Сера – важнейший элемент в современной промышленности.
Особые свойства серы (антисептические и антипаразитарные) делают её незаменимым компонентном многих лекарственных препаратов.
Что такое сера и как она выглядит
Сера – химический элемент, находящийся по 16 номером в таблице Д. И. Менделеева и обозначающийся буквой S (по первой букве латинского названия Sulphur).
Молярная масса серы равна 32, 065 г/моль, атомная масса — 32,066 а. е. м. Это вещество может быть как ярко-желтого, так и коричневого цвета.
Различают порошкообразную (молотую) и жидкую серу.
Характеристика серы
Сера – вещество с переменной степенью окисления. На внешней электронной орбитали серы находятся шесть валентных электронов, для заполнения не хватает ещё двух, поэтому в соединениях с металлами и водородом она проявляет валентность -2.
При взаимодействии с кислородом и галогенами, т. е. с элементами с большей электроотрицательностью, сера может проявлять положительную валентность, например, +4 и +6.
Физические свойства
Как простое вещество, сера образует несколько аллотропных модификаций:
- Ромбическая – то, что мы привыкли называть обычной серой. Она устойчива при обычных условиях, встречается чаще всего недалеко от действующих или потухших вулканов.
- Пластическая – представляет собой замкнутые или открытые цепочки соединяющейся между собой серы, получаемые обычно при её сжигании. Имеет самую большую молекулярную массу среди всех разновидностей серы.
- Моноклинная (S8) – соединение серы, которое в молекулярном виде представляет собой восьмиугольник с атомами серы в вершинах. Выглядит как множество цилиндров, похожих на иглы. При комнатной температуре быстро превращается в ромбическую.
Приблизительная молярная масса одной молекулы моноклинной серы – 256 г/моль. В России сера, в основном, бывает только двух товарных видов: гранулированная и комовая.
Сера – легкоплавкое вещество, температура плавления около 120 градусов. Нерастворима в воде и не намокает про соприкосновении с ней.
Не обладает электролитическими свойствами и теплопроводностью. Плотность серы 2,070 г/см³.
Химические свойства
В соединениях с водородом образует серную (химическая формула H2SO4) со степенью окисления серы +6 и сернистую (H2SO3) со степенью окисления +4 кислоты, которые дают соответственно сульфаты и сульфиты.
В нормальных условиях реагируют с активными металлами и ртутью, образуя сульфиды:
Hg + S = HgS
Na + S = Na2S
Также образует сульфиды при нагревании с большинством неактивных металлов, кроме платины и золота:
Fe + S (t) = Fe2S3
Проявляет восстановительные свойства в реакции с кислородом при нагревании, образуя кислотный оксид:
S + O2 = SO2
В реакциях с водородом образует сернистый газ, летучее бесцветное вещество с неприятным запахом тухлых яиц:
H2 + S = H2S
Области применения
Широко применяется в медицине, обладает антисептическими и антипаразитарными свойствами, используется для дезинфекции помещений и избавления от паразитов.
В низких концентрациях способствует формированию новых клеток эпидермиса, из-за чего её часто используют для лечения воспалений. Помимо этого сера имеет слабительное действие, а при приеме внутрь оказывает отхаркивающий эффект.
Благодаря легковоспламеняемости и горючим свойствам, сера хорошо горит. Например, самое простое, где можно взять серу, это открыть полный спичечный коробок сера входит в состав спичечной головки.
При трении головка касается шероховатой поверхности (например, наждачной бумаги), и спичка легко загорается.
Серная кислота (H2SO4) – важнейший продукт химической промышленности, используется в качестве электролита в свинцовых аккумуляторах, применяется для получения соляной, азотной, борной и других кислот.
Серная кислота является необходимым сульфирующим средством при получении многих лекарственных веществ и красок.
Сероводород (H2S) используется для выделения чистой серы, сульфитов и серной кислоты из растворов.
Оксиды серы (SO2 и SO3) находят применения в производстве серной и азотной кислот, а также используются в бытовой химии: входят в состав отбеливателей, дезинфицирующих средств.
Нахождение серы в природе
Чаще всего в природе находится самородная сера (S), однако встречаются и её соединения с другими элементами: FeS2 (сульфат железа (II), пирит), ZnS (сульфат цинка, цинковая обманка), CaSO4*2H2O (гипс), PbS (сульфат свинца, свинцовый блеск) и другие.
Биологическая роль серы
Сера содержится в живых организмах, особенно много её в белках ногтей, волос, копыт. Общая масса серы в человеческом организме составляет около 130 грамм. Также это вещество встречается в составе некоторых витаминов и гормонов.
Сера обладает уникальными химическими и физическими свойствами, благодаря чему является важнейшим компонентом промышленности и незаменима при создании лекарственных препаратов.