Неметали от група VIA (16), Кислород и Сяра PDF

## Неметали от VIA (16) група. Кислород и сяра ### Таблица 1. VIA (16) група | Z | Люисов символ | Атомен радиус | Свой- ства | |---|---|---|---| | 8 | :O: | | | | 16 | :S: | | | | 34 | :Se: | | | | 52 | :Te: | | | | 84 | :Po: | | | ### Фиг. 1. Модели на молекули а) кислород; б) озон ### Табли...

## Неметали от VIA (16) група. Кислород и сяра ### Таблица 1. VIA (16) група | Z | Люисов символ | Атомен радиус | Свой- ства | |---|---|---|---| | 8 | :O: | | | | 16 | :S: | | | | 34 | :Se: | | | | 52 | :Te: | | | | 84 | :Po: | | | ### Фиг. 1. Модели на молекули а) кислород; б) озон ### Таблица 2. Физични константи на кислород и озон | | t,, [°C] | t, [°C] | |---|---|---| | O₂ | -218.78 | - 182,96 | | O₃ | - 193 | -111,3 | Шестнадесета (VIA), група се състои от пет елемента: кислород О, сяра Ѕ, селен Se, телур Те и полоний Ро. Атомите на всеки един от тях имат шест електрона във външния електронен слой: Е. Големият брой електрони във външния слой определя предимно неметални химични свойства на елементите от тази група, които закономерно се променят. С увеличаване на атомния номер на елементите отслабват неметалните и се засилват металните им свойства (табл. 1). Спрямо водорода елементите от VIA група проявяват втора, а спрямо кислорода - четвърта и шеста валентност. Може да се предположи, че елементите с типични неметални свойства образуват прости вещества неметали, киселинни оксиди ЕО, и ЕО, и киселини. ### Кислород и сяра #### Строеж и физични свойства на простите вещества Характерна особеност на елементите от VIA (16) група е, че всеки от тях образува повече от едно просто вещество. Знаете, че кислородът образува две прости вещества с молекулен строеж (фиг. 1): кислород О, - безцветен газ без миризма, и озон О, - синкав газ с характерна миризма. Тези вещества са с еднакъв качествен състав, но се различават по количествен състав и по физични свойства (табл. 2). ##### Свойството на даден химичен елемент да образува повече от едно просто вещество, се нарича алотропия. Простите вещества на химичния елемент са негови алотропни форми. Сярата също има различни прости вещества. От тях най-стабилни са ромбична и моноклинна сяра. Те имат молекулни кристални решетки, изградени от осематомни молекули S8, които в двете прости вещества имат различно пространствено разположение (фиг. 2). Различният строеж е причина за различия във физичните им свойства - цвят, форма на кристалите, температура на топене, плътност (табл. 3). ### Таблица 3. Характеристики на простите вещества на сярата | Прости вещества | Форма на кристалите | Външен вид на кристалите | t,, [°C] | p, [g/cm³] | |---|---|---|---|---| | Ромбична сяра | | Лимоненожълти кристали | 113 | 2,07 | | | | Жълти иглести кристали | 119 | 1,97 | | Моноклинна сяра | | | | | ### Фиг. 2. Модел на циклична осематомна молекула сяра, S. (с форма на корона) Простите вещества на сярата при определени условия преминават от едно в друго. При бързо охлаждане на стопена сяра се получава аморфна тъмнокафява пластична маса. Това е друго просто вещество на сярата, наречена пластична сяра (фиг. 3). Ромбичната сяра е най-стабилното при обикновени условия просто вещество. Тя е твърдо, крехко, жълто вещество, което може да се стрие на прах. Не провежда електричен ток (изолатор е). Неразтворима е във вода. #### Физичните свойства на сярата я характеризират като типичен неметал. #### Химични свойства на сярата ##### Взаимодействие с водород При пропускане на струя водород над силно загрята сяра се образува безцветен газ с характерна неприятна миризма - сероводород (диводороден сулфид), H₂S. ``` t S + H₂ → H₂S ``` Сероводородът е силно отровен. Той е продукт на разлагането на белтъчни вещества, съдържащи сяра. Това е причината развалените яйца да имат неприятна миризма. Водният разтвор на сероводорода (подобно на разтвора на хлороводород във вода) е киселина - сероводородна киселина. Тя се записва със същата формула като сероводорода - Н,Ѕ. Оцветява лакмуса в червено, рН < 7. ##### Взаимодействие с кислород При загряване на сяра първоначално тя се стапя и след това започва да гори със син пламък (фиг. 4). Образува се безцветен газ с остра задушлива миризма - серен диоксид SO₂: ``` t S+O₂→ → SO₂ ``` Реакцията е съпроводена с отделяне на топлина. ##### Взаимодействие с метали Сярата взаимодейства с много метали (желязо, цинк, алуминий, магнезий и др.) при загряване. Образуват се соли, наречени сулфиди. Например при нагряване на смес от желязо и сяра се получава железен сулфид и се отделя голямо количество топлина (фиг. 5). ``` t Fe + S→ FeS железен сулфид ``` - **Научете повече** Пластичната (аморфната) сяра съдържа както циклични, така и и отворени молекули, които образуват преплетени линейни вериги с обща формула (S). Веригите могат да се нагъват и разгъват и затова тази форма на сярата е пластична. - **Научете повече** Сероводородната киселина взаимодейства с основи (неутрализация) и се получават соли, наречени сулфиди. H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O динатриев сулфид #### Фиг. 3. Пластична сяра #### Фиг. 4. Горене на сяра - **За разлика от хлора сярата не взаимодейства с вода.** - **Сярата е неметал. Тя взаимодейства с водород, кислород и метали.** #### Разпространение и употреба на сярата В земната кора сярата се среща в съединено състояние под формата на рудни (пирит FeS2, сфалерит ZnS, галенит PbS и др.) и нерудни изкопаеми (гипс и др.). Сярата се среща и в свободно състояние като самородна сяра. Тези находища са най-често в области с угаснали вулкани. #### Фиг. 5. Взаимодействие на сяра с желязо