Простое вещество сера формула: Конспект урока «Сера как простое вещество. Аллотропия и свойства серы».

Содержание

Конспект урока «Сера как простое вещество. Аллотропия и свойства серы».

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА пос. МИС

КОНСПЕКТ УРОКА

«Сера как простое вещество.

Аллотропия и свойства серы».

Учитель химии Сокова Т. В.

Цель урока:

Охарактеризовать положение серы в Периодической системе, строение атома, физические и химические свойства серы.

Охарактеризовать природные соединения серы, а также области ее применения.

Закрепить УУД учащихся по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Оборудование:

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева,

компьютер, проектор, экран, презентация.

Реактивы:

Сера кристаллическая, спиртовка, спички, пробирка с держателем, большая емкость с холодной водой.

Ход урока:

Подвести учащихся к осознанию темы, целей, задач урока.

-Самоопределение(Л)

-Смыслообразование(Л)

-Целеполагание (П)

-Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверсниками (К)

Мы продолжаем изучать элементы подгруппы кислорода.

Вопросы учащимся:

— По каким признакам элементы объединяются в подгруппы?

— Вспомните, какие элементы входят в подгруппу кислорода?

-Какой еще представитель из этой подгруппы заслуживает внимания?

Следовательно, тема урока – сера.

— С чего мы должны начать изучение данного элемента?

План на сегодняшний урок – физические, химические свойства серы; нахождение в природе и еще аллотропные модификации.

2. Актуализация (повторение) знаний

Организовать подготовку учащихся к объяснению нового материала.

-анализ, синтез, сравнение, обобщение (П)

— осознанное и произвольное построение речевого высказывания (П)

— выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью (К)

— аргументация своего мнения (К)

— использование критериевдля обоснования своего суждения (К)

Вопросы учащимся:

-Какая связь существует между элементом и простым веществом?

Давайте вместе дадим характеристику элементу сера по плану:

1. Каков химический знак?

2. В какой группе периодической системы находится?

3. В каком периоде находится?

4. Какой порядковый номер?

5. Какая относительная атомная масса?

6. Сколько электронов в атоме? Расположите электроны на энергетических уровнях.

7. Какая электронная формула серы?

8.Какие валентности проявляет сера?

Ответы этих вопросов записываются у доски и в тетрадях.

Проверка на слайде в презентации — самоконтроль

3. Объяснение нового материала

— анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия (П)

-подведение под понятие(П)

— определение основной и второстепенной информации (П)

-постановка и формулирование проблемы (П)

-структурирование знаний(П)

-осознаное и произвольное построение речевого высказывания (П)

-выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью (К)

— аргументация своего мнения и позиции в коммуникации (К)

-учет разных мнений, координирование в сотрудничестве разных позиций (К)

— разрешение конфликтов (К)

А теперь разберем нахождение серы в природе.

Сера самородная (слайд), минерал из класса самородных элементов.  Самородная сера жёлтого цвета, при наличии примесей — бурая до чёрной; содержит включения карбонатов, сульфатов, глины. Блеск смолистый до жирного, хрупкая.

-Найдите в учебнике месторождения самородной серы, выпишите.

Мирабилит (слайд) (от лат. mirabilis — удивительный; назван немецким химиком И. Р. Глаубером), глауберова соль, минерал из класса сульфатов, химический состав Na2[SO4] ×10H2O. Легко растворим в воде, раствор обладает горько-солёным вкусом. В сухом виде быстро теряет воду и переходит в белый порошковидный безводный минерал — тенардит (Na2SO4). Встречается в соляных озёрах, мелководных заливах и горячих источниках; образует также выцветы на почве.

Мирабилит используется главным образом в химической промышленности для получения соды, едкого натра, в стекольной, красочной и других отраслях промышленности, а также в медицине.

Пирит (слайд) (греч. pyríteslíthos, буквально — камень, высекающий огонь, от pýr — огонь; название связано со свойством пирита давать искры при ударе), серный колчедан, железный колчедан, минерал химического состава FeS

2 (46,6% Fe, 53,4% S). Нередки примеси Со, Ni, As, Cu, Au, Se и др.

Цвет светлый, латунно-жёлтый; блеск металлический.

Пирит является сырьём для получения серной кислоты, серы и железного купороса.

Сера – жизненно важный химический элемент. (слайд) Сера входит в состав белков. Особенно много серы в белках волос, рогов, шерсти. Кроме этого сера является составной частью биологически активных веществ: витаминов и гормонов. При недостатке серы в организме наблюдается хрупкость и ломкость костей и выпадение волос. Серой богаты бобовые растения (горох, чечевица), овсяные хлопья, яйца.

Теперь разберем физические свойства серы и ее аллотропные модификации.

-Рассмотрев образец серы,что вы можете сказать о физических свойствах?

-Какими еще физическими свойствами обладает сера?- найдите в учебнике. Выпишите.

(Твёрдое, кристаллическое вещество желтого цвета, без запаха.

Как и все неметаллы плохо проводит теплоту и не проводит электрический ток.

Сера в воде не растворяется.

Температура плавления 1200С)

Сера образует две относительно устойчивые модификации: ромбическую и моноклинную.(слайд)

Демонстрация опыта.(получение моноклинной и пластической серы)

Химические свойства серы:

Окислительные свойства серы

1. взаимодействие с металлами(кроме благородных) — образование сульфидов

— напишите окислительно- восстановительный баланс взаимодействия натрия с серой

(ученик у доски)

2. взаимодействие с водородом

— напишите уравнение реакции взаимодействия водорода с серой

(ученик у доски)

Восстановительные свойства серы

1. взаимодействие с кислородом

-напишите окислительно – восстановительный баланс взаимодействия серы с кислородом (ст. ок. +4)

(ученик у доски)

2. взаимодействие с галогенами

— напишите уравнение реакции взаимодействия серы с фтором

( ст. ок. +6)

(ученик у доски)

3. взаимодействие с кислотами – окислителями (слайд)

Перепишите уравнение реакции в тетрадь.

Серу применяют для производства серной кислоты, вулканизации каучука,в пиротехнике, в производстве охотничьего порохаиспользуют как фунгицид в с/х.

Проверка на слайде в презентации —

самоконтроль

Проверка на слайде в презентации-

самоконтроль

Проверка на слайде в презентации — самоконтроль

самоконтроль

самоконтроль

самоконтроль

4. первичное закрепление с проговариванием вслух

Осуществить контроль полученных знаний, провести коррекцию полученной информации.

-анализ, сравнение, обобщение,

классификация (П)

— использование знаково – символических средств (П)

-подведение под понятие (П)

-становление причинно -следственных связей (П)

— выполнение действий по алгоритму (П)

— осознанное и произвольное построение речевого высказывания (П)

-построение логической цепи рассуждений, доказательство (П)

— выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью (К)

— адекватное использование речевых средств для решения коммуникативных задач(К)

-формулирование и аргументация своего мнения (К)

— использование критериев для обоснования своего суждения (К)

— достижение договоренностей и согласование общего решения (К)

— осознание ответственности за общее дело (Л)

— Теперь выполним небольшое задание.

Из данного перечня веществ выберите те, с которыми взаимодействует сера:

Вода, хлор, сульфат натрия, золото, серная концентрированная кислота, железо.

Проверка на слайде в презентации

5. самостоятельная работа с самопроверкой по эталону

Выполнение задания нового вида с самопроверкой, корректирование ошибок, доработка заданий.

— анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия,

классификация (П)

— использование знаково – символических средств (П)

-подведение под понятие (П)

— выполнение действий по алгоритму (П)

— осознанное и произвольное построение речевого высказывания (П)

— доказательство (П)

— контроль (Р)

-коррекция (Р)

— оценка (Р)

— волеваясаморегуляция в ситуации затруднения (Р)

Выполнение теста.

1. Наибольшую электроотрицательность имеет химический элемент:

А. кислород

Б. селен

В. теллур

Г. сера

2. Кислород проявляет положительную степень окисления в соединении:

А. SO2

Б. CuO

В. OF2

Г. H2O

3. Соединения серы с металлами называются:

А. сульфатами

Б. сульфитами

В. cульфидами

Г. сернистыми металлами

4. Сера не взаимодействует:

А. с водородом

Б. с кислородом

В. cметаллами

Г. с водой

5. Распределению электронов по слоям в атоме серы отвечает схема:

А. 2,8,6

Б. 2,8,8

В. 2,8,2

Г. 2,8

— Проверили правильные ответы и поставили оценку соседу по парте.

Проверка на слайде в презентации —

взаимоконтроль

6. Включение в систему знаний и повторение

связь полученных знанийс изученным ранее материалом

— нравственно- эстетическое оценивание усваиваемого содержания (Л)

— анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия,

классификация (П)

— понимание тексстов, извлечение необходимой информации (П)

-подведение под понятие (П)

-моделирование , преобразование модели (П)

-использование знаково – символических средств (П)

-установление причинно — следственных связей(П)

— построение логической цепи рассуждений, выведение следствий (П)

-самостоятельное создание алгоритмов деятельности (П)

-выполнение действий по алгоритму (П)

— доказательство (П)

— осознанное и произвольное построение речевого высказывания (П)

— контроль, коррекция,оценка (Р)

Решение задачи.

Для уничтожения микробов и бактерий можно использовать диоксид серы, его также применяют в качестве консервирующего средства при сушке чернослива и других фруктов. Вычислите, сколько образуется оксида серы (IV) при горении 10 грамм серы в кислороде, объемом 1 литр?

7. рефлексия учебной деятельности на уроке

Самооценка учениками собственной учебной деятельности

— рефлексия способов и условий действий (П)

— контроль и оценка процесса и результатов деятельности (П)

-самооценка на основе критерия успешности (Л)

— адекватное понимание причин успеха и неуспеха в учебной деятельности (Л)

-выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью (К)

— формирование и аргументация своего мнения , учет разных мнений (К)

— использование критериев для обоснования своего суждения (К)

— планирование учебного сотрудничества (К)

— следование в поведении моральным нормам и этическим требованиям (Л)

Рефлексия

Выбрать начало фразы (презентация) и продолжить его.

(1. сегодня я узнал ….

2. было интересно ……

3. было трудно …….

4. я выполнял задания…

5. я понял, что…

6. теперь я могу…

7. я почувствовал, что…

8. я приобрел…

9. я научился…

10. у меня получилось …

11. я смог…

12. я попробую…

13. меня удивило…

14. урок дал мне для жизни…

15. мне захотелось…)

Домашнее задание

-подготовить краткие иллюстрированные рефераты- сообщения – «История серы», «Применение серы»

— §17,задачник — № 3-10, 3-23.

Сера в химии — классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Содержание:

Сера — химический элемент и простое вещество:

Сера, так же как и кислород, является элементом VIA-группы периодической системы, она находится в третьем периоде. Рассмотрим свойства этого химического элемента и образуемых им простых веществ.

Сера в природе

Массовая доля серы в земной коре составляет около 0,05 %, она является распространенным элементом. В природе сера встречается как в виде самородной серы (рис. 49), так и в составе различных минералов и горных пород (рис. 50): сульфидов

Строение атома серы

В атоме серы 16 электронов (рис. 51), из них 6 электронов — на внешнем электронном слое:

В соединениях с металлами и водородом сера обычно проявляет степень окисления, равную –2, например — сульфид алюминия. В соединениях с более электроотрицательными элементами (F, O, N, Cl, Br) атомы серы проявляют положительные степени окисления, чаще +4 и +6, например — оксид серы(IV), — фторид серы(VI).

Строение и физические свойства простых веществ

Простое вещество сера существует в виде нескольких аллотропных модификаций, отличающихся составом и строением. Кристаллическая сера — твердое, легкоплавкое вещество желтого цвета. Кристаллическая сера имеет молекулярное строение — состоит из циклических молекул (рис. 52). Если расплавленную серу вылить в холодную воду, то она застынет в виде светложелтой, прозрачной массы, похожей на резину (рис. 53). Это аморфная модификация — пластическая сера, состоящая из длинных цепей атомов серы S.

Сера в воде не растворяется и даже не смачивается ею. Если бросить в воду немного порошка серы, то частички серы не осядут на дно, а будут плавать на поверхности воды, образуя желтую пленку (рис. 54).

Химические свойства серы

Сера взаимодействует со многими простыми и сложными веществами, хотя ее реакционная способность ниже, чем у кислорода.

Сера реагирует со многими металлами, кроме золота и платины, проявляя при этом окислительные свойства, например (рис. 55):

Продуктами такого взаимодействия являются сульфиды металлов.

  Реакция с серой является основой способа удаления и обезвреживания разлитой ртути, например, из разбитого термометра. Ртуть, которая попала в щели и другие труднодоступные места, засыпают порошком серы. Такой процесс называют демеркуризацией.

Окислительные свойства серы проявляются и в реакциях с некоторыми неметаллами. Сера взаимодействует с водородом при нагревании, образуя летучее соединение — сероводород

Сероводород — бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц. Правильнее сказать, что это тухлые яйца пахнут сероводородом, так как этот газ образуется при гниении растительных и животных остатков. Сероводород ядовит. Поэтому его вдыхание может привести к тяжелому отравлению. Однако в небольших количествах сероводород оказывает целебное действие. Он содержится в водах некоторых минеральных источников.

Сера окисляется кислородом, проявляя при этом восстановительные свойства (рис. 56):

Применение серы

Больше половины добытой серы расходуется для получения серной кислоты, одного из самых важных химических продуктов. Нагреванием серы с каучуком получают резину. Как горючее вещество сера входит в состав черного пороха, спичечных головок. Широко применяется сера в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений. В медицине серу используют для лечения кожных заболеваний.

Сера в соединениях с металлами и менее электроотрицательными элементами проявляет степень окисления –2, а в соединениях с более электроотрицательными элементами — +4 и +6.

Простое вещество сера существует в виде нескольких аллотропных модификаций.

Сера при взаимодействии с металлами, водородом и некоторыми неметаллами ведет себя как окислитель.

В реакции с кислородом сера является восстановителем.

Оксид серы(IV) и оксид серы(VI)

Сера образует с кислородом два оксида: оксид серы(IV), или сернистый газ, и оксид серы(VI)

 Оксид серы(IV)

Оксид серы(IV) — это бесцветный газ с характерным запахом. Графическая формула его молекулы:

Оксид серы(IV) является кислотным оксидом, проявляя все соответствующие химические свойства: взаимодействует с водой, щелочами и осно Ђвными оксидами.

При растворении оксида серы(IV) в воде образуется слабая двухосновная сернистая кислота:

В этом легко убедиться по изменению окраски лакмуса с фиолетовой на красную в водном растворе оксида серы(IV). Сернистая кислота неустойчива и существует только в растворе. Соли этой кислоты называются сульфитами.

 Сернистый газ обладает бактерицидным действием. Поэтому его широко используют для обработки овощехранилищ, плодов и фруктов, чтобы предотвратить их загнивание. Сернистый газ, как и соли сернистой кислоты, применяют для отбеливания соломы, шерсти, бумаги, тканей.

В оксиде серы(IV) сера находится в промежуточной степени окисления +4. Поэтому сернистый газ может проявлять как окислительные свойства, реагируя с восстановителями:

так и восстановительные свойства, взаимодействуя с сильными окислителями:

 Реакция взаимодействия сернистого газа с сероводородом — один из важных процессов, протекающих в природе. При извержении вулканов выделяются SO2 и H2S, а при их взаимодействии образуется сера в виде кристаллов. На рисунке вы видите извержение вулкана Килауэа.

Оксид серы(VI)

Оксид серы(VI) SO3 представляет собой бесцветную жидкость, которая при температуре ниже 17 °С превращается в белое твердое вещество. Графическая формула его молекулы представлена на рисунке 58.

Это типичный кислотный оксид. Он реагирует с водой с выделением теплоты, образуя серную кислоту:

Оксид серы(VI) реагирует с основными оксидами:

и щелочами:

Оксид серы(VI) применяется для промышленного получения серной кислоты.

 Попадание оксидов серы в атмосферу при сжигании топлива приводит к образованию в облаках кислот и выпадению кислотных дождей. Они губительно действуют на все живое: разрушается почва, изменяется состав почвенных организмов, гибнут ценные виды рыб, исчезает растительность (см. рис.).

Оксид серы(IV) и оксид серы(VI) представляют собой типичные кислотные оксиды.

При взаимодействии с водой оксид серы(IV) и оксид серы(VI) образуют соответственно сернистую и серную кислоты.

Серная кислота

Серная кислота является важнейшим кислородсодержащим соединением серы. Она была получена алхимиками еще в XIII в. и называлась тогда «купоросное масло». С помощью серной кислоты удалось получить и другие минеральные (неорганические) кислоты — соляную, азотную.

Строение молекулы серной кислоты

Модель молекулы серной кислоты представлена на рисунке 59. В молекуле атом серы соединен с четырьмя атомами кислорода за счет образования двух двойных связей S=O и двух одинарных S=OH.

Связи в молекуле серной кислоты являются сильно полярными, поэтому у ярко выражены кислотные свойства. Серная кислота — сильный электролит, в разбавленных водных растворах диссоциирует на ионы полностью:

Физические свойства серной кислоты

Чистая серная кислота — бесцветная маслянистая нелетучая жидкость без запаха, примерно в 2 раза тяжелее воды. Она смешивается с водой в любых соотношениях. При приготовлении водных растворов серной кислоты выделяется большое количество теплоты, происходит разогревание смеси, которое может сопровождаться ее разбрызгиванием.

Помните!

Кислоту осторожно тонкой струйкой вливают в воду при непрерывном перемешивании раствора.

Обычно водный раствор серной кислоты с массовой долей более 70 % называют концентрированной серной кислотой, а менее 70 % — разбавленной серной кислотой.

 Концентрированная серная кислота используется как водоотнимающий агент, например для осушения газов (см. рис. слева).

Она способна отнимать воду и у сложных веществ, в состав которых входят водород и кислород. Так, под действием концентрированной серной кислоты сахар обугливается и реакционная масса чернеет и вспучивается (см. рис. справа):

Химические свойства серной кислоты

Разбавленная серная кислота, как и соляная, проявляет все характерные для кислот свойства. Она изменяет окраску индикаторов: лакмус и метилоранж в растворе  становятся красными. Разбавленная  взаимодействует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с выделением водорода:

являясь окислителем за счет ионов водорода Н+ .

Разбавленная серная кислота реагирует также с оксидами металлов:

с основаниями:

с солями:

Концентрированная серная кислота по своим свойствам отличается от разбавленной. Она является более сильным окислителем за счет атомов серы, имеющих степень окисления +6. Концентрированная  способна взаимодействовать с металлами, стоящими в ряду активности не только до, но и после водорода (кроме золота и платины).

Продемонстрируем действие концентрированной серной кислоты на медь. При приливании концентрированной серной кислоты в пробирку с медью и нагревании смеси раствор окрашивается в серовато-синий цвет и наблюдается выделение газа  (рис. 60):

Железо, алюминий и некоторые другие металлы при обычных условиях не реагируют с концентрированной серной кислотой из-за образования защитной пленки на поверхности металла. Поэтому концентрированную серную кислоту можно хранить и перевозить в стальных цистернах (рис. 61).

Концентрированная серная кислота способна взаимодействовать с простыми веществами — неметаллами, а также со многими сложными, в том числе органическими соединениями. Серная кислота обугливает бумагу и древесину, разрушает одежду и кожу — это очень опасное вещество, способное вызывать труднозаживающие химические ожоги.

  • Серная кислота — бесцветная, маслянистая жидкость. В водных растворах является сильным электролитом.
  • Разбавленная серная кислота проявляет все характерные для кислот свойства: взаимодействует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с выделением водорода; с оксидами металлов; с основаниями; с солями.
  • При взаимодействии концентрированной серной кислоты с медью выделяется оксид серы(IV).

Сульфаты — соли серной кислоты

Серная кислота — один из главных продуктов химической промышленности. Об этом говорят и масштабы мирового производства, достигающие 200 млн т в год.

Соли серной кислоты

Как вы уже знаете из предыдущего параграфа, соли серной кислоты — сульфаты могут образовываться при ее взаимодействии с металлами, оксидами металлов, основаниями и солями.

Большинство сульфатов хорошо растворимы в воде. Растворимые сульфаты, главным образом сульфат магния, содержатся в морской воде и обуславливают ее горький вкус.

Многие сульфаты способны связывать воду, образуя кристаллогидраты. Кристаллогидраты солей серной кислоты часто называют купоросами, например: — медный купорос, — железный купорос, — цинковый купорос (рис. 63). При нагревании они легко выделяют содержащуюся в них воду.

Плохо растворимы сульфаты металлов IIА-группы (кроме сульфатов бериллия и магния), меньше других растворим сульфат бария. При добавлении раствора соли бария, например хлорида бария  к водным растворам серной кислоты или сульфатов образуется осадок сульфата бария белого цвета:

Поэтому для обнаружения серной кислоты и ее солей в водных растворах используют растворимые соли бария.

Применение серной кислоты и сульфатов

Серная кислота — один из важнейших продуктов, широко используемых в различных областях промышленности (рис. 64). Основными ее потребителями являются производства минеральных удобрений, соляной, уксусной и других кислот, моющих средств, взрывчатых веществ, красителей, лекарств. Серная кислота применяется также в металлургии, для очистки нефтепродуктов, в качестве электролита в кислотных аккумуляторах и т. д.

Соли серной кислоты используются в качестве минеральных удобрений, в строительстве, в медицине, для борьбы с вредителями растений, в производстве соды и стекла. Например, кристаллогидраты сульфата меди(II) (медный купорос) и сульфата железа(II) (железный купорос) используются в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений, как антисептическое средство для обработки древесины, в производстве красителей. Гидратированный сульфат магния (горькая, или английская, соль) широко применяется в медицине, в том числе как сильное слабительное средство.

Природный гипс  служит для улучшения почвы, алебастр нашел широкое применение в строительном деле, для формовки всевозможных изделий, при изготовлении гипсовых скульптур и т. п.

  • Серная кислота — один из главных продуктов химической промышленности.
  • Большинство сульфатов хорошо растворимы в воде.
  • Для обнаружения серной кислоты и ее солей в водных растворах используют растворимые соли бария.

Ответы: 1. Знак элемента, образующего простое вещество – металл 1) H 2) O 3) Zn 4) Cl 2. Простое вещество

Вопрос по химии:

1. 2 означает

1) 3 молекулы азота
2) 6 молекул азота
3) 6 атомов натрия
4) 6 атомов азота

7. Тип химической связи в молекуле SО3

1) Металлическая
2) Ковалентная полярная
3) Ионная
4) Ковалентная неполярная

8. Масса 3 моль воды равна

1) 27 г
2) 54 г
3) 60 г
4) 54 кг

9. Молярная масса SО3 равна

1) 48
2) 40
3) 80
4) 148

10. Соотнесите

Тип химической связи
1) Ковалентная неполярная
2) Ионная
3) Металлическая

Химическая формула вещества
А) К
Б) N2
В) CO2
Г) ВаCl2
Д) P2O5

11. Рассчитайте объем 5 моль азота.

12. Рассчитайте объем 20 г водорода Н2

13. Выберите свойства, характерные для алмаза
1) Имеет серый цвет
2) Твердый, режет стекло
3) электропроводен
4) бесцветен
5) кристаллы сильно преломляют лучи света

14. Расположите простые вещества, образованные химическими элементами Р, S, Si в порядке возрастания неметаллических свойств.

15. Даны элементы: Al, Mg, Ca. Выберите один «лишний» элемент на основании электронного строения его атомов и положения в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Ответ обоснуйте.

16. Составьте формулы по степеням окисления: оксид бериллия, оксид фосфора (III), оксид алюминия

Степень окисления серы (S), формула и примеры

Общие сведения о степени окисления серы

Плотность серы 2,07 г/см3. Нерастворима в воде, но довольно хорошо растворима в сероуглероде, бензоле и некоторых других жидкостях. При испарении этих жидкостей сера выделяется из раствора в виде прозрачных желтых кристалликов ромбической системы, имеющих форму октаэдров (ромбическая модификация).

Если расплавленную серу медленно охлаждать и в тот момент, когда она частично затвердевает слить еще не успевшую застыть жидкость можно получить длинные темно-желтые игольчатые кристаллы моноклинной системы (моноклинная модификация). Плотность 1,96 г/см3. Температура плавления 119,3oС.

Степень окисления серы в соединениях

Сера может существовать в виде простого вещества (см. выше) – неметалла, а как известно, степень окисления неметаллов в элементарном состоянии равна нулю.

Для серы характерна отрицательная степень окисления равная (-2), которую она проявляет в сульфидах, гидросульфидах и сульфидокислотах: Na2S-2, MaS-2, Al2S-23, SiS-22, P2S-25, NaS-2H, H4SiS-24и т.д.

Степень окисления (+4) у серы проявляется в её тетрагалогенидах (S+4Cl4, S+4Br4, S+4F4), оксодигалогенидах (S+4OCl2), диоксиде S+4O2 и отвечающим им анионам (Na2S+4O3).

Степень окисления (+6) сера проявляет в соединениях с наиболее электроотрицательными элементами: S+6F6, S+6O3, S+6OF4, S+6O2Cl2, H2S+6O4, CaS+6O4 и т. д.

Примеры решения задач

Химические свойства серы — Справочник химика 21

    Химические свойства серы. Сера — типичный активный неметалл. Она реагирует с простыми и сложными веществами. В химических реакциях сера может Сыть как окислителем, так и восстановителем. Это зависит от окислительно-восстановительных свойств веществ, с которыми она реагирует. Сера проявляет свойства окислителя при взаимодействии с простыми веществами — восстановителями (металлами, водородом, некоторыми неметаллами, имеющими меньшую ЭО). Восстановителем сера является по отношению к более сильным окис/штелям (кислороду, галогенам и кислотам-окислителям). [c.363]
    Химические свойства серы [c.296]

    Химические свойства серы……………… [c.274]

    Физико-химические свойства серы и сульфидов железа [c.35]

    По химическим свойствам сера — типичный неметалл. Энергично реагирует со многими металлами и неметаллами соединяется с железом, цинком, водородом, кислородом, фосфором, хлором и т. д. В реакциях с металлами и водородом сера играет роль окислителя (электроноакцептора), проявляя при этом степень окисления, равную —2 (пример I). При взаимодействии с кислородом та же сера — донор электронов ее степень окисления становится равной +4 или +6 (пример П)  [c.466]

    Химические свойства. Сера — типичный неметалл, ло своей электроотрицательности она уступает только галогенам, кислороду и азоту и поэтому окисляется ими. В своих соединениях она проявляет степени окисления —2, -(-4, +6 и редко +2. [c.242]

    Каковы химические свойства серы Приведите примеры уравнений реакций, показывающих окислительно-восстановительные свойства серы. [c.228]

    Химические свойства серы, селена и теллура во многом отличаются от свойств кислорода. Одно из важнейших отличий заключается в существовании у этих элементов положительных степеней окисления вплоть до -1- 6, которые встречаются, напри- [c. 305]

    Физические и химические свойства серы, Сера образует несколько аллотропических модификаций (рис. 56). При комнатной температуре устойчива ромбическая а-сера. Она желтого цвета, нерастворима в воде, но хорошо растворяется в сероуглероде. При 95,4 °С а-сера переходит в моноклинную Р Серу с температурой плавления П9,3 °С. Обе модификации состоят из циклических коронообразных молекул Se. а- и Р-Модификации серы отличаются взаимным расположением молекул Se в кристалле. Атомы серы в молекуле Se находятся в sp -гибридном состоянии и связаны между собой кова- [c.316]

    Охарактеризуйте химические свойства серы. Приведите примеры уравнений реакций, в которых сера играет роль окислителя, восстановителя. [c.374]

    Химические свойства серы. В химическом отношении сера — типичный неметалл, активно взаимодействует со многими металлами, образуя сульфиды. Реагирует сера и с некоторыми неметаллами кислородом, водородом (при нагревании), галогенами. Например, пропуская хлор в расплавленную серу, получают хлорид серы, в котором она проявляет степень окисления -М. Относительная молекулярная масса хлорида серы, определенная по относительной плотности пара, соответствует формуле Это жидкость с температурой кипения [c.382]


    Физико-химические свойства серы, требования ГОСТа на качество серы. [c.266]

    Так, например, при проведении в IX классе урока на тему Химические свойства серы главная ключевая идея заключается в том, чтобы на основе этого материала расширить, углубить, конкретизировать теоретические знания учащихся о строении вещества, об окислительно-восстановительных процессах, о тепловом эффекте химических реакций, о связи химических свойств простого вещества серы с положением элемента в таблице Д. И. Менделеева. Вокруг этой стержневой идеи и строят урок, определяют его содержание и его структуру. Таким образом, учащихся учат определенному, характерному для химии методологическому подходу к изучению химических объектов, который способствует формированию специальных учебных умений в процессе освоения химического содержания.[c.185]

    По своим химическим свойствам сера во многом аналогична кислороду, хотя химическая активность ее значительно слабее, чем кислорода. С повышением температуры реакционная способность серы сильно возрастает она легко вступает в соединения с галогенами (за исключением иода), водородом, фосфором, мышьяком, сурьмой и почти со всеми металлами. [c.56]

    Обмен обусловлен структурными особенностями получаемого соединения и его физико-химическими свойствами. Сера-35 хоро- [c.137]

    По химическим свойствам сера типичный металлоид. При нагревании она легко окисляется, с атомарным водородом легко реагирует при комнатной температуре, а с хлором и фтором — при нагревании до 100°. Нагревание способствует также образованию [c.81]

    Физические и химические свойства серы. В процессе плавления серы наблюдается интересная особенность при 113° С она представляет собой [c.212]

    По химическим свойствам сера—типичный металлоид. Атом ее на внешнем слое содержит 6 электронов, в связи с чем сера может образовать отри- [c.213]

    Опишите химические свойства серы в связи со строением его атомов и местом, занимаемым в периодической системе. Укажите, в отношении каких элементов сера является а) неполным аналогом, б) полным аналогом. [c.137]

    По химическим свойствам сера — типичный неметалл. Соединяясь с водородом лишь при нагревании, она образует ядовитое газообразное соединение — сероводород, растворимый в воде. При 20° 1 объем воды растворяет 2,5 объема сероводорода. Сероводородная вода обладает свойствами очень слабой кислоты. Диссоциация ее протекает главным образом по уравнению [c.164]

    Если искусство вопрошать природу во времена Агриколы находилось еше в зачаточном состоянии, то в умении наблюдать природу он не был одинок. Неизвестный автор примерно той же эпохи, прикрывшийся псевдонимом легендарного арабского алхимика Гебера, приводит следующее описание физических и химических СВОЙСТВ серы Сера есть жирная земля, сгущающаяся в копях путем кипения, пока она не затвердеет и не сделается сухой. Она — единичная субстанция, так как она однородна… Она летуча, как спирт. При нагревании с серой все металлы прибывают в весе… все металлы могут соединиться с серой. исключая золота… Ртуть соединяется с серой, образуя возгон киновари. Сера обычно чернит металл, но она не может превращать ртуть в серебро, как воображают истинные философы . [c.266]

    Химические свойства серы. Соответственно своему местоположению в периодической таблицу, ниже кислорода и левее галогенов сера лишь этим элементам уступает в степени проявления электроотрицательных, свойств. [c.271]

    По химическим свойствам сера является активным неметаллом, в некоторых отношениях она сходна с кислородом и, подобно последнему, соединяется почти со всеми металлами и неметаллами. [c.164]

    Периодический закон. Изучая свойства важнейших химических элементов и их соединений, мы уже видели, что можно выделить отдельные группы элементов, сходных между собой по химическим свойствам. Таковы были, например, фтор, хлор, бром и иод, образующие группу галогенов. В группе кислорода очень сходны по химическим свойствам сера, селен и теллур, в группе азота похожи друг на друга фосфор и мышьяк. [c.232]

    При обычной температуре сера находится в твердом состоянии. Она существует в двух кристаллических формах ромбической и моноклинной. Ниже приведены основные физико-химические свойства серы  [c.24]

    По химическим свойствам сера является типичным неметаллом. Она непосредственно соединяется почти со всеми металлами. С некоторыми из них сера взаимодействует при обыкновенной температуре. Например, при растирании [c.171]

    В табл. 12 приведены некоторые физико-химические свойства серы, пирита и сульфида железа (РеЗ), продукта, который образуется приЗ терлгическом разложении пирита  [c.34]

    Химические свойства. Сера находится в VI группе третьего периода периодической системы. Значит, на внешнем электронном слое у атома серы шесть электронов. Формула элек- [c.188]

    По химическим свойствам сера — типичный неметалл. Энергично реагирует со многими металлами и металлоидами соединяется с железом, цинком, водородом, кислородом, фосфором, хлором и т. д. В реакциях с металлами и водородом сера играет роль окислителя (электроноакцентора), проявляя при этом валентность, рав- [c.502]


    Проведено изучение физических и физико-химических свойств серы, ее превращений под воздействием физических (механических) и химических воздействий, рассмотрены возможности получения новых модификаций, смесей, композиций, препаративных форм серы и разработка путей применения их в народном хозяйстве. Для этих целей использована интенсивная механическая обработка в дезинтеграторе, исследованы свойства механически активированной серы (реакционная способность, растворимость и структурных характеристик), изучены возможности композиционного сочетания серы с материалами различной химической природы. Установлена эффек-тивносгь кратковременной ударной механической обработки серы в дезинте1 раторе, 1юзволяющей проводить интенсивно процессы растворения и концентрирования ее в водных щелочных растворах. [c.37]

    В монографии рассмотрены химические свойства серы, методы идентификопределения элементов (химические, физико-химические и физичес Большое внимание уделено определению серы в различных природных и промышле объектах, приведена обширная библиография по этому вопросу. [c.272]

    Общая характеристика элементов главной подгруппы VI группы периодической системы. Кислород, строение атома, аллоторопия. Промышленные и лабораторные способы получения. Физические и химические свойства. Роль кислорода в природе и применение в технике. Озон, строение молекулы. Получение и химические свойства озона. Сравнительная характеристика окислительных свойств кислорода и озона. Роль атмосферного озонного слоя для развития жизни на Земле. Сера, строение атома, возможные степени окисления. Физические свойства серы, аллотропные модификации. Химические свойства серы. Сероводород, получение. Физические и химические свойства. Восстановительные свойства сероводорода. [c.6]

    По своим химическим свойствам сера занимает п-ро межуточное Me to между кислородом и селеном все три элемента 1При адлежат к шестой группе периодической системы. В своей низшей валентности сера находится в сернистом водороде —2) и в высшей — в верной кислоте (+6). [c.393]

    Во многом химия серы похожа на химию кислорода, особенно это относится к химическим свойствам серы в степенях окисления —2 и —1. Сульфиды, подобно окислам, обычно нераствори- [c.47]


Сера

Eckher Dictionary is a modern pronunciation dictionary of the English language. Every pronunciation in Eckher Dictionary is written in IPA (International Phonetic Alphabet). Example English pronunciations: «bamlanivimab».

Eckher’s Periodic Table of the Elements is the modern and accessible version of the periodic table that allows you to easily navigate all 118 elements and view detailed information about each element. It supports both the 18 column (IUPAC) and 32 column (long form) versions of the periodic table and provides the mobile- and touch-friendly interface for viewing the table.

Create sequence logos for protein and DNA/RNA alignments using Eckher Sequence Logo Maker.

Compose speech audio from IPA phonetic transcriptions using Eckher IPA to Speech.

Browse place name pronunciation on Eckher IPA Map.

Enter IPA characters using Eckher IPA Keyboard.

Navigate the Semantic Web and retrieve the structured data about entities published on the web using Eckher Semantic Web Browser.

Turn your phone into a compass using Eckher Compass.

Author, enrich, and query structured data using Eckher Database for RDF.

Create TeX-style mathematical formulas online with Eckher Math Editor.

Create knowledge graphs using Eckher RDF Graph Editor.

Send messages and make P2P calls using Eckher Messenger.

Build event-sourced systems using Eckher Database for Event Sourcing.

View PDB files online using Eckher Mol Viewer.

Listen to your text using Eckher Text to Speech.

View FASTA sequence alignments online with Eckher Sequence Alignment Viewer.

Convert Punycode-encoded internationalized domain names (IDNs) to Unicode and back with Eckher Punycode Converter.

Explore the human genome online with Eckher Genome Browser.

Edit text files online with Eckher Simple Text Editor.

Send test emails with Eckher SMTP Testing Tool.

В морфемном словаре русского языка МОРФЕМА.РУС приведен разбор слов по составу (морфемный разбор, морфемный анализ). Даный словарь поможет в проведении морфемного анализа не только начальных (словарных) форм слов, но и всех их словоформ (всех грамматических форм слов русского языка). В основу морфемного словаря «Морфема» положена наиболее полная лексика русского языка.

Разбор слова «грибочек» по составу (морфемный анализ) представлен в словаре МОРФЕМА.РУС (выделение корня, суффикса, основы и окончания).

Demonym is an online dictionary of demonyms (words used to identify the people from a particular place). Some of these words aren’t well-known or easy to remember, and Demonym can help you quickly find the answer. Examples: Barbados.

Розбір слів за будовою: «ходити».

Разбор слоў па саставе: «рассыпаць».

Ударения в словах: «Шеншин».

Синонимы к словам: «потешить».

Антонимы к словам: «сжать».

Antoine Laurent Lavoisier Химическая революция — ориентир

Жизнь Антуана-Лорана Лавуазье (1743-1794)

«Лавуазье был насквозь парижанином и дитя просвещения», — писал биограф Анри Герлак. Сын Жана-Антуана и Эмили Пунктис Лавуазье, он поступил в колледж Мазарини, когда ему было 11 лет. Там он получил хорошее образование в области искусства и классики, а также знакомство с наукой, которое было лучшим в Париже. Отказавшись от степени бакалавра искусств, Лавуазье уступил влиянию своего отца и изучал право, получив степень юриста в 1763 году. Но преобладал его интерес к науке, разожженный геологом Жаном-Этьеном Геттаром, с которым он познакомился в Мазарини. После окончания учебы он начал долгое сотрудничество с Геттаром в геологической съемке Франции.

Лавуазье рано проявил склонность к количественным измерениям и вскоре начал применять свой интерес к химии к анализу геологических образцов, особенно гипса.Из-за его склонности к тщательному анализу и потрясающей продуктивности он был избран в Академию наук в возрасте 25 лет. В то же время Лавуазье использовал часть состояния, унаследованного от матери, для покупки доли в Ферме. Générale, частная группа, которая собирала различные налоги для правительства. Это судьбоносное решение позже стоило ему жизни на пике его интеллектуальных способностей.

Он женился на Мари Анне Пьеретте Паулзе 16 декабря 1771 года; ему было 28, ей 14.По словам биографа Лавуазье Дугласа Маккая, «брак был счастливым». «Мадам Лавуазье обладала высоким интеллектом; она очень интересовалась научной работой своего мужа и быстро приготовилась участвовать в его трудах. Позже она помогала ему в лаборатории и рисовала эскизы его опытов. записи в его лабораторных тетрадях. Она выучила английский язык и перевела ряд научных мемуаров на французский язык».

Лавуазье стал активно участвовать в общественной жизни в 1775 году, когда он был назначен одним из четырех комиссаров Пороховой комиссии, которой было поручено реформирование и улучшение производства пороха.Лавуазье перенес свою резиденцию и лабораторию в арсенал в Париже, где на протяжении почти 20 лет собирал множество именитых посетителей. Он посвящал несколько часов каждый день и один полный день в неделю экспериментам в своей лаборатории. По словам его жены: «Это был для него день счастья; несколько друзей, разделявших его взгляды, и несколько молодых людей, гордившихся тем, что им была допущена честь участвовать в его экспериментах, собрались утром в лаборатории. они спорили… Там можно было услышать этого человека с его четким умом, его ясным умом, его высокой гениальностью, возвышенностью его философских принципов, освещающих его разговор.»

По иронии судьбы Лавуазье, пылкий и рьяный революционер-химик, попал в паутину интриг политической революции. «Трактат» был опубликован в 1789 году, в год взятия Бастилии. Год спустя Лавуазье жаловался, что «состояние общественных дел во Франции… временно задержало прогресс науки и отвлекло ученых от работы, которая им наиболее дорога».

Однако Лавуазье не смог избежать гнева Жана-Поля Марата, непреклонного революционера, который начал публично осуждать его в январе 1791 года.Во время правления террора приказы об аресте были изданы для всех Ferme Générale, включая Лавуазье. Утром 8 мая 1794 г. он предстал перед Революционным трибуналом и был осужден как участник «заговора против народа Франции». В тот же день его отправили на гильотину. На следующий день его друг, французский математик Жозеф-Луи Лагранж, заметил, что «им понадобилось всего мгновение, чтобы отрубить эту голову, и сто лет не могут произвести другую подобную».

Вернуться к началу

3.2 Определение эмпирических и молекулярных формул – Химия 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Вычислять процентный состав соединения
  • Определите эмпирическую формулу соединения
  • Определите молекулярную формулу соединения

В предыдущем разделе обсуждалась взаимосвязь между объемной массой вещества и числом содержащихся в нем атомов или молекул (молей).Зная химическую формулу вещества, можно определить количество вещества (молей) по его массе и наоборот. Но что, если химическая формула вещества неизвестна? В этом разделе те же самые принципы будут применяться для получения химических формул неизвестных веществ из экспериментальных измерений массы.

Процентный состав

Элементарный состав соединения определяет его химическую принадлежность, и химические формулы являются наиболее кратким способом представления этого элементного состава. Когда формула соединения неизвестна, измерение массы каждого из составляющих его элементов часто является первым шагом в процессе экспериментального определения формулы. Результаты этих измерений позволяют рассчитать процентный состав соединения, определяемый как массовая доля каждого элемента в соединении. Например, рассмотрим газообразное соединение, состоящее исключительно из углерода и водорода. Процентный состав этого соединения может быть представлен следующим образом:

%H=масса соединения Hmass×100%%H=масса соединения Hmass×100% %C=масса Cмасса соединения×100%%C=масса Cмасса соединения×100%

Если анализ 10.Образец этого газа весом 0 г показал, что он содержит 2,5 г H и 7,5 г C, процентный состав будет рассчитан как 25% H и 75% C:

%H=2,5 г · 20,0 г соединения × 100 % = 25 % % H = 2,5 г · 20,0 г соединения × 100 % = 25 % %C=7,5 г C10,0 г соединения×100%=75%%C=7,5 г C10,0 г соединения×100%=75%

Пример 3,9

Расчет процентного состава
Анализ 12,04 г образца жидкого соединения, состоящего из углерода, водорода и азота, показал, что он содержит 7,34 г С, 1,85 г Н и 2,85 г N. Каков процентный состав этого соединения?
Решение
Чтобы рассчитать процентный состав, разделите экспериментально полученную массу каждого элемента на общую массу соединения, а затем переведите в процентное соотношение: %C=7,34 г C12,04 г соединения×100%=61,0%%H=1,85 г h22,04 г соединения×100%=15,4%%N=2,85 г N12,04 г соединения×100%=23,7%%C=7,34 г C12,04г соединения×100%=61,0%%H=1,85г h22,04г соединения×100%=15,4%%N=2,85г N12,04г соединения×100%=23,7%

Результаты анализа показывают, что соединение равно 61.0% C, 15,4% H и 23,7% N по массе.

Проверьте свои знания
Образец газообразного соединения массой 24,81 г, содержащий только углерод, кислород и хлор, содержит 3,01 г углерода, 4,00 г кислорода и 17,81 г хлора. Каков процентный состав этого соединения?

Отвечать:

12,1% C, 16,1% O, 71,79% Cl

Определение процентного состава по молекулярным или эмпирическим формулам

Процентный состав также полезен для оценки относительного содержания данного элемента в различных соединениях известных формул. В качестве примера рассмотрим распространенные азотсодержащие удобрения аммиак (NH 3 ), нитрат аммония (NH 4 NO 3 ) и мочевину (CH 4 N 2 O). Элемент азота является активным ингредиентом для сельскохозяйственных целей, поэтому массовое процентное содержание азота в соединении представляет собой практическую и экономическую проблему для потребителей, выбирающих среди этих удобрений. Для таких приложений процентный состав соединения легко выводится из массы его формулы и атомных масс составляющих его элементов.Молекула NH 3 содержит один атом N с массой 14,01 а.е.м. и три атома Н с общей массой (3 × × 1,008 а.е.м.) = 3,024 а.е.м. Таким образом, формула массы аммиака (14,01 а.е.м. + 3,024 а.е.м.) = 17,03 а.е.м., а его процентный состав:

%N=14,01 а.е.м. N17,03 а.е.Nh4×100%=82,27%%%H=3,024 а.е. ×100%=17,76%

Такой же подход можно применить к паре молекул, дюжине молекул, молю молекул и т. д.Последнее количество является наиболее удобным и предполагает просто использование молярных масс вместо атомных и формульных масс, как показано в примере 3. 10. Пока молекулярная или эмпирическая формула рассматриваемого соединения известна, процентный состав может быть получен из атомных или молярных масс элементов соединения.

Пример 3.10

Определение процентного состава по молекулярной формуле
Аспирин представляет собой соединение с молекулярной формулой C 9 H 8 O 4 .Каков его процентный состав?
Решение
Для расчета процентного состава необходимы массы C, H и O в известной массе C 9 H 8 O 4 . Удобно рассматривать 1 моль C 9 H 8 O 4 и использовать его молярную массу (180,159 г/моль, определено из химической формулы) для расчета процентного содержания каждого из его элементов: %C=9 моль C×молярная масса Cмолярная массаC9H8O4×100=9×12,01 г/моль180,159 г/моль×100=108,09 г/моль180.159 г/моль×100%C=60,00%C%C=9моль C×молярная масса Cмолярная массаC9H8O4×100=9×12,01 г/моль180,159 г/моль×100=108,09 г/моль180,159 г/моль×100%C= 60,00%C%H=8моль H×молярная масса Hмолярная массаC9H8O4×100=8×1,008г/моль180,159г/моль×100=8,064г/моль180,159г/моль×100%H=4,476%H%H=8мольH ×молярная масса Hмолярная массаC9H8O4×100=8×1,008 г/моль180,159 г/моль×100=8,064 г/моль180,159 г/моль×100%H=4,476%H%O=4моль O×молярная масса Oмолярная массаC9H8O4×100= 4×16,00 г/моль180,159 г/моль×100=64,00 г/моль180,159 г/моль×100%O=35,52%%O=4моль O×молярная масса Oмолярная масса C9H8O4×100=4×16. 00 г/моль180,159 г/моль×100=64,00 г/моль180,159 г/моль×100%O=35,52%

Обратите внимание, что эти проценты в сумме составляют 100,00% при соответствующем округлении.

Проверьте свои знания
Какова до трех значащих цифр массовая доля железа в соединении Fe 2 O 3 ?

Определение эмпирических формул

Как упоминалось ранее, наиболее распространенный подход к определению химической формулы соединения состоит в том, чтобы сначала измерить массы составляющих его элементов.Однако имейте в виду, что химические формулы представляют собой относительные числа , а не массы атомов в веществе. Следовательно, любые экспериментально полученные данные, касающиеся массы, должны использоваться для получения соответствующего числа атомов в соединении. Это достигается с помощью молярных масс для преобразования массы каждого элемента в число молей. Эти молярные количества используются для расчета целочисленных отношений, которые можно использовать для получения эмпирической формулы вещества. Рассмотрим образец соединения, в котором определено содержание 1.71 г C и 0,287 г H. Соответствующее количество атомов (в молях):

1,71 г С×1 моль С12,01 г С=0,142 моль С0,287 г Н×1 моль ч2,008 г Н=0,284 моль ч2,71 г С×1 моль С12,01 г С=0,142 моль С0,287 г Н×1 моль ч2,008 г Н=0,284 моль H

Таким образом, это соединение может быть представлено формулой C 0,142 H 0,284 . По соглашению формулы содержат целые индексы, что можно получить, разделив каждый индекс на меньший индекс:

С0,1420,142Н0,2840,142илиЧ3С0,1420,142Н0,2840.142 или Ch3

(Напомним, что нижние индексы «1» не записываются, а скорее предполагаются, если нет другого числа.)

Эмпирическая формула для этого соединения, таким образом, CH 2 . Это может быть или не быть молекулярная формула соединения ; однако для принятия такого решения необходима дополнительная информация (как обсуждается далее в этом разделе).

Рассмотрим в качестве другого примера образец соединения, в котором определено содержание 5,31 г Cl и 8,40 г O. Следование тому же подходу дает предварительную эмпирическую формулу:

Кл0.150O0,525=Cl0,1500,150O0,5250,150=ClO3,5Cl0,150O0,525=Cl0,1500,150O0,5250,150=ClO3,5

В этом случае деление на наименьший индекс по-прежнему оставляет нам десятичный индекс в эмпирической формуле . Чтобы преобразовать это в целое число, умножьте каждый из нижних индексов на два, сохранив то же соотношение атомов и получив окончательную эмпирическую формулу Cl 2 O 7 .

Таким образом, эмпирические формулы выводятся из экспериментально измеренных масс элементов посредством:

  1. Определение количества молей каждого элемента по его массе
  2. Разделение молярного количества каждого элемента на наименьшее молярное количество, чтобы получить индексы для предварительной эмпирической формулы
  3. Умножение всех коэффициентов на целое число, если необходимо, чтобы получить наименьшее целочисленное отношение индексов

Рис. 3.11 описывает эту процедуру в виде блок-схемы для вещества, содержащего элементы A и X.

Фигура 3.11 Эмпирическая формула соединения может быть получена из масс всех элементов в образце.

Пример 3.11

Определение эмпирической формулы соединения по массам его элементов
Образец черного минерала гематита (рис. 3.12), оксида железа, встречающегося во многих железных рудах, содержит 34,97 г железа и 15.03 г кислорода. Какова эмпирическая формула гематита?

Фигура 3.12 Гематит — это оксид железа, используемый в ювелирных изделиях. (кредит: Мауро Катеб)

Решение
Эта задача дает массу в граммах каждого элемента. Начните с поиска родинок каждого: 34,97 г Fe(моль Fe55,85г)=0,6261моль Fe15,03г O(моль O16,00г)=0,9394моль O34,97г Fe(моль Fe55,85г)=0,6261моль Fe15,03г O(моль O16,00г)=0,9394 моль О

Затем определите молярное отношение железа к кислороду, разделив его на меньшее число молей:

0.62610,6261=1,000 моль Fe0,93940,6261=1,500 моль O0,62610,6261=1,000 моль Fe0,93940,6261=1,500 моль O

Отношение 1,000 моль железа к 1,500 моль кислорода (Fe 1, 1, O). Наконец, умножьте это отношение на два, чтобы получить наименьшие целые числовые индексы, сохраняя при этом правильное соотношение железа и кислорода:

. 2(Fe1O1.5)=Fe2O32(Fe1O1.5)=Fe2O3

Эмпирическая формула: Fe 2 O 3 .

Проверьте свои знания
Какова эмпирическая формула соединения, если в образце содержится 0.130 г азота и 0,370 г кислорода?

Ссылка на обучение

Дополнительные рабочие примеры, иллюстрирующие вывод эмпирических формул, смотрите в коротком видеоролике.

Получение эмпирических формул из процентного состава

Наконец, что касается вывода эмпирических формул, рассмотрите случаи, когда доступен процентный состав соединения, а не абсолютные массы составляющих его элементов. В таких случаях процентный состав можно использовать для расчета массы элементов, присутствующих в любой удобной массе соединения; затем эти массы можно использовать для вывода эмпирической формулы обычным способом.

Пример 3.12

Определение эмпирической формулы из процентного состава
При бактериальном брожении зерна с образованием этанола образуется газ с процентным составом 27,29 % С и 72,71 % О (рис. 3.13). Какова эмпирическая формула этого газа?

Фигура 3.13 Оксид углерода удаляется из этих бродильных чанов через большие медные трубы наверху. (кредит: «Двойная частота»/Wikimedia Commons)

Решение
Поскольку шкала для процентов равна 100, удобнее всего вычислять массу элементов, присутствующих в образце массой 100 г.Расчет «наиболее удобен», потому что, согласно определению процентного состава, масса данного элемента в граммах численно эквивалентна массовой доле элемента. Эта числовая эквивалентность является результатом определения единицы «процент», название которой происходит от латинской фразы per centum , означающей «на сто». Принимая во внимание это определение, предоставленные массовые проценты могут быть более удобными выражены в виде дробей: 27,29%C = 27,29 г C100 г соединения 72. 71%O=72,71 г O100 г соединения27,29%C=27,29 г C100 г соединения72,71%O=72,71 г O100 г соединения

Молярные количества углерода и кислорода в образце массой 100 г рассчитываются путем деления массы каждого элемента на его молярную массу:

4,544 моль O27,29 г C (моль C12,01 г) = 2,272 моль C72,71 г O (моль O 16,00 г) = 4,544 моль O

Коэффициенты для предварительной эмпирической формулы получают путем деления каждого молярного количества на меньшее из двух:

2,272 моль C2,272 = 14,544 моль O2.272=22,272 моль C2,272=14,544 моль O2,272=2

Поскольку полученное соотношение составляет один атом углерода к двум атомам кислорода, эмпирическая формула будет CO 2 .

Проверьте свои знания
Какова эмпирическая формула соединения, содержащего 40,0 % С, 6,71 % Н и 53,28 % О?

Вывод молекулярных формул

Напомним, что эмпирические формулы — это символы, представляющие относительных чисел элементов соединения. Определение абсолютных чисел атомов, составляющих одну молекулу ковалентного соединения, требует знания как его эмпирической формулы, так и его молекулярной или молярной массы.Эти величины могут быть определены экспериментально с помощью различных методов измерения. Молекулярную массу, например, часто получают из масс-спектра соединения (см. обсуждение этого метода в предыдущей главе об атомах и молекулах). Молярную массу можно измерить рядом экспериментальных методов, многие из которых будут представлены в следующих главах этого текста.

Молекулярные формулы получают путем сравнения молекулярной или молярной массы соединения с массой его эмпирической формулы.Как следует из названия, масса эмпирической формулы представляет собой сумму средних атомных масс всех атомов, представленных в эмпирической формуле. Если молекулярная (или молярная) масса вещества известна, ее можно разделить на массу эмпирической формулы, чтобы получить количество эмпирических формульных единиц на молекулу ( n ):

молекулярная или молярная масса(аму оргмоль)эмпирическая формула масса(аму оргмоль)=nформула единиц/молекуламолекулярная или молярная масса(аму оргмоль)эмпирическая формула масса(аму оргмоль)=nформула единиц/молекула

Молекулярная формула затем получается путем умножения каждого нижнего индекса в эмпирической формуле на n , как показано общей эмпирической формулой A x B y :

(AxBy)n=AnxBny(AxBy)n=AnxBny

Например, рассмотрим ковалентное соединение, эмпирическая формула которого определена как CH 2 O. Масса эмпирической формулы для этого соединения составляет приблизительно 30 а.е.м. (сумма 12 а.е.м. на один атом С, 2 а.е.м. на два атома Н и 16 а.е.м. на один атом О). Если молекулярная масса соединения определена равной 180 а.е.м., это указывает на то, что молекулы этого соединения содержат в шесть раз больше атомов, чем представлено в эмпирической формуле:

180 а.е.м./молекула30 а.е.м. формульная единица = 6 формульных единиц/молекула180 а.е.м./молекула30 а.е.м. формульная единица = 6 формульных единиц/молекула

Молекулы этого соединения затем представлены молекулярными формулами, индексы которых в шесть раз больше, чем в эмпирической формуле:

(Ч3О)6=С6х22О6(Ч3О)6=С6х22О6

Обратите внимание, что этот же подход можно использовать, когда используется молярная масса (г/моль) вместо молекулярной массы (а.е.м.).В этом случае рассматривается один моль эмпирических формульных единиц и молекул, в отличие от отдельных единиц и молекул.

Пример 3.

13
Определение молекулярной формулы никотина
Никотин, алкалоид растений семейства пасленовых, вызывающий привыкание к сигаретам, содержит 74,02 % С, 8,710 % Н и 17,27 % N. Если 40,57 г никотина содержат 0,2500 моль никотина, какова его молекулярная формула? ?
Решение
Определение молекулярной формулы по предоставленным данным потребует сравнения массы эмпирической формулы соединения с его молярной массой.В качестве первого шага используйте процентный состав для получения эмпирической формулы соединения. Предположим, что 100-граммовый образец никотина дает следующие молярные количества его элементов: (74,02 г C)(1 моль C12,01 г C)=6,163 моль C(8,710 г H)(1 моль ч2,01 г H)=8,624 моль H(17,27 г N)(1 моль N14,01 г N)=1,233 моль N(74,02 г C)(1 моль C12,01 г C)=6,163 моль C(8,710 г H)(1 моль ч2,01 г H)=8,624 моль H(17,27 г N)(1 моль N14,01 г N)=1,233 моль N

Затем рассчитайте молярные соотношения этих элементов по отношению к наименее распространенному элементу N.

6,163 моль C/1,233 моль N=56,163 моль C/1,233 моль N=58,264 моль H/1,233 моль N=78,264 моль H/1,233 моль N=71,233 моль N/1,233 моль N=11,233 моль N/1,233 моль N=11,2331 .233=1.000моль N6.1631.233=4.998моль C8.6241.233=6.994моль ч2.2331.233=1.000моль N6.1631.233=4.998моль C8.6241.233=6.994моль H

Молярное соотношение C-N и H-N отношения достаточно близки к целым числам, и поэтому эмпирическая формула C 5 H 7 N. Таким образом, масса эмпирической формулы для этого соединения составляет 81,13 а.е.м./формульная единица, или 81.Формульная единица 13 г/моль.

Рассчитайте молярную массу никотина по заданной массе и молярному количеству соединения:

40,57 г никотина0,2500моль никотина=162,3гмоль40,57г никотина0,2500моль никотина=162,3гмоль

Сравнение молярной массы и массы эмпирической формулы показывает, что каждая молекула никотина содержит две формульные единицы:

162,3 г/моль81,13 гформульная единица=2формульная единица/молекула162,3 г/моль81,13гформульная единица=2формульная единица/молекула

Наконец, выведите молекулярную формулу никотина из эмпирической формулы, умножив каждый нижний индекс на два:

(C5H7N)2=C10h24N2(C5H7N)2=C10h24N2
Проверьте свои знания
Какова молекулярная формула соединения с процентным составом 49. 47% С, 5,201% Н, 28,84% N и 16,48% О, и молекулярная масса 194,2 а.е.м.?

Что такое сульфат? — Определение, структура и формула — видео и стенограмма урока

Структура сульфата

Важно понимать структуру и связь сульфата. Как упоминалось ранее, четыре атома кислорода вместе образуют звезду вокруг атома серы, образуя сульфат. В химии эта форма звезды называется тетраэдрической компоновкой . Этот тип расположения происходит, когда у вас есть один атом в центре и четыре атома, расположенные на равном расстоянии друг от друга, 109.угол 5 градусов.

Теперь, когда мы понимаем устройство соединения, как насчет того, чтобы переключиться и сосредоточиться на структуре сульфата. Прежде чем вы возьмете карандаш и начнете рисовать льюисовскую структуру сульфата, не забудьте записать формальные заряды и общее количество валентных электронов, необходимых для сульфата. Когда я подсчитываю количество валентных электронов, используя периодическую таблицу, я получаю следующее:

  • Атом кислорода: 6 валентных электронов x (4 атома кислорода) = 24 +2 электрона = 26 всего
  • Атом серы: 6 валентных электронов. 6 + 26 = 32

Всего для сульфата требуется 32 валентных электрона. Вы получили этот номер? Я знаю, что ты это сделал, и это здорово! Теперь пришло время построить нашу структуру. Поскольку сера является наименее электроотрицательной, мы можем поместить ее в центральный атом, как на изображении A . Хотя все выглядит хорошо, сера не в восторге. Формальный заряд равен +2, а сера любит держать его на уровне 0. Таким образом, пришло время переместить некоторые связи и неподеленные пары, чтобы сделать серу счастливой. На изображении B при добавлении одной двойной связи формальный заряд серы равен +1.Когда добавлена ​​вторая двойная связь, на изображении C сера теперь удовлетворена, поскольку ее формальный заряд равен 0. Эта структура является лучшим способом определить и изобразить сульфат.

Диаграмма 3: Структура Льюиса сульфата с указанием формальных зарядов

Формула сульфата

Молекулярная формула сульфата: SO42-. Четыре связи, две одинарные и две двойные, являются общими для атомов серы и кислорода. -2, которые вы видите на ионе сульфата, напоминает вам, что эта молекула заряжена.Этот отрицательный заряд исходит от атомов кислорода, окружающих атом серы. Что касается размещения, не стесняйтесь размещать этот заряд на любом из двух атомов кислорода. Пока вы держите под контролем правило октета и формальный заряд, вы можете наложить эти заряды на любые два атома кислорода.

Я совершенно уверен, что вам пришло в голову, что эта способность изменять расположение зарядов и связей означает, что сульфат имеет резонансные структуры. Что ж, эта мысль определенно верна! Здесь мы видим все резонансные структуры.Он имеет шесть различных возможностей.

Диаграмма 5: Резонансные структуры сульфата

Вы официально являетесь экспертом по сульфатам. Но имейте в виду, что слишком много сульфатов — это плохо. В нашей питьевой воде избыток присутствующих сульфатов может привести к слабительным эффектам, таким как диарея. Это также может сделать вашу воду жесткой, высушив кожу, что тоже не очень хорошо.

Краткий обзор урока

Сульфат — это соединение, содержащее атом серы, окруженный четырьмя атомами кислорода.Сульфатное соединение образует тетраэдрическую структуру со связью. Сульфат образует соль при превращении в серную кислоту. Может образовывать хелаты с металлами. Структура Льюиса для сульфата зависит от формального заряда серы. Молекулярная формула сульфатов SO42-. Две двойные связи и две одинарные связи используются для связи кислорода с атомом серы. Существует шесть различных резонансных структур сульфата.

Расчет молекулярной массы — Центр Гельфанда

  • Химическая формула воды – h3O, что означает, что эта молекула имеет 3 атома: 2 атома водорода (H) и 1 атом кислорода (O).Используя периодическую таблицу элементов для определения атомных весов, мы находим, что атомный вес водорода равен 1, а атомный вес кислорода равен 16. Чтобы рассчитать молекулярный вес одной молекулы воды, мы складываем вклады каждого атома; то есть 2(1) + 1(16) = 18 грамм/моль.
  • Химическая формула мономера этилена: -(Ch3-Ch3)-. Всего в нем 6 атомов: 2 атома углерода (С) и 4 атома водорода (Н). Атомный вес углерода равен 12; а водород равен 1, поэтому один мер этилена имеет вес 2 (12) + 4 (1) = 28.Мы объединяем (реагируем) множество мер этилена вместе, чтобы сформировать полиэтиленовую цепь. Одна тысяча меров, соединенных вместе, даст в сумме 28 000 граммов на моль и будет состоять из 6 000 атомов.

моль — это стандартный метод в химии для сообщения количества присутствующего вещества. моль — это единица измерения количества вещества. Один моль «чего-то» содержит 6,022 x 1023 объектов. Например, в одном 90 255 молях химического соединения содержится 6 90 256 молей.022 х 1023 молекул.

Рассчитаем молекулярную массу некоторых распространенных соединений. Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы найти атомный вес каждого атома (элемента), или обратитесь к Периодической таблице элементов. Подсказка : подсчитайте количество атомов каждого элемента, а затем умножьте это число на атомный вес элемента.

Элемент Атомный
Вес
H (водород) 1
С (Углерод) 12
N (азот) 14
О (кислород) 16
Na (натрий) 23
Cl (хлор) 35

  1. Поваренная соль — NaCl
    Ответ: 23(1)+35(1)=58
  2. Аммиак — Кh4
    Ответ: 1(3)+14(1)=3+14=17
  3. Уксус (уксусная кислота) — Ch4COOH
    Ответ: 1(4)+12(2)+16(2)=4+24+32=60

Элемент месяца — Сера

«В честь Международного года Периодической таблицы в этой серии статей подробно описывается проект Элемент месяца , разработанный Стивеном У.Райт (SWW), младший научный сотрудник Pfizer Inc. , и Марша Р. Фолгер (MRF), учитель химии (сейчас на пенсии) в средней школе Лайм-Олд-Лайм в Коннектикуте. Прочтите The Element of the Month — An Introduction , чтобы получить обзор проекта и ссылки на другие статьи серии.» — Редактор

Четвертый элемент, выделенный в нашей программе «Элемент месяца», – это сера. Для нас эта встреча состоится в декабре. Сера играет важную роль в повседневной жизни, но вполне вероятно, что учащиеся будут мало знакомы с серой и ее соединениями.Включение серы в программу «Элемент месяца» позволяет установить связь между серой и ее многочисленными ролями. Расписание занятий на декабрь, конечно, сжато из-за праздников, а демонстрации серы спроектированы таким образом, чтобы их было относительно просто организовать.

Рисунок 1: Образец элементарной серы

Возникновение в природе

Студенты, вероятно, не знают, что большое количество серы содержится в морской воде в форме сульфат-иона. Сера также встречается в многочисленных сульфидных и сульфатных минералах, некоторые из которых являются важными рудами. Серу можно найти в качестве свободного элемента в определенных ситуациях, и некоторые учащиеся могут знать, что сера часто ассоциируется с вулканами и горячими источниками. У нас есть крупные образцы массой от 100 до 300 г пирита («золото дураков», FeS 2 ), галенита (PbS), гипса (CaSO 4 ) и элементарной серы (см. рис. 1). Они хранятся в прозрачных пластиковых банках и раздаются по классу для проверки.Отметим, что сера содержится также в угле и нефти. Наконец, мы объясняем, что сера содержится в аминокислоте цистеине, которая играет ключевую роль в поддержании трехмерной структуры белков, особенно волос, рогов и когтей.

Использование

В наибольшей степени сера используется в производстве серной кислоты, которую учащиеся поймут как «аккумуляторную кислоту». Они ответят, что знают, что серная кислота «сильная», но они не будут знать, что серная кислота была и всегда была промышленным химикатом с наибольшим объемом производства. Сера и ее соединения используются при вулканизации каучука и в производстве многих химических веществ. Многие студенты знают, что сера входит в состав старомодного взрывчатого черного пороха, спичек и пиротехники. Большинство моющих средств являются соединениями серы. На лекционном столе мы выставляем различные продукты, содержащие серу, в том числе небольшую шину, такую ​​как велосипедная шина, аккумулятор от садового трактора или другого небольшого транспортного средства, моющее средство, гипс, кусок гипсокартона, английскую соль и спичечная коробка.

Физические свойства

Через несколько минут заметим, что сера ярко-желтого цвета, не имеет запаха, нерастворима в воде, ломка и не проводит электричество. Он плавится при 115 ° C, чуть выше точки кипения воды.

Рис. 2: Реакция цинка и серы. A) Смешивание цинка и серы, B и C) Два изображения нагретого стержня и смеси цинка и серы на термостойком мате, D) Воспламенение смеси, E и F) После воспламенения. Произведено от Джерролда Дж.Якобсен и Джон В. Мур. Химия оживает: Vol. 3: Резюме специального выпуска 23 на компакт-диске, Journal of Chemical Education 1999 76 (9), 1311. DOI: 10.1021/ed076p1311.

Химические свойства

Сначала мы объясним, что химия серы известна различными степенями окисления, которые может принимать сера. На доске показаны формулы и степени окисления серы в сере (S, 0), сульфидной (S 2-, -2), сульфитной (SO 3 2-, +4) и сульфатной (SO 4 2-, +6).Мы наблюдаем, что сера может напрямую соединяться с некоторыми металлами, такими как железо и цинк, с образованием сульфидов. Мы демонстрируем очень экзотермическую реакцию между цинком и серой с образованием сульфида цинка, смешивая 4 грамма порошка металлического цинка серого цвета и два грамма порошка желтой серы. 1 Раскладываем смесь на термостойком коврике в вытяжном шкафу и поджигаем смесь газовой горелкой или нагревательным стержнем (рис. 2). После остывания реакции коврик снимаем и показываем классу белый продукт.Отметим, что многие переходные металлы образуют крайне нерастворимые сульфиды и часто добываются в виде их сульфидных руд.

 

Рисунок 3: Осаждение сульфидов Cd, Pb, Mn и Zn в растворе сульфида натрия

Мы показываем осаждение сульфидов кадмия, свинца, марганца и цинка, помещая водные растворы этих металлов в большие пробирки на штативе для пробирок и обрабатывая растворы небольшим количеством разбавленного водного раствора сульфида натрия (см. рисунок 3). . 2 Красочные сульфидные минералы, такие как киноварь (HgS, красный), аурипигмент (желтый, As 2 S 3 ) и антимонит (черный, Sb 2 S 3 ), использовались в качестве пигментов в древние времена . Мы объясняем, что сера также образует сульфидное соединение с водородом, и спрашиваем класс, знают ли они, что это за вещество. Мы объясняем, что сероводород — это бесцветный, горючий, ядовитый газ с очень знакомым запахом тухлых яиц. В качестве отступления отметим, что горящий каучук имеет неприятный запах из-за органических соединений серы, используемых для его изготовления.Некоторые учащиеся знают, что растворы для химической завивки волос пахнут, и мы объясняем, что это также связано с присутствием соединений серы. Как правило, сульфиды пахнут, в то время как окисленные соединения серы обычно имеют гораздо меньший запах.

Рисунок 4: A) Порошок серы в ложке до реакции, B) Голубое пламя горящей серы в затемненном помещении, C) Туман диоксида серы после добавления воды и встряхивания колбы, D) После добавления воды и универсального индикатор.

Сера также образует соединения с кислородом. Например, он сгорает на воздухе с образованием диоксида серы. Диоксид серы в окружающую среду поступает из вулканов, при сжигании угля или нефти, содержащей серу, и при «обжиге» сульфидных руд металлов. Диоксид серы представляет собой бесцветный, токсичный, плотный газ, который не горит и не поддерживает горение. У него удушливый знакомый запах, который у многих ассоциируется с запахом горящих спичек. Мы сжигаем немного серы с помощью дефлаграционной ложки с длинной ручкой в ​​1-литровой колбе в затемненном классе и видим, что сера горит чистым голубым пламенем (см. рис. 4).Через некоторое время гасим серу и добавляем в колбу небольшое количество воды, около 50 мл. Закрываем колбу пробкой и встряхиваем колбу, затем осторожно открываем пробку. Слышимый звук воздуха, устремляющегося в колбу, свидетельствует о том, что двуокись серы чрезвычайно растворима в воде. 3 Добавляем в колбу немного раствора индикатора pH универсального и показываем, что раствор диоксида серы дает кислую реакцию индикатором pH. Студенты обычно слышали о кислотных дождях, и это возможность установить эту связь.Обычно мы добавляем индикатор в большую пробирку с водой в качестве контроля, а также в пробирку с разбавленной кислотой. Если имеется стеклянный колпак или подобный большой контейнер, можно показать, как двуокись серы можно использовать в качестве отбеливателя. Красную или фиолетовую гвоздику помещают под колпак с горящей серой в вытяжном шкафу (см. рис. 5). 4 К концу урока гвоздика потеряет большую часть своего цвета. Мы объясняем, что кислый раствор, образованный из сернистого ангидрида в воде, можно нейтрализовать основанием, а полученные соли известны как сульфиты.Эти соединения являются восстановителями и часто используются в качестве консервантов. Например, продукты и вина можно консервировать с помощью сульфитов. В качестве демонстрации мы показываем классу две чашки Петри, в каждой из которых находится ломтик очень спелого яблока или груши. Один из срезов необработанный и коричневый, а вторая половина обработана несколькими каплями раствора бисульфита натрия и выглядит свежей. Обычно мы отмечаем, что сульфиты используются для производства дешевой бумаги, но эта бумага, изготовленная из сульфитов, со временем постепенно портится из-за кислой природы сульфитов и двуокиси серы.Наконец, мы показываем восстановление перманганат-иона раствором бисульфита натрия, вливая немного разбавленного перманганата калия в раствор бисульфита натрия.

Рисунок 5: А) Старая гвоздика, стеклянный колпак и блюдо с порошкообразной серой, Б) Гвоздика и блюдо вместе под стеклянным колпаком, готовые к прожиганию, В) Через 30 минут, Г) Гвоздика в основном обесцвечена, за исключением увядших краев.

Наиболее распространенная степень окисления серы +6, как и у сульфат-иона.Сульфат-ион встречается в природе в виде сульфата кальция (минерал гипс) и сульфата магния (минерал эпсомит или английская соль). Отметим, что гипс используется для изготовления штукатурки, гипсокартона и цемента. Мы объясняем, что серная кислота производится из SO 2 путем окисления до SO 3 с последующей реакцией SO 3 с водой. Серная кислота действительно очень сильная кислота, потому что она полностью диссоциирует в воде с двумя протонами на молекулу. Мы разъясняем, что концентрированная серная кислота является чистой H 2 SO 4 , в отличие от многих других концентрированных кислот, обнаруженных в лаборатории (таких как HCl и HNO 3 ), которые на самом деле представляют собой растворы в воде. Мы показываем теплоту разбавления серной кислоты водой в колбе из пирекса при медленном добавлении 20 мл концентрированной серной кислоты к 200 мл воды для повышения температуры на 20 °C. 6

Видео 1: Дегидратация сахарозы серной кислотой (требуется подписка на доступ в мае 2019 г.) Получено от Гэри Траммелла, Джерролда Дж. Якобсена, Кристин Джонсон и Джона У. Мура. Химия оживает! Том 5: Резюме специального выпуска 29, компакт-диск для органической и биохимии, Journal of Chemical Education 2001 78 (3), 423.DOI: 10.1021/ed078p423.

Затем мы демонстрируем обугливание сахара серной кислотой, добавляя 35 мл концентрированной серной кислоты в химический стакан на 250 мл, содержащий смесь 35 г сахарного песка и 35 г кондитерского сахара (см. видео 1). 7  Его перемешивают стеклянной палочкой для перемешивания в течение нескольких секунд, а затем помещают в вытяжной шкаф.

Рисунок 6: A) Серная кислота была использована для записи H 2 SO 4 , B) Использование тепловой пушки показывает сообщение

Наконец, мы пишем «секретное» сообщение на листе бумаги (см. рис. 6) с помощью 3 М серной кислоты и раскрываем сообщение, нагревая бумагу с помощью тепловой пушки, при этом пользуясь возможностью подчеркнуть необходимость лабораторной безопасности и осведомленности. вокруг агрессивных химикатов, читая следующее стихотворение: 8

Маленький Вилли выпил,

И не прожил больше

За то, что он считал H 2 O

Был H 2 SO 4

Для очистки мы нейтрализуем разбавленный раствор серной кислоты, полученный в результате демонстрации тепла разведения, с помощью порошка гидроксида магния, чтобы его можно было слить в раковину.На каждые 20 мл концентрированной серной кислоты требуется примерно 21 грамм гидроксида магния для полной нейтрализации кислоты. Преимущества порошка гидроксида магния заключаются в том, что это соединение есть почти в каждой лаборатории средней школы, и при избытке pH раствора остается нейтральным.

Ссылки и примечания

  1. Отличное обсуждение презентации этой демонстрации можно найти в: Shakashiri, Bassam A. Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers, Vol.1; University of Wisconsin Press: Мэдисон, Висконсин, 1983; стр. 53-54.
  2. См. реферат 18-24 в Alyea, Hubert N. Tested Demons in Chemistry, 6-е изд.; Journal of Chemical Education : Истон, Пенсильвания: 1965; стр. 40.
  3. (a) См. реферат 19-16 в Alyea, Hubert N. Tested Demons in Chemistry, 6-е изд.; Journal of Chemical Education : Истон, Пенсильвания: 1965; стр. 42; (b) Шакашири, Бассам А. Химические демонстрации: Справочник для учителей, Vol. 2; Издательство Висконсинского университета: Мэдисон, Висконсин, 1985; стр. 184-189.
  4. См. реферат 19-15 в Alyea, Hubert N. Tested Demons in Chemistry, 6-е изд.; Journal of Chemical Education : Истон, Пенсильвания: 1965; стр. 42. Колпаки дорогие, и можно использовать недорогой заменитель. Например, у большой пластиковой бутылки с водой можно отрезать верхнюю часть и перевернуть бутылку над гвоздикой и горящей серой. Одноразовый контейнер, такой как металлическая крышка от банки, используется для хранения горящей серы.
  5. См. реферат 19-17 в Alyea, Hubert N.Проверенные демонстрации по химии, 6-е изд.; Journal of Chemical Education : Истон, Пенсильвания: 1965; стр. 42.
  6. Лабораторные инструкции по технике безопасности всегда требуют добавления концентрированной кислоты в воду, и обратите внимание, что вода никогда не должна добавляться в кислоту. Происхождение этой практики лежит в плотности и теплоте разбавления концентрированной серной кислоты. При выливании в воду концентрированная серная кислота будет опускаться на дно воды, где теплота разбавления может рассеиваться основной массой воды.Напротив, если воду медленно добавлять к концентрированной серной кислоте, вода всплывает на серную кислоту и сразу становится настолько горячей, что закипает, часто выплескивая кислоту из контейнера.
  7. Саммерлин, Ли Р.; Боргфорд, Кристи Л.; Или, Джули Б. Химические демонстрации: Справочник для учителей, том 2, 2-е изд. ; Американское химическое общество: Вашингтон, округ Колумбия, 1988 г.; стр. 122. Мы используем смесь кондитерского сахара и сахарного песка, чтобы оптимизировать необходимое время и высоту углеродного столба.Если требуется очистить стакан, остатки обугленного сахара следует удалить из стакана, пока он еще очень теплый, и замочить стакан в воде на ночь.
  8. Автор (SWW) впервые нашел это стихотворение в школьном ежегоднике, принадлежащем Авроре, классу NE за 1916 год.

 

Скрубберы с диоксидом серы – качество воздуха

Что такое диоксид серы (SO

2 )? Диоксид серы представляет собой бесцветный газ, который может выделяться в воздух в результате различных производственных процессов, в частности, при сжигании угля для производства электроэнергии.SO 2 также выбрасывается в воздух из естественных источников, но в среднем деятельность человека является преобладающим глобальным источником. Например, извержения вулканов могут привести к выбросу миллионов тонн SO 2 во время одного крупного события, но, к счастью, такие массовые извержения случаются нечасто.

Что такое скрубберы SO

2 ? Система скруббера SO 2 — это неофициальное название технологии десульфурации дымовых газов (ДДГ), которая удаляет или «очищает» выбросы SO 2 из выхлопных газов угольных электростанций.Скруббер работает путем распыления влажной суспензии известняка в большую камеру, где кальций в известняке вступает в реакцию с SO 2 в дымовых газах. Существуют некоторые вариации конструкции скрубберов. Например, некоторые скрубберы могут использовать другие химические вещества, такие как известь или оксид магния, для взаимодействия с SO 2 в дымовых газах.

Каким образом SO

2 выбрасывается угольной электростанцией? Уголь не является чистым углеродом; большая часть угля содержит другие химические вещества, в том числе серу.При сжигании угля сера соединяется с кислородом воздуха для горения с образованием SO 2 , который выбрасывается в воздух через дымовые трубы завода, если его не удалить скруббером.

Почему необходимо очищать SO

2 ? Диоксид серы является химически активным газом, поэтому, когда он встречается с другими газами в земной атмосфере, образуются мелкие вторичные частицы. Выбросы от автомобилей и грузовиков, промышленных процессов, дровяных печей и лесных пожаров, а также открытых горнодобывающих и сельскохозяйственных работ также способствуют образованию мелких частиц.Обилие этих мелких частиц, или SO 2, в атмосфере, может повлиять на наше здоровье и окружающую среду.

В 1971 году Агентство по охране окружающей среды США впервые установило стандарты качества воздуха, касающиеся SO 2 и мелких частиц, и периодически обновляет стандарты. Все заводы Duke Energy постоянно контролируют выбросы, чтобы обеспечить соблюдение норм качества воздуха.

Как работает скруббер?

После сжигания серы с образованием SO 2 отработанный газ проходит через скруббер, где распыленная смесь известняка (или другого химического реагента) и воды вступает в реакцию с SO 2 . Реакция позволяет удалить SO 2 до того, как он будет выпущен в атмосферу. Новые скрубберы Duke Energy обычно предназначены для удаления 95% или более SO 2 из выхлопных газов. Белый шлейф, выходящий из трубы, — это водяной пар.

Что происходит с SO

2 , который попадает в скруббер? При смешивании SO 2 с известняком основным побочным продуктом является сульфат кальция, широко известный как синтетический гипс. Синтетический гипс, пригодный для вторичной переработки, используется в производстве стеновых плит и цемента, а также в качестве улучшителя почвы в сельском хозяйстве и строительстве.

Большая часть синтетического гипса, производимого скрубберами Duke Energy, повторно используется в этих и других целях. Неиспользованные побочные продукты должным образом утилизируются на утвержденных свалках.

Управление синтетическим гипсом

Как Duke Energy управляет синтетическим гипсом и твердыми частицами ДДГ?
Гипс является основным ингредиентом, используемым при производстве гипсокартона. Duke Energy продает большую часть синтетического гипса, произведенного на наших генерирующих мощностях, производителям гипсокартона. Мы также поставляем синтетический гипс для использования в сельском хозяйстве и для использования в производстве портландцемента.Гипс, производимый Duke Energy, который не используется в производстве гипсокартона, цемента или в сельском хозяйстве, вывозится на местные свалки, разрешенные государством, в котором находится свалка. Все твердые частицы десульфурации дымовых газов (ДДГ), производимые Duke Energy, размещаются на свалках на территории или за ее пределами, что разрешено штатом, в котором расположена свалка.

CDC | Факты о серном иприте

Что такое сернистый иприт

  • Сернистый иприт — это тип боевого отравляющего вещества.Эти виды агентов вызывают образование волдырей на коже и слизистых оболочках при контакте. Их называют везикантами или волдырями.
  • Сернистый иприт также известен как «горчичный газ или иприт» или под военными обозначениями H, HD и HT.
  • Сернистый иприт иногда пахнет чесноком, луком или горчицей, а иногда не имеет запаха. Это может быть пар (газообразная форма жидкости), жидкость с маслянистой текстурой или твердое тело.
  • Сернистый иприт может иметь цвет от прозрачного до желтого или коричневого, когда он находится в жидкой или твердой форме.

Где встречается иприт и как он используется

  • Сернистый иприт в природе не встречается в окружающей среде.
  • Сернистый иприт был представлен во время Первой мировой войны как боевое отравляющее вещество. Исторически он был доступен для использования при лечении кожного заболевания, называемого псориазом. Сегодня он не имеет медицинского применения.

Воздействие иприта на людей

  • Если сернистый иприт выбрасывается в воздух в виде паров, люди могут подвергаться воздействию через контакт с кожей, глазами или дыханием.Пары сернистого иприта могут переноситься ветром на большие расстояния.
  • При попадании сернистого иприта в воду люди могут подвергнуться воздействию, выпив зараженную воду или попав на кожу.
  • Люди могут подвергнуться воздействию жидкого иприта, употребляя его в пищу или попадая на кожу.
  • Иприт сернистый может сохраняться в окружающей среде от 1 до 2 дней при средних погодных условиях и от недель до месяцев при очень холодных условиях.
  • Сернистый иприт медленно расщепляется в организме, поэтому повторное воздействие может иметь кумулятивный эффект (то есть может накапливаться в организме).

Как работает иприт

  • Неблагоприятные последствия для здоровья, вызванные сернистым ипритом, зависят от степени воздействия на людей, способа воздействия (пути воздействия) и продолжительности воздействия на людей.
  • Сернистый иприт является сильным раздражающим и вызывающим волдыри агентом, который повреждает кожу, глаза и дыхательные пути.
  • Сернистый иприт повреждает ДНК, жизненно важный компонент клеток организма, особенно костного мозга.Это вызывает снижение образования клеток крови (апластическая анемия) или снижение количества красных или белых кровяных телец и тромбоцитов (панцитопения).
  • Пары сернистого иприта тяжелее воздуха, поэтому они оседают в низинах.

Непосредственные признаки и симптомы воздействия иприта

  • Воздействие сернистого иприта обычно приводит к , а не летальному исходу. Когда во время Первой мировой войны использовался иприт, от него погибло менее 5% людей, подвергшихся воздействию и получивших медицинскую помощь.
  • Люди могут не сразу понять, что они подверглись воздействию, потому что сернистый иприт может не иметь запаха или иметь запах, не вызывающий тревоги.
  • Как правило, признаки и симптомы проявляются не сразу. В зависимости от серьезности воздействия симптомы могут не проявляться в течение 24 часов. Некоторые люди более чувствительны к сернистому иприту, чем другие, и у них могут появиться признаки и симптомы раньше.
  • Иприт сернистый может оказывать следующее воздействие на определенные части тела:
    • Кожа : покраснение и зуд кожи могут появиться через 2-48 часов после воздействия и могут в конечном итоге смениться желтыми волдырями на коже.
    • Глаза : раздражение, боль, отек и слезотечение могут появиться в течение 3-12 часов при воздействии от легкой до умеренной степени. Серьезное воздействие может вызвать признаки и симптомы в течение 1–2 часов и может включать симптомы легкого или умеренного воздействия, а также чувствительность к свету, сильную боль или слепоту на срок до 10 дней.
    • Дыхательные пути : насморк, чихание, охриплость, кровь из носа, боль в носовых пазухах, одышка и кашель в течение 12–24 часов при умеренном воздействии и в течение 2–4 часов при сильном воздействии.
    • Пищеварительный тракт : боль в животе, диарея, лихорадка, тошнота и рвота.
    • Костный мозг : снижение образования клеток крови (апластическая анемия) или снижение количества эритроцитов или лейкоцитов и тромбоцитов (панцитопения), приводящее к слабости, кровотечениям и инфекциям.
  • Наличие этих признаков и симптомов не обязательно означает, что человек подвергся воздействию иприта.

Какие долгосрочные последствия для здоровья могут быть

  • Воздействие жидкого иприта с большей вероятностью вызовет ожоги второй и третьей степени с последующим рубцеванием, чем воздействие паров иприта.Обширное ожог кожи может привести к летальному исходу.
  • Обширное вдыхание паров может вызвать хроническое респираторное заболевание, повторные респираторные инфекции или смерть.
  • Длительное воздействие на глаза может привести к необратимой слепоте.
  • Воздействие иприта может увеличить риск развития рака легких и органов дыхания.

Как люди могут защитить себя и что им следует делать в случае воздействия сернистого иприта

  • Поскольку противоядия от воздействия иприта не существует, лучше всего избегать его.Немедленно покиньте место, где был выпущен сернистый иприт. Постарайтесь найти место повыше, потому что сернистый иприт тяжелее воздуха и оседает в низинах.
  • Если избежать воздействия иприта невозможно, быстро выведите иприт из организма. Удаление иприта как можно скорее после воздействия — единственный эффективный способ предотвратить или уменьшить повреждение тканей организма.
  • Быстро снимите всю одежду, на которой есть жидкий иприт.Если возможно, запечатайте одежду в пластиковый пакет, а затем запечатайте этот пакет во второй пластиковый пакет.
  • Немедленно тщательно промойте любую открытую часть тела (глаза, кожу и т. д.) простой чистой водой. Глаза нужно промывать водой в течение 5-10 минут. НЕ закрывайте глаза повязками, но защитите их темными очками или защитными очками.
  • Если кто-то проглотил иприт, НЕ вызывайте рвоту. Дайте человеку выпить воды или молока, если он может глотать.
  • Немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Как лечить воздействие сернистого иприта

Важнейшим фактором является выведение иприта из организма. Воздействие иприта лечится оказанием пострадавшему поддерживающей медицинской помощи, чтобы свести к минимуму последствия воздействия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.