Pozícia v periodickom systéme: síra je v 3. perióde, skupina VI, hlavná (A) podskupina.

Atómové číslo síry je 16, preto náboj atómu síry je + 16, počet elektrónov je 16. Tri elektronické úrovne (rovnaké ako perióda), na vonkajšej úrovni elektróny 6 (rovnajúce sa číslu skupiny pre hlavné podskupiny).

Usporiadanie elektrónov podľa úrovní:
16 S)))
2 8 6

Jadro atómu síry 32S obsahuje 16 protónov (rovnajúcich sa náboju jadra) a 16 neutrónov (atómová hmotnosť mínus počet protónov: 32 - 16 \u003d 16).

Síra ako jednoduchá látka vytvára dve alotrópne modifikácie: kryštalickú síru a plast.

Kryštalická síra - žltá pevná látka, krehká, taviteľná (teplota topenia 112 ° C), nerozpustná vo vode. Síra a veľa rúd obsahujúcich síru nie sú zmáčané vodou. Preto síra môže na povrchu plávať, hoci síra je ťažšia ako voda (hustota 2 g / cm 3).

Toto je základ pre proces úpravy rúd zvaný flotácia: rozdrvená ruda sa ponorí do nádoby s vodou, cez ktorú sa fúka vzduch. Častice užitočnej rudy sa zachytia vzduchovými bublinami a prenesú sa a odpadová hornina (napríklad piesok) sa usadí na dne.

Plastová síra tmavej farby a schopné natiahnutia ako guma.

Tento rozdiel vo vlastnostiach súvisí so štruktúrou molekúl: kryštalická síra pozostáva z kruhových molekúl obsahujúcich 8 atómov síry av plastových atómoch síry je spojená v dlhých reťazcoch. Plastová síra sa dá získať zahriatím síry do varu a jej naliatím do studenej vody.

Pre jednoduchosť sa síra zapisuje do rovníc bez udania počtu atómov v molekule: S.

Chemické vlastnosti:

1. Pri reakciách s redukčnými činidlami: kovy, vodík, - sa síra prejavuje ako oxidačné činidlo (oxidačný stav -2, valencia II). Pri zahrievaní síra a železné prášky vytvárajú sulfid železa:
   Fe + S \u003d FeS
   S ortuťou reaguje sodík a síra pri izbovej teplote:
   Hg + S \u003d HgS
2. Keď vodík prechádza cez roztavenú síru, vytvára sa sírovodík:
   H2 + S \u003d H2S
3. Pri reakciách so silnými oxidačnými činidlami sa oxiduje síra. Horí síra, vytvára sa oxid siričitý (IV) - oxid siričitý:
   S + 02 \u003d S02

Oxid siričitý (IV) je kyslý oxid. Reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej:

S02 + H20 \u003d H2S04

Táto reakcia sa vyskytuje v atmosfére pri spaľovaní uhlia, ktoré zvyčajne obsahuje nečistoty síry. V dôsledku toho kyslý dážď padá, takže je veľmi dôležité čistiť spaliny z kotolní.

V prítomnosti katalyzátorov sa oxid siričitý (IV) oxiduje na oxid siričitý (VI):

2SO 2 + O 2 2SO 3 (reverzibilná reakcia)

Oxid siričitý (VI) reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej:

S03 + H20 \u003d H2S04

S03 - bezfarebná kvapalina, ktorá kryštalizuje pri 17 ° C, prechádza do plynného stavu pri 45 ° C

Pôvod síry

Veľké zhluky natívna síra nie také bežné. Častejšie sa vyskytuje v niektorých rudách. Pôvodná sírna ruda je hornina prelínaná čistou sírou.

Smer prieskumu a prieskumu závisí od toho, či sa tieto inklúzie vytvorili súčasne so sprievodnými horninami alebo neskôr. K tejto téme existuje niekoľko úplne odlišných teórií.

Teória syntézy (t. J. Simultánna tvorba síry a hostiteľských hornín) naznačuje, že k tvorbe natívnej síry došlo v plytkých bazénoch. Špeciálne baktérie redukovali sírany rozpustené vo vode na sírovodík, ktorý stúpal, spadol do oxidačnej zóny a tu, chemicky alebo s účasťou iných baktérií, bol oxidovaný na elementárna síra, Síra sa vyzrážala až na dno a následne sa z rudy vytvoril kal obsahujúci síru.

Teória epigenézy (inklúzia síry vytvorenej neskôr ako hlavné horniny) má niekoľko možností. Najbežnejšia z nich naznačuje, že podzemná voda, ktorá preniká cez hrúbku hornín, je obohatená o sírany. Ak takéto vody prídu do styku s ložiskami ropy alebo zemného plynu, potom sa pomocou uhľovodíkov redukujú síranové ióny na sírovodík. Sirovodík stúpa na povrch a oxiduje, uvoľňuje čistú síru v dutinách a puklinách hornín.

Jednou z odrôd teórie epigenézy je v posledných desaťročiach nový dôkaz - teória metasomatizmu (v gréčtine „metasomatóza“ znamená substitúciu). Podľa toho sa sadra CaSO4-H20 a anhydrit CaSO4 v síre a vápenatý CaC03 neustále otáčajú v črevách. Túto teóriu vytvorili v roku 1935 sovietski vedci L. M. Miropolsky a B. P. Krotov. V jej prospech hovorí najmä táto skutočnosť.

Na začiatku XXI storočia sú hlavnými výrobcami síry v Rusku podniky Gazprom: Gazprom dobycha Astrakhan LLC a Gazprom dobycha Orenburg LLC, ktoré ho dostávajú ako vedľajší produkt pri čistení plynu.

Komoditné formy

Priemysel zaviedol výrobu síry v rôznych komoditných formách [s. 193-196]. Výber jedného alebo druhého formulára je určený požiadavkami zákazníka.

Kusová síra Až do začiatku sedemdesiatych rokov to bol hlavný druh síry produkovanej priemyslom ZSSR. Jeho výroba je technologicky jednoduchá a vykonáva sa privádzaním tekutej síry cez vyhrievané potrubie do skladu, kde sa nalievajú sírne bloky. Zmrazené bloky s výškou 1 až 3 metre sa zničia na menšie kúsky a dopravia sa k zákazníkovi. Tento spôsob má však svoje nevýhody: nízka kvalita síry, straty spôsobené prachom a drobivkou pri uvoľňovaní a nakladaní a zložitosť automatizácie.

Kvapalná síra uložené vo vyhrievaných nádržiach a prepravované v nádržiach. Preprava tekutej síry je výhodnejšia ako jej tavenie in situ. Výhodou získania tekutej síry je neprítomnosť strát a vysoká čistota. Nevýhody - riziko požiaru, výdavky na vykurovacie nádrže.

Tvarovaná síra sú šupinaté a lamelárne. V 50. rokoch 20. storočia sa vločková síra začala vyrábať v rafinériách. Na výrobu sa používa rotačný bubon, vo vnútri je ochladzovaný vodou a vonku síra kryštalizuje vo forme vločiek s hrúbkou 0,5 - 0,7 mm. Na začiatku osemdesiatych rokov sa namiesto vločiek začala vyrábať síra z dosiek. K pohybujúcemu sa pásu sa privádza tavenina síry, ktorá sa pri pohybe pásu ochladzuje. Na výstupe sa vytvorí zmrazená sírna vrstva, ktorá sa rozbije na dosky. Dnes sa táto technológia považuje za zastaranú, hoci asi 40% kanadskej síry sa v tejto forme vyváža v dôsledku veľkých investícií do zariadení na jej výrobu.

zrnitý síra sa získava rôznymi spôsobmi.

• Granulácia vody (peletizácia) bola vyvinutá v roku 1964 anglickou spoločnosťou "Elliot". Postup je založený na rýchlom ochladení kvapiek síry padajúcich vo vode. Prvým predstavením tejto technológie bol proces Salpel v roku 1965. Najväčší závod bol postavený v Saudskej Arábii v roku 1986. Každá z týchto rastlín na ňom môže produkovať až 3 500 ton granulovanej síry za deň. Nevýhodou technológie je obmedzená kvalita sírnych granúl nepravidelného tvaru a zvýšenej krehkosti.

• Granulácia na fluidnom lôžku bola vyvinutá francúzskou spoločnosťou Perlomatic. Kvapky tekutej síry sa dostávajú. Sú ochladené vodou a vzduchom a navlhčené tekutou sírou, ktorá na vytvrdených granuliach stvrdne tenkou vrstvou. Konečná veľkosť granúl je 4 až 7 mm. Progresívnejší je proces Procorn, ktorý sa v Kanade vo veľkej miere uplatňuje. Používa bubnové granulátory. Tento proces je však veľmi ťažké zvládnuť.

• Granulácia vzdušných veží bola vyvinutá a uvedená na trh vo Fínsku v roku 1962. Tavenina síry sa disperguje pomocou stlačeného vzduchu na vrchu granulačnej veže. Kvapky padajú a stvrdnú, dopadajú na transportnú pásku.

Mletá síra je produkt mletia hrudkovej síry. Stupeň mletia sa môže meniť. Vykonáva sa najskôr v mlynčeku, potom v mlyne. Týmto spôsobom je možné získať veľmi jemnú síru s veľkosťou častíc menšou ako 2 mikróny. Granulácia sírneho prášku sa uskutočňuje v lise. Je potrebné použiť spojivá, ktoré sa používajú ako bitúmen, kyselina stearová, mastné kyseliny vo forme vodnej emulzie s trietanolamínom a ďalšie.

Koloidná síra je mletá síra s veľkosťou častíc menšou ako 20 mikrónov. Používa sa v poľnohospodárstve na ničenie škodcov a v medicíne ako protizápalové a dezinfekčné prostriedky. Koloidná síra sa vyrába rôznymi spôsobmi.

• Metóda získavania mletím je rozšírená, pretože na suroviny nekladie vysoké požiadavky. Jedným z vedúcich predstaviteľov tejto technológie je spoločnosť Bayer.

• V roku 1925 bol v Spojených štátoch zavedený spôsob výroby roztavenej síry alebo jej pary. Táto technológia zahŕňa miešanie s bentonitom, výsledná zmes tvorí stabilné suspenzie s vodou. Obsah síry v roztoku je však malý (nie viac ako 25%).

• Extrakčné metódy prípravy sú založené na rozpustení síry v organických rozpúšťadlách a ich ďalšom odparení. Nie sú však rozšírené.

Síra vysokej čistoty získaný pomocou chemických, destilačných a kryštalizačných metód. Používa sa v elektronickej technológii, pri výrobe optických prístrojov, fosforov, pri výrobe farmaceutických a kozmetických prípravkov - pleťové vody, masti, kožné choroby.

prihláška

Približne polovica vyrobenej síry sa používa na výrobu kyseliny sírovej.

vlastnosti

Fyzikálne vlastnosti

Síra sa výrazne líši od kyslíka v schopnosti tvoriť stabilné reťazce a cykly atómov. Najstabilnejšie cyklické molekuly S8, ktoré majú tvar koróny a tvoria kosoštvorcovú a monoklinickú síru. Táto kryštalická síra je krehká žltá látka. Ďalej sú možné molekuly s uzatvorenými (S4, S6) reťazcami a otvorenými reťazcami. Táto kompozícia obsahuje plastickú síru, hnedú látku, ktorá sa získava prudkým ochladením taveniny síry (plastická síra sa po niekoľkých hodinách stane krehkou, žltne a postupne sa zmení na kosoštvorec). Vzorec síry sa najčastejšie píše jednoducho ako S, pretože má síce molekulovú štruktúru, ale je to zmes jednoduché látky s rôznymi molekulami. Síra je nerozpustná vo vode, ale je dobre rozpustná v organických rozpúšťadlách, napríklad v sírouhlíku, terpentíne.

Tavenie síry je sprevádzané znateľným zvýšením objemu (približne 15%). Roztavená síra je žltá, ľahko pohyblivá kvapalina, ktorá sa pri teplote nad 160 ° C zmení na veľmi viskóznu tmavohnedú hmotu. Tavenina síry získava najvyššiu viskozitu pri teplote 190 ° C; ďalšie zvýšenie teploty je sprevádzané znížením viskozity a nad 300 ° C sa roztavená síra opäť stáva mobilnou. Je to spôsobené skutočnosťou, že keď sa síra zahrieva, postupne polymerizuje, čím sa predlžuje dĺžka reťazca so zvyšujúcou sa teplotou. Keď sa síra zahrieva nad 190 ° C, polymérne jednotky sa začínajú rozpadať.

Síra môže slúžiť ako najjednoduchší príklad elektretu. Počas trenia síra získava silný negatívny náboj.

Chemické vlastnosti

Redukčné vlastnosti síry sa prejavujú v reakciách síry a iných nekovov, avšak pri izbovej teplote síra reaguje iba s fluórom:

S prebytkom síry vznikajú tiež rôzne dichloridy SnC12 polysacharidu.

Pri zahrievaní síra tiež reaguje s fosforom a vytvára zmes sulfidov fosforu, medzi ktorými je vyšší sulfid P2S5:

Okrem toho pri zahrievaní síra reaguje s vodíkom, uhlíkom, kremíkom:

Pri zahrievaní síra interaguje s mnohými kovmi, často veľmi prudko. Pri zapálení sa niekedy zapáli zmes kovu a síry. Pri tejto interakcii vznikajú sulfidy:

Z komplexných látok treba predovšetkým uviesť reakciu síry s roztavenou zásadou, v ktorej síra disproporcionuje ako chlór:

Výsledná zliatina sa nazýva

Pozícia v periodickom systéme: síra je v 3. perióde, skupina VI, hlavná (A) podskupina.

Atómové číslo síry je 16, preto náboj atómu síry je +16, počet elektrónov je 16. Tri elektronické úrovne (rovnajúce sa perióde), na vonkajšej úrovni 6 elektrónov (rovná sa číslu skupiny pre hlavné podskupiny).

Usporiadanie elektrónov podľa úrovní:
16 S)))
2 8 6

Jadro atómu síry 32S obsahuje 16 protónov (rovnajúcich sa náboju jadra) a 16 neutrónov (atómová hmotnosť mínus počet protónov: 32 - 16 \u003d 16).

Síra ako jednoduchá látka vytvára allotropické modifikácie: kryštalickú síru a plasty.

Kryštalická síra - žltá pevná látka, krehká, taviteľná (teplota topenia 112 ° C), nerozpustný vo vode. Síra a veľa rúd obsahujúcich síru nie sú zmáčané vodou. Preto síra môže na povrchu plávať, hoci síra je ťažšia ako voda. (hustota 2 g / cm3).

Toto je základ pre proces úpravy rúd zvaný flotácia: rozdrvená ruda sa ponorí do nádoby s vodou, cez ktorú sa fúka vzduch. Častice užitočnej rudy sa zachytia vzduchovými bublinami a prenesú sa a odpadová hornina (napríklad piesok) sa usadí na dne.

Plastová síra tmavej farby a schopné natiahnutia ako guma.

Tento rozdiel vo vlastnostiach súvisí so štruktúrou molekúl: kryštalická síra pozostáva z kruhových molekúl obsahujúcich 8 atómov síry av plastových atómoch síry je spojená v dlhých reťazcoch. Plastová síra sa dá získať zahriatím síry do varu a jej naliatím do studenej vody.

Pre jednoduchosť sa síra zapisuje do rovníc bez udania počtu atómov v molekule: S.

Chemické vlastnosti:

1. Pri reakciách s redukčnými činidlami: kovy, vodík, - sa síra prejavuje ako oxidačné činidlo (oxidačný stav –2, valencia II). Pri zahrievaní síra a železné prášky vytvárajú sulfid železa:
   Fe + S \u003d FeS
   S ortuťou reaguje sodík a síra pri izbovej teplote:
   Hg + S \u003d HgS
2. Keď vodík prechádza cez roztavenú síru, vytvára sa sírovodík:
   H2 + S \u003d H2S
3. Pri reakciách so silnými oxidačnými činidlami sa oxiduje síra. Horí síra, vytvára sa oxid siričitý (IV) - oxid siričitý:
   S + 02 \u003d S02

Oxid siričitý (IV) je kyslý oxid. Reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej:

S02 + H20 \u003d H2S04

Táto reakcia sa vyskytuje v atmosfére pri spaľovaní uhlia, ktoré zvyčajne obsahuje nečistoty síry. V dôsledku toho kyslý dážď padá, takže je veľmi dôležité čistiť spaliny z kotolní.

V prítomnosti katalyzátorov sa oxid siričitý (IV) oxiduje na oxid siričitý (VI):

2SO 2 + O 2 2SO 3 (reverzibilná reakcia)

Oxid siričitý (VI) reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej:

S03 + H20 \u003d H2S04

S03 - bezfarebná kvapalina, ktorá kryštalizuje pri 17 ° C, prechádza do plynného stavu pri 45 ° C

2. Skúsenosti. Uskutočňovanie reakcií potvrdzujúcich vlastnosti hydroxidu vápenatého.

Ak musíte tieto reakcie vykonávať v praxi, oxid uhličitý je možné získať v skúmavke s odvzdušňovacou trubicou pridaním kyseliny chlorovodíkovej alebo dusičnej kriedou alebo sódou.

Vydýchnutý vzduch môžete niekoľkokrát prejsť slamou z koktailu alebo džúsu, ktorý ste si vzali so sebou. Nepribližujte províziu - vyfúknite do skúmavky laboratórne vybavenie - v chemickej miestnosti sa nedá nič ochutnať!