§ 32. Элементы VIА-группы. Кислород и сера

Сера

Состав и строение молекулы серы. Молекулы кристаллической серы имеют форму замкнутых циклов. Если расплавленную серу вылить в стакан с холодной водой (быстро охладить), то образуется пластическая сера. Её молекулы представляют собой длинные цепи (рис. 75). Пластическая сера неустойчива и уже через несколько часов после получения превращается в жёлтые кристаллы ромбической серы как наиболее устойчивой из аллотропных модификаций.

img
Рис. 75. Строение молекул и внешний вид серы различных модификаций:
а — молекулы S8, б — цепи атомов пластической серы, в — кристаллы ромбической серы, г — кристаллы моноклинной серы, д — пластическая сера

Известно несколько аллотропных модификаций серы: две кристаллические — моноклинная S8 (Tпл.= 119,3 °С) и ромбическая S8 (Tпл.= 112,8 °С), а также пластическая S (рис. 75). Наиболее устойчива при комнатной температуре ромбическая сера.

Химические свойства. Сера — достаточно активный неметалл. При нагревании легко окисляется кислородом и галогенами, реагирует как окислитель с водородом и металлами (кроме золота и платины):

Сера как восстановитель Сера как окислитель
straight S with 0 on top space plus space straight O subscript 2 stack space equals with t on top space straight S with plus 4 on top straight O subscript 2 space plus space Q space left parenthesis оксид space серы left parenthesis IV right parenthesis right parenthesis straight S with 0 on top space plus space straight Н subscript 2 stack space equals with t on top space straight Н subscript 2 straight S with negative 2 on top space left parenthesis сероводород right parenthesis semicolon
Zn space plus space straight S with 0 on top space equals with t on top space Zn straight S with negative 2 on top space left parenthesis сульфид space цинка right parenthesis semicolon
2 Al space plus space 3 straight S with 0 on top space equals with t on top space Al subscript 2 straight S with negative 2 on top subscript 3 space left parenthesis cульфид space алюминия right parenthesis

Применение кислорода и серы. Наиболее значимые области применения кислорода и серы указаны в таблице 27.

Таблица 27. Области применения кислорода, озона и серы

О2 Сварка и резка металлов. Окислитель ракетного топлива. Дыхательные смеси — космос, подводные лодки, медицина. Химическая промышленность — получение оксидов, кислот и др. Органический синтез — альдегиды, карбоновые кислоты. Металлургия
О3 Отбеливающее средство. Дезинфицирующее средство в медицине. Обеззараживание питьевой воды и сточных вод
S Производство серной кислоты. Производство резины. Производство спичек. Производство красителей, пигментов

Кислород нашёл применение в дыхательных аппаратах (рис. 76).

img
Рис. 76. Портативный аппарат
искусственной вентиляции
лёгких (ИВЛ)