S | 226 | С 8 |
S = S | 351 | S 2 |
H – S | 347 | H 2 S |
O = S | 435 | SO 3 |