НОВОСТИ |
Сера и её характеристики. Сера как выглядитСера и её характеристикиОбщая характеристика серыСера встречается в природе как в свободном состоянии (самородная сера), так и в различных соединениях. Очень распространены соединения серы с различными металлами. Многие из них являются ценными рудами (например, свинцовый блеск PbS, цинковая обманка ZnS, медный блеск Cu2S) и служат источником получения цветных металлов. Из соединений серы в природе также распространены сульфаты, главным образом, кальция и магния, Наконец, соединения серы содержатся в организмах растений и животных. Общее содержание серы земной коре составляет приблизительно 0,1%. Атомная и молекулярная масса серыОтносительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) – во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода. Значения атомной и молекулярной масс серы совпадают; они равны 32,059. Аллотропия и аллотропные модификации серыСера существует в виде двух аллотропных модификаций – ромбической и моноклинной. При обычных давлениях сера образует хрупкие кристаллы желтого цвета, плавящиеся при 112,8oС; плотность равна 2,07 г/см 3. Она нерастворима в воде, но довольно хорошо растворима в сероуглероде, бензоле и некоторых других жидкостях. При испарении этих жидкостей сера выделяется из раствора в виде желтых кристаллов ромбической системы, имеющих форму октаэдров, у которых обычно часть углов или ребер как бы срезана (рис.1). Эта модификация серы называется ромбической. Рис. 1. Аллотропные модификации серы. Иной формы кристаллы получаются, если медленно охлаждать расплавленную серу и, когда она частично затвердевает, слить еще не успевшую застыть жидкость. При этих условиях стенки сосуда оказываются покрыты изнутри длинными темно-желтыми игольчатыми кристаллами моноклинной системы. Эта модификация серы называется моноклинной. Она имеет плотность 1,96 г/см 3, плавится при 119,3oС и устойчива только при температуре выше 96oС. Изотопы серыИзвестно, что в природе сера может находиться в виде четырех стабильных изотопов 32S, 33S, 34S и 36S. Их массовые числа равны 32, 33, 34 и 36 соответственно. Ядро атома изотопа серы 32S содержит шестнадцать протонов и шестнадцать нейтронов, а изотопов 33S, 34S и 36S– такое же количество протонов, семнадцать, восемнадцать и двадцать нейтронов соответственно. Существуют искусственные изотопы серы с массовыми числами от 26-ти до 49-ти, среди которых наиболее стабильным является 35S с периодом полураспада равным 87 суток. Ионы серыНа внешнем энергетическом уровне атома серы имеется шесть электронов, которые являются валентными: 1s22s22p63s23p4. В результате химического взаимодействия сера может терять свои валентные электроны, т.е. являться их донором, и превращаться в положительно заряженные ионы или принимать электроны другого атома, т.е. являться их акцептором, и превращаться в отрицательно заряженные ионы: S0 –6e → S6+; S0 -4e → S4+; S0 -4e → S2+; So +2e → S2-. Молекула и атом серыМолекула серы одноатомна — S. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу серы:
Примеры решения задачru.solverbook.com существует ли? Физические и химические свойства серыСера является 10-м по распространенности элементом во Вселенной. Она не имеет запаха, это безвкусное, пластичное твердое вещество ярко-желтого цвета. Это реактивный элемент, который при благоприятных условиях сочетается со всеми другими элементами, кроме газов, золота и платины. Металлический блеск серы присутствует в некоторых сернистых соединениях, но не в чистом виде. Сера появляется в различных аллотропных модификациях, каждая из которых отличается по растворимости, удельному весу, кристаллической аранжировке и другим физическим константам. При воздействии чистого кислорода происходит горение синего цвета, образующий оксид серы. Есть ли металлический блеск у серы?Блеск – это способность вещества отражать лучи света. Это свойство находится в непосредственной зависимости от специфики химических связей в минерале, его формы и вида. Металлический блеск серы лучше всего заметен на относительно свежем сколе того или иного экземпляра, в состав которого она входит. В своем естественном виде сера предстает в виде желтоватого порошка. Когда она входит в состав сульфидов и сульфатов, могут образоваться множество минералов, некоторые из них являются ценными рудами и источником для получения цветных металлов. Металлический блеск серы имеют сульфиды – пирит, антимонит, галенит, халькозин, халькопирит. Общая информацияСера принадлежит к халькогеновой группе элементов, куда еще относятся кислород, селен, теллур и полоний. Термин «халькоген» происходит от двух греческих слов, означающих «рудообразующий». Руда является естественным минералом, который используется в качестве источника для элемента. Многие руды являются соединениями металла и кислорода или металла и серы. Соединения, содержащие не менее двух элементов, одним из которых является сера, называются сульфидами. Например, пирит – минерал, который имеет красивый золотой цвет и металлический блеск, является сульфидом железа. Он еще известен как «золото дураков». Физические и химические характерные свойства серы были известны еще в древности. Зачастую она представляет собой блестящий желтый порошок. Когда он горит, то производит чистое голубое пламя и очень сильный удушливый запах. Сера: физические и химические свойстваФизические свойства серы являются характеристиками, которые можно наблюдать с помощью органов чувств. Сюда можно отнести цвет, блеск, температуру замерзания, плавления и кипения, плотность, твердость и запах. Каковы физические характерные свойства серы? Вещество имеет бледно-желтый цвет, без вкуса и запаха, нерастворимо в воде. Оно является плохим проводником тепла и электричества. Металлический блеск серы можно наблюдать только в определенных соединениях. Температура кипения составляет 444,6 °С. При плавлении сера превращается в текучую желтую жидкость, которая приобретает буроватый оттенок и становится вязкой темно-коричневой массой при температуре около 190 °С. Вязкость уменьшается с повышением градуса (свыше 190 °С), и при 300 °С сера вновь становится жидкой. Каковы химические свойства серы?Это характеристики, которые определяют, как она будет реагировать с другими веществами или при переходе из одного соединения в другое. Чем лучше мы знаем природу этого вещества, тем лучше мы способны понять его. Химические свойства можно увидеть только во время химических реакций, которые могут быть вызваны изменениями при горении, ржавлении, нагревании, взрывании, потускнении и так далее. Известны следующие соединения с участием серы: натрия сульфит, сероводород (ядовитый газ, который пахнет тухлыми яйцами) и серная кислота. Реакционная способность достаточно высокая, особенно при повышении температуры. Нагреваясь, она активно реагирует с металлами, образуя соответствующие сульфиды. Открытие очень важного элементаНазвание элемента встречается еще в библейском Писании при описании падения двух городов Содома и Гоморры, когда на них с небес низвергался огонь и сера. Древнегреческие философы считали, что все состоит из четырех элементов: земли, огня, воды и воздуха. Однако были и те, кто называли только два элемента: серу и ртуть. Ранние мыслители часто были озадачены тем, что они имели в виду под словом «сера». Для них это было вещество, которое хорошо горело и источало большое количества дыма. Понадобились столетия для ученых, чтобы определить это вещество как элемент. Сера существует в двух аллотропных формах (альфа- и бета-формы), с различными физическими и химическими свойствами. Блеск серы является качественной характеристикой светового потока, который отражает минерал, в состав которого она входит. Часть непрозрачных минералов имеют способность сильно отражать свет и имеют специфическое металлическое сияние. Возникновение в природеВ свое время залежи серы находились в поверхностных слоях Земли. Они могли быть легко найдены и использованы людьми. Сегодня дело с этим состоит сложнее, так как в настоящее время природные местонахождения серной руды расположены в непосредственной близости от вулканов. Вещество выделяется из кратеров в виде газа, который при встрече с холодным воздухом затвердевает, образуя красивые желтые отложения вдоль кромки вулкана. Большие запасы по-прежнему имеют подземное происхождение. Сера также встречается в ряде важных минералов: барите (сульфат бария), целестине (сульфат стронция), киновари (сульфид ртути), галените (сульфид свинца), колчедане (сульфид железа), сфалерите (сульфид цинка) и стибните (сульфид сурьмы). Изотопы серыСуществует четыре встречающихся в природе изотопа: сера-32, сера-33, сера-34 и сера-36, отличающихся друг от друга по своему массовому числу. Это число протонов и нейтронов в ядре атома элемента. Число протонов определяет элемент, а число нейтронов в атоме любого элемента может варьироваться. Также существуют шесть радиоактивных изотопов, которые распадаются и выделяют определенную форму излучения. Один из них - сера-35 - используется в коммерческих целях. В медицине изотоп используется для изучения пути флюидов внутри тела. Он также имеет применение в научных исследованиях в качестве индикатора. ПрименениеСера сравнительно мало используется в качестве элемента. Характерные свойства серы включают специфическое поведение при плавлении. Одним из наиболее важных способов применения является вулканизация, процесс добавления в каучук, чтобы сделать его жестким. Сера сохраняет резину от плавления при нагревании. Это открытие Чарльза Гудиера в 1839 году является одним из величайших промышленных достижений современности. В качестве инсектицида она может быть использована для уничтожения насекомых. Однако большая часть участвует в различных соединениях. Наиболее важным из них является серная кислота, большая часть которой используется для изготовления удобрений. Широкое применение было получено также в нефтяной промышленности, производстве бумажной продукции, сельскохозяйственных химикатов, пластмасс, каучука и других синтетических материалов. Жизненно важный элемент является компонентом двух аминокислот, цистеина и метионина. Благодаря своей универсальности он используется в фармацевтической, медицинской и промышленной отраслях, в газообразном виде вещество используется в качестве отбеливающего агента, растворителя и дезинфицирующего средства. fb.ru Сера - Популярная химияЭлемент сера S - твёрдое, хрупкое, жёлтое кристаллическое вещество с температурой плавления 119,3°С. Но не надо путать эту серу с серой на спичках. На головках спичек в основном находятся сложные вещества, одним из которых - хлорат калия (KClO3), которое способно самовоспламеняться при трении или температуре. Элемент сера - простое вещество и здесь присутствует в качестве одного из компонентов, составляющих спичечную головку. Модификации серы Существует две модификации серы: хрупкая сера и пластическая сера. При 113 °С кристаллическая сера плавится, превращаясь в жёлтую водянистую жидкость. Расплавленная сера при температуре 187°С становится очень вязкой и быстро темнеет. При этом меняется её структурное состояние. А если нагреть серу до 445 °С, она закипает. Выливая кипящую серу тонкой струйкой в холодную воду, можно получить пластическую серу — резиноподобную модификацию, состоящую из полимерных цепочек. В этом состоянии сера способна деформироваться, растягиваться, при этом материал не разрушается. Но стоит ей полежать несколько дней на воздухе, как она превращается опять в хрупкий материал. Элемент сера - диэлектрик. Она может служить теплоизолятором. Сера легко окисляет почти все металлы, кроме золота Au, платины Pt и рутения Ru. Элемент сера окисляет даже при комнатной температуре щелочные (натрий Na, калий K, литий Li, кальций Ca) и щелочноземельные металлы (алюминий Al, магний Mg). На воздухе кристаллическая сера горит синим пламенем с образованием диоксида серы SO2 (газ с неприятным удушливым запахом). Если сжигать кристаллическую серу в атмосфере водорода, то образуется газ с запахом протухших яиц. Это сероводород h3S. Если Вы проезжали мимо шельфа Чёрного моря, то наверняка чувствовали этот запах. Чёрное море, начиная с глубины уже 150 м имеет повышенную концентрацию сероводорода. А на мелководье этот газ выходит наружу. Этим объясняется тот факт, что на глубине порядка уже 150 м практически нет жизни. Физические свойстваКроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S4, S6) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета. Формулу пластической серы чаще всего записывают просто S, так как она имеет атомарную структуру, а не молекулярную. В воде сера нерастворима, некоторые её модификации растворяются в органических растворителях, например сероуглероде. Химические свойстваПри комнатной температуре сера реагирует со фтором, хлором и концентрированными кислотами-окислителями (HNO3, h3SO4), проявляя восстановительные свойства: S + 3F2 = SF6 S + Cl2 = SCl2 S + 6HNO3(конц.) = h3SO4 + 6NO2 ^ + 2h3O S + 2h3SO4(конц.) = 3SO2 ^ + 2h3O На воздухе сера горит, образуя сернистый ангидрид — бесцветный газ с резким запахом: S + O2 = SO2 При взаимодействии с металлами образует сульфиды. При нагревании сера реагирует с углеродом, кремнием, фосфором, водородом: C + 2S = CS2 (сероуглерод). Сера при нагревании растворяется в щелочах — реакция диспропорционирования 3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3h3O.
Полезные и лечебные свойства серыСера – это макроэлемент. Она входит в состав таких аминокислот, как метионин и цистин. Сера содержится также в витамине тиамин и ферменте инсулин. Она активно помогает организму бороться с вредными бактериями, защищая протоплазму крови. Свертываемость крови также зависит от количества серы – она помогает поддерживать достаточный уровень свертываемости. Еще одна способность серы также делает ее необходимой – она способствует поддержанию нормальной концентрации вырабатываемой организмом желчи, что необходимо для переваривания пищи. Замечательное свойство серы – замедлять процессы старения организма. Из-за одного этого свойства серу можно назвать королевой макроэлементов. Не будем делать это лишь из-за понимания того, что все минеральные вещества действуют в комплексе. Замедление старения возможно благодаря способности серы предохранять организм от радиации и других подобных воздействий окружающей среды. Это очень важно в условиях современной экологии и постоянного нахождения человека вблизи электроприборов и различных волновых излучателей. Сера также жизненно необходима при синтезе коллагена. Это известное вещество придает коже необходимую структуру. Трио «кожа, ногти, волосы» сохраняют здоровый вид во многом благодаря этому макроэлементу. Так что не стоит употреблять искусственный коллаген или делать инъекции – достаточно есть продукты, богатые серой. Ровный и стойкий загар также зависит от серы, т.к. она входит в пигмент кожи меланин. Сера содержится в гемоглобине. А мы знаем, что от уровня гемоглобина в крови напрямую зависит транспортировка кислорода к клеткам тканей организма из органов дыхания и перемещение углекислого газа из клеток в органы дыхания. То есть возможность насыщать кровь кислородом и тем самым обеспечивать человека жизненной энергией. Потребность организма в сереЗа одни сутки организм взрослого человека должен получить от 1 до 3 г серы – тогда он будет чувствовать себя бодрым и полным сил. Где содержится сера? Продукты, содержащие серуЧтобы получить необходимое количество этого вещества, нужно употреблять в пищу следующие продукты: -Сыр -Яйца -Мясо -Рыбу -Хлеб -Крупы -Бобовые -Брюссельскую капусту -Белокочанную капусту -Чеснок -Лук -Салат -Репу -Проростки пшеницы. Диетологи говорят, что наибольшее количество серы содержится в перепелиных яйцах. Недаром их считают панацеей для выведения радионуклидов из организма. Однако куриные яйца также содержат много серы. ximik.biz Сера в природе — Знаешь какАвтоклав для выплавки серы: 1— верхний люк; 2 —патрубок; 3 — нижний люк Сера встречается в природе как в свободном состоянии, в виде так называемой «самородной» серы, так и в различных соединениях. В бывшем Советском Союзе месторождения самородной серы находятся в Туркмении в пустыне Кара-Кум. Залежи серы имеются также в Узбекской ССР, по берегам Волги и в некоторых других местах. За рубежом нашей страны наиболее крупные месторождения серы находятся в США, Италии и Японии. Очень распространены соединения серы с различными металлами. Многие из них являются ценными рудами и служат для добывания цветных металлов (например: свинцовый блеск PbS, цинковая обманка ZnS, медный блеск Cu2S и др.). Большое распространение имеют также некоторые соли серной кислоты. Так, кальциевая соль CaSO4 встречается в природе в виде минералов гипса и ангидрита, образующих местами целые горы. Магниевая соль MgSO4содержится в морской воде и вместе с MgCl2 придает ей характерный горьковатый вкус. Наконец, сера входит в состав веществ, находящихся в растениях и животных. Общее содержание серы в земной коре составляет около выделяющегося при горении самой серы или какого-либо топлива. Этот способ был распространен в странах, обладающих большими запасами серных руд, например в Италии, но в настоящее время утратил свое значение. Другой способ выплавки серы, получивший развитие главным образом в СНГ, заключается в нагревании предварительно обогащенной руды в автоклавах перегретым водяным паром. Служащие для этой цели автоклавы (рис. 83) представляют собой железные цилиндры, расчитанные на давление до 6 ат. Через верхний люк 1 в автоклав загружают 3—4 тизмельченной руды, смешанной с небольшим количеством воды, после чего в автоклав пропускают перегретый водяной пар, нагревающий всю массу руды до 140—150°. Процесс плавления длится около 3 час. Выплавленная жидкая сера выпускается под давлением через нижний патрубок 2 и по желобам разливается в ящики-вагонетки, откуда поступает в формы: пар выпускается через верхний патрубок, а через нижний люк 3 выгружается отработанная порода. Большой интерес представляет способ подземной выплавки серы (способ Фраша), широко распространенный в США. Этот способ заключается в том, что серу расплавляют под землей, непосредственно в месте ее залегания, с помощью перегретой воды, подаваемой* под давлением 10—18 ат через систему из трех труб, вложенных одна в другую (см. рис. 84). В промежуток между наружной и средней трубами нагнетают воду, имеющую температуру около 170°, а по внутренней трубе подают под давлением горячий воздух, который вытесняет расплавленную серу на поверхность земли. Избыточная вода удаляется через специальные скважины, расположенные на некотором расстоянии от серных. Полученная выплавкой из руды сера обычно содержит много примесей. Называется она комовой серой. Дальнейшая ее очистка производится путем перегонки. Для перегонки серы используют так называемые рафинировочные печи. В этих печах сера нагревается до кипения. Образующиеся при кипении пары поступают в огромную выложенную кирпичом камеру. Вначале, пока камера холодная, пары серы прямо переходят в твердое состояние и осаждаются на 0,10%. Рис. 84. Экстрактор для подземной выплавки серы Самородная сера обычно содержит большее или меньшее количество посторонних веществ. Для отделения серы от примесей: пользуются ее способностью легко плавиться. Выплавка серы производится различными способами. Выбор того или иного из них определяется в основном содержанием серы в руде, а также составом и свойствами пустой породы. Наиболее старый из способов выплавки серы заключается в ее нагревании до температуры плавления за счет тепла, стенках камеры в виде светложелтого порошка, известного под названием серного цвета. Когда камера нагреется выше-120°, сера начинает сгущаться в жидкость, которую выпускают-из камеры в деревянные формы, где она и застывает в виде палочек. Полученная таким путем сера называется черенковой. Весьма важным источником получения серы являются железный колчедан, или пирит FeS2, и полиметаллические сернистые руды, содержащие сернистые соединения меди, цинка и других цветных металлов наряду с железным колчеданом и пустой породой. Из пирита серу получают, нагревая руду в шахтной печи при температуре выше 600°. Процесс выражается уравнением: FeS2 = FeS + S Из полиметаллических руд серу получают одновременно с металлом при восстановительной плавке руды. Некоторое количество серы (газовая сера) получают из газов, образующихся при коксовании и газификации угля. Мировая (без СССР) добыча серы составляет в настоящее-время около 4 млн. т . 118 119 120 Вы читаете, статья на тему Сера в природе znaesh-kak.com Сера | справочник Пестициды.ruСодержание:
Этот элемент можно добыть не только путем сложных химических реакций, но и непосредственно из мест его природного скопления в горных породах и геологических отложениях. По этой причине люди были знакомы с серой еще задолго до того, как они начали понимать, что это такое. На протяжении своей древней истории сера очень часто применялась при совершении различных обрядов, в том числе, и религиозных. Куски самородной серы использовали экзорцисты, изгоняющие бесов, а серным дымом окуривали помещения храмов. Согласно легенде, даже Одиссей, вернувшись домой из дальних странствий, перво-наперво приказал окурить свое жилище серой. Во времена Средневековья алхимики считали, что любой металл состоит из серы и ртути, причем, чем меньше серы в нем содержится, тем он лучше и благородней. Серу находили во множестве минеральных источников. Один из таких есть в Новой Зеландии; из-за присутствия соединений серы и особого состава обитающих там водорослей вода в нем имеет ядовито-зеленый цвет. Естественно, еще с незапамятных времен этому источнику дали зловещее название «Ванна Дьявола»… Словом, сера как элемент и как химическое вещество длительное время была окружена многочисленными домыслами. И лишь в XIII-XIV веке, когда ее стали целенаправленно использовать в опытах при получении других соединений, она стала выглядеть в глазах человека куда менее загадочно. Киноварь и порох стали первыми примерами практического применения серы. Сейчас же спектр ее использования расширился еще больше: она необходима для изготовления серной кислоты, вулканизации каучука и протекания других реакций органического синтеза, в производстве красителей, сельскохозяйственных удобрений, реактивов для проведения лабораторных проб и др.[7] Кристаллы серыКристаллы серыИспользовано изображение:[10] Физические и химические свойстваСера (Sulfur), S – элемент главной подгруппы VI группы периодической системы Менделеева. Атомный номер – 16, атомная масса – 3,07. Сера при обычных условиях – хрупкие кристаллы желтого цвета.
Сера нерастворима в воде, однако хорошо растворяется в сероуглероде и бензоле. При испарении данных жидкостей можно получить ромбическую серу, кристаллы которой имеют форму октаэдров со срезанными углами или ребрами. Встречается также моноклинная модификация серы с температурой плавления + 119,3 °С и плотностью 1,96 г/см3. Она устойчива только при температуре выше +96 °С. При более низкой температуре превращается в ромбическую серу. Различия в свойствах кристаллических модификаций вызваны неодинаковой структурой кристаллов. Сера обладает свойствами типичных неметаллов. Со многими металлами сера способна соединяться непосредственно. Реакции сопровождаются выделением большого количества теплоты. Сера вступает в реакции соединения и со всеми неметаллами, но гораздо труднее, чем с металлами.[3] Сера – фунгицид и акарицид Содержание в природеВ природе сера встречается и в свободном состоянии, и в различных соединениях. Широко распространены соединения серы с различными металлами. Многие из них считаются ценными рудами (свинцовый блеск, цинковая обманка, медный блеск) и являются источниками получения цветных металлов.[3] Сера принадлежит к широко распространенным в природе элементам. Встречается в горных породах, минералах, углях, нефти, почвах, присутствует и содержится во всех живых организмах. В геологических отложениях насчитывается около 40 минералов группы сульфидов и столько же минералов группы сульфатов. В глубоких горизонтах почвы сера представлена в форме пирита, марказита; в сульфатах – в сочетаниях со щелочными и щелочноземельными металлами.[2] Содержание серы в различных типах почвГлавным источником серы в почвах служат почвообразующие породы. Среднее содержание серы в почве составляет 0,04 %, реже это значение достигает 0,2–0,3 %. В верхних горизонтах серы содержится больше, поскольку она входит в состав перегнойных кислот. СульфофиксацияДо 80–90 % серы в почве присутствует в органических формах, а 10–20 % – в минеральных. Как правило, это сульфаты калия, натрия, кальция и магния. Большое количество серы поступает в почву с атмосферными осадками. В форме органических соединений сера совершает долгий путь в цикле почвообразования и становится доступной растениям при разложении органических веществ и образовании минеральных соединений.[1] Этот процесс и называют сульфофикацией. Он имеет сезонный характер – минимальный весной, максимальный летом и затихающий к осени. Высвобождение серы идет в том же соотношении, в котором она находится в органических остатках и гумусе.[5]
Круговорот серы в почвеРастения перехватывают минеральную серу и возвращают в верхние слои почвы снова в виде органических веществ. Таким образом, совершается непрерывное преобразование форм серы в процессах обмена веществ между растениями и почвой.[2] Содержание сульфатов в почве меняется в течение сезона. Больше всего сульфатов в почве в летнее время. Именно тогда, когда минерализация (сульфофикация) идет наиболее активно.[1] отличаются большим содержанием серы. часто бедны по содержанию соединений серы.[5]характеризуются наличием доступной для растений сульфатной серы в количестве от 30 до 90 кг/га. Дефицит серы в данном типе почв ощутим на легких малогумусных и переувлажненных почвах.[1]Роль в растенииБиохимические функцииСера активно участвует в окислительно-восстановительных процессах, активировании энзимов, белковом обмене. Она способствует фиксации азота из атмосферы путем усиления образования клубеньков у бобовых.[5] Сера является составной частью белков и содержится в важнейших аминокислотах – цистине и метионине. Встречается данный элемент и в других органических соединениях – в аллил-горчичном масле из горчичных семян, в чесночном масле. Сера входит также в состав гликозидов, витамина В, биотина, некоторых антибиотиков (пенициллина).[2] Важнейшее соединение, содержащее серу и участвующее в окислительно-восстановительных реакциях – глутатион. В его состав сера входит в виде производного цистина – цистеина. Цистин содержит серу в виде дисульфидной группы, цистеин – в виде сульфгидрильной.[2] В растущих органах растений с преобладанием синтетических процессов сера обнаруживается в восстановленной форме. По мере старения, когда процессы гидролиза начинают преобладать над процессами синтеза, в растении возрастает количество окисленной формы соединений серы.[5] Сера поглощается растениями из почвы только в виде аниона серной кислоты (в окисленной форме). Однако во всех выше указанных соединениях она содержится в восстановленной форме (восстановителями сульфатов в растениях выступают углеводы). И именно в таком виде элемент участвует в окислительно-восстановительных процессах, связанных с дыханием.[2] С органическими веществами сера связана дисульфидной (-S-S-) или сульфгидрильной (-SH) группами. Эти группы выполняют важные функции в процессе окислительно-восстановительных реакций. В частности, сульфгидрильная группа при окислении теряет водород и превращается в дисульфидную группу.[5] Источником питания серой для растений служат соли серной кислоты. Частично сера в виде сернистого газа (SO2) поглощается растениями из воздуха. Окисленная форма серы – исходный продукт для синтеза белков. Эта же форма является и конечным продуктом при распаде белковой молекулы.[5] Дефицит серыДефицит серы1 - у табака, 2 – у пшеницы (справа) Использованы изображения:[9][8] Недостаток (дефицит) серы в растенияхНедостаток серы приводит к задержке синтеза белков, поскольку затрудняется образование аминокислот, содержащих данный элемент. Из-за этого визуальные проявления недостаточности серы похожи на признаки азотного голодания: замедляется развитие растений, уменьшается размер листьев, стебли удлиняются, листья и черешки становятся деревянистыми. В отличие от азотного голодания, при серном листья не отмирают, хотя их цвет становится бледным. Установлено, что бобовые и крестоцветные не испытывают недостатка в сере, если в почве содержится сульфатов более 11–14 мг/кг, злаковые – если более 7 мг/кг.[5] Избыток серыИзбыток серы в почве незначительно снижает урожайность растений из семейства крестоцветных. Так же он влияет и на злаковые. Урожайность злаковых снижается значительнее, чем крестоцветных. Визуально наблюдается общее огрубение растений, листья мельчают, края их становятся коричневыми, затем бледно-желтыми.[6] Симптомы избытка::
Содержание серы в различных соединенияхЧистая сера – слишком дорогой продукт для использования в качестве удобрения в больших количествах. Но в районах расположения месторождений серы с недостаточным процентом элемента для использования в промышленности серные породы служат удобрением.[2] В основном для устранения серной недостаточности используются серосодержащие удобрения:
Кроме указанных удобрений, сера входит в состав сульфатной нитрофоски и некоторых микроэлементов, а также поступает в почву с навозом и пестицидами.[4] www.pesticidy.ru Свойства и применение серы — Знаешь какРис. 87. Получение пластической серы Сера принадлежит к числу элементов, которые в свободном состоянии образуют несколько аллотропических видоизменений. Чистая природная сера — твердое, кристаллическое вещество желтого цвета с уд. весом 2,07, плавящееся при 112,8°. Она нерастворима в воде, но довольно хорошо растворяется в сероуглероде, бензоле и некоторых других жидкостях. При испарении этих жидкостей сера выделяется из раствора в виде прозрачных желтых кристаллов ромбической, системы, имеющих, форму октаэдров, у которых обычно часть углов или ребер как бы срезана (рис. 85). Такая сера называется ромбической. Продажная черенковая сера состоит из таких же кристаллов, но только очень мелких и плохо образованных. Совершенно иной формы кристаллы получаются, если медленно охлаждать расплавленную серу в каком-нибудь сосуде и, когда она частично затвердеет, слить еще не успевшую застыть часть серы. При этих условиях стенки сосуда оказываются покрытыми изнутри множеством длинных темножелтых игольчатых кристаллов моноклинической системы (рис, 86). Эта моноклиническая сера имеет уд. вес 1,96 и плавится при 119°. Однако она может оставаться без изменения только при температуре выше 96°. При обыкновенной температуре кристаллы моноклинической серы скоро светлеют и приобретают все свойства ромбической серы. Хотя внешне эти кристаллы сохраняют еще призматическую форму, но они уже состоят из мельчайших кристалликов-октаэдров, на которые и распадаются при сотрясении. Температура их плавления и удельный вес становятся такими же, как и у ромбической серы. Рис. 85. Кристаллы ромбической серы Очень интересны изменения, которые претерпевает сера, если медленно нагревать ее до точки кипения. При 112,8° она плавится, превращаясь в желтую легкоподвижную жидкость. При дальнейшем нагревании жидкость темнеет, приобретая красновато-бурый цвет, и при температуре около 250° становится настолько густой, что некоторое время не выливается из опрокинутого сосуда. Выше 300° жидкая сера снова становится подвижной, но цвет ее остается таким же темным. Наконец, при 444,6° сера закипает, образуя оранжево-желтые пары. При охлаждении те же явления повторяются в обратном порядке. Если расплавленную серу, нагретую до кипения, вылить тонкой струей в холодную воду, то она превращается в мягкую резиноподобную коричневую массу, растягивающуюся в нити (рис. 87). Эта модификация серы называется пластической серой. Пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает желтый цвет и постепенно превращается в ромбическую серу. Кроме трех рассмотренных видоизменений серы, известны также и другие, на которых мы не будем останавливаться. Все они неустойчивы и довольно быстро превращаются в ромбическую серу. Поэтому в природе сера встречается только в ромбической форме. Результаты определения молекулярного веса серы по понижению точки замерзания ее растворов в бензоле приводят к заключению, что молекулы серы при этих условиях состоят из восьми атомов (S8). Из таких же молекул построены, невидимому, и кристаллы серы. Таким образом, различие в свойствах кристаллических модификаций серы обусловливается не различным числом атомов в молекулах (как, например, в молекулах кислорода и озона), а неодинаковой структурой кристаллов (полиморфизм) . Рис. 86. Кристалл моноклинической серы Пары серы при низких температурах состоят главным образом из молекул S6, а выше 800° — из молекул S2. Сера является типичным металлоидом. Со многими металлами, например с медью, железом, цинком и др., она соединяется непосредственно с выделением значительного количества тепла. Сера соединяется также почти со всеми металлоидами, но далеко не так легко и энергично, как с металлами.С кислородом сера дает несколько окислов, из которых два самые важные —SO2и SO3— являются ангидридами кислот сернистой h3SO3и серной h3SO4.Соединение серы с водородом — газ сероводород h3S — в водном растворе также обладает кислотными свойствами. Сера широко используется в народном хозяйстве. В виде серного цвета она применяется в больших количествах для уничтожения некоторых вредителей садовых культур. В резиновой промышленности сера применяется для превращения каучука в резину; свои ценные свойства — упругость, эластичность и др. — каучук приобретает только после смешивания с серой и нагревания до определенной температуры. Такой процесс называется вулканизацией. Каучук с очень большим содержанием серы называют эбонитом. Он представляет собой твердое вещество, являющееся очень хорошим электрическим изолятором. Затем сера применяется для приготовления черного пороха, спичек, бенгальских огней, ультрамарина (синяя краска), сероуглерода и целого ряда других веществ. В странах, богатых серой, она является также исходным сырьем для получения серной кислоты. В медицине сера применяется для лечения некоторых кожных болезней. 119 120 121 Вы читаете, статья на тему Свойства и применение серы znaesh-kak.com Сера | Химия свойства элементовОбщие сведения и методы получения Сера (S) — неметалл, представляющий собой хрупкие кристаллы желтого цвета. Известна с древнейших времен (за 2000 лет до н.э.). Элементарную природу серы установил французский химик Лавуазье. В 1822 г, Ми-черлих обнаружил аллотропию серы. Название элемента связано с его цветом — от латинского «sulfur» светло-желтый. Русское название «сера» происходит от санскритского «сира», что также означает светло-желтый; имеется и другое древнерусское название серы «жупель» — сера горючая. Общее содержание серы в земной коре составляет —0,1 % (по массе). Сера встречается в природе как в свободном виде (самородная), так и в соединениях. Известно более 200 минералов, содержащих серу. Наиболее распространены соединения серы с различными металлами — сульфиды: PbS — свинцовый блеск; ZnS — цинковая обманка; Cu2S —медный блеск; FeS2 — пирит; HgS — киноварь и др. Широко распространены в природе также сульфаты: Na2SO|- 10Н2О — глауберов»! соль; BaS04— тяжелый шпат; CaS04-2h30 — гипс и др. В виде сульфатов натрия, калия, магния и других элементов сера содержится в водах мирового океана (0,08—0,09 %), в углях, нефти, сланцах, природных газах. Элементарную серу получают из самородных руд, используя ее способность легко плавиться. Полученную серу очищают перегонкой в рафинировочных печах, где она нагревается до кипения и конденсируется на стенках камеры в виде светло-желтого порошка или при температуре свыше 120 °С в виде жидкости, которую выпускают из камеры в формы, где она застывает в виде лалочек. Серу получают также из сероводорода h3S и восстановлением диоксида серы S02. Важными источниками получения серы являются пирит FeS2 и полиметаллические руды, содержащие сернистые соединения меди, цинка и других цветных металлов. Некоторое количество серы (газовая сера) получают из газов, образующихся при коксовании и газификации угля. Физические свойства Атомные характеристики. Атомный номер 16, атомная масса 32,064 а. е. м., атомный объем 15,38*10-6 м3/моль, атомный радиус 0,104 нм, ионные радиусы s2- 0,174 нм, s+ 0,037 нм, s6+ 0,034 нм. Конфигурация внешних электронных оболочек 3s23p4. Значения потенциалов ионизации / (эВ): 10,357; 23,4; 34,8. Сродство к электрону 2,07—2,33 эВ. Электроотрицательность 2,6. Существует ряд кристаллических и аморфных модификаций серы. До 95,6 °С устойчива ромбическая, или a-S, с параметрами а= 1,04646 нм, 6=1,28660 нм, с = 2,44860 нм; в интервале 95,6—119,3°С моноклинная, или B -S, с параметрами решетки а=0,090 нм, 6=1,096 нм, с= 1,102 нм; 6 = 86 16'. Энергия кристаллической решетки серы 223,0 мкДж/ /кмоль. Выше 119,3°С Й -S переходит в жидкую X-S. При быстром нагреве ромбическая a-S непосредственно превращается в подвижную жидкость соломенного цвета X-S. В жидкой сере наблюдается равновесие A ,-S =<=tB -s +n -s и при 160 °С в ней содержится 89,2 % ^-S; 4,1 % p-S; 6,7 % я -S. Аморфная темно-красная пластическая p-S образуется при резком охлаждении жидкой серы; она нерастворима в сероуглероде и быстро переходит в ромбическую a-S. Химические свойства В соединениях сера проявляет степени окисления —2, +2, +3, +4, +5, +6. Элементарная сера химически активна и взаимодействует при нагревании со многими металлами и неметаллами (за исключением золота, платины, азота, иода и инертных газов), с органическими и неорганическими соединениями. При комнатной температуре во влажном воздухе сера слабо окисляется, при 280 °С она горит в кислороде, а при 360 °С — на воздухе. Смесь паров серы и кислорода взрывается. При обычных условиях сера с кислородом не взаимодействует. При цагреваиии на воздухе или в кислороде сера образует оксиды: S02 — оксид серы (IV), или сернистый газ, представляющий собой бесцветный газ с резким удушливым запахом, легко конденсирующийся в бесцветную жидкость, кипящую при —10 °С, хорошо растворяющуюся в воде с образованием сернистой кислоты h3S03; S03 — оксид серы (VI), серный ангидрид, представляющий собой бесцветную легкоподвижную жидкость, кипящую при 44,7 "С и кристаллизующуюся при 16,9 °С; при хранении в присутствии следов влаги превращается в длинные шелковистые кристаллы, хорошо растворяется в воде, образуя серную кислоту h3S04. Известны малоустойчивые оксиды серы: S20, SO, S203, S04, S07, S3O10. Существует ряд кислородсодержащих кислот: h3S03— сернистая кислота — непрочное соединение, существует только в водных растворах, окисляется кислородом воздуха, превращаясь в серную кислоту h3S04, хороший восстановитель, двухосновная кислота, образует два ряда солей: сульфиты и гидросульфиты! h3S04 — серная кислота — бесцветная маслянистая жидкость без запаха, нелетучая, кристаллизующаяся при 10,3 °С, тяжелая, активно поглощает пары воды, сильный окислитель, двухосновная кислота, образует два ряда солей: сульфаты и гидросульфаты, из которых практически нерастворимы только BaS04, PbS04 и SrS04. h3S207 — пиросерная, или двусерная кислота. Растворением серного ангидрида S03 в серной кислоте получают олеум, состоящий главным образом из пиросерной кислоты. При охлаждении олеума кислота выделяется в виде бесцветных кристаллов. Пиросерная кислота образует соли — дисульфаты или пиросульфаты, которые при нагревании выше температуры плавления разлагаются, превращаясь в сульфаты. h3S02 — сульфоксиловая кислота; в свободном состоянии не выделена. h3S208 —пероксодвусерная, или надсерная, кислота, обладает сильными окислительными свойствами, образует соли персульфаты. h3S202 — тиосернистая кислота, образуется как промежуточный продукт при различных реакциях. h3S203 — тиосерная кислота — неустойчива, уже при комнатной температуре распадается, образует соли — тиосульфаты, которые значительно устойчивее кислоты. h3S204 — дитионистая кислота, существует только в виде солей. Существует группа политионовых кислот, отвечающих общей форму, ле h3S*06, где х принимает значения от 2 до 6. К группе таких кислот принадлежат h3S4O0 (тетратионовая кислота) и h3S2Oe (дитионовая кислота). Политионовые кислоты неустойчивы и известны лишь в водных растворах. Соли их — полнтионаты — более устойчивы, некоторые из них получены в виде кристаллов. При обычных условиях сера с водородом ие соединяется, при нагревании образует соединения, отвечающие общей формуле PbS* — суль-фаны; h3S — сероводород; h3S2 — двухсернистый водород; h3S3 — трех-сернистый водород и т. д. Водные растворы сульфанов обладают свойствами слабых двухосновных кислот. Сероводород h3S —бесцветный газ с характерным запахом, ядовитый, немного тяжелее воздуха, горючий, легко воспламеняется, сильный восстановитель, хорошо растворяется в воде, образуя сероводородную кислоту, соли которой — сульфиды. Остальные сульфаны — малоустойчивые желтоватые маслянистые жидкости; растворимы в воде с образованием соответствующих кислот, соли которых — полисульфиды. Сера взаимодействует почти со всеми металлами (кроме золота, иридия, платины), образуя сульфиды. Прн комнатной температуре сера соединяется со щелочными н щелочноземельными металлами, а также с Си, Ag, Hg; при иагреваиин — с Pb, Sn, Ni, Со, Zn, Mn, Cr, Al; в присут ствии влаги — с Fe; тугоплавкие металлы н некоторые металлы платиновой группы взаимодействуют с серой прн высокой температуре в мелкораздробленном состоянии; некоторые — с парами серы под дав лением. Различают основные сульфиды (Na2S, MgS), амфотерные (A1 2 S3, Cr 2 S3) и кислотные (MoS, WS3). Сульфиды могут соединяться друг с другом, образуя тиосоли (например. Na2WS4 — тиовольфрамат натрия). Соединения серы с азотом получены косвенным путем. Известны N4S4 —азотистая сера — золотисто-желтые кристаллы с температурой плавления 178 °С; при ударе и нагревании выше температуры плавления разлагаются на элементы, в воде не растворяются; N2 S4 — четырехсер-иистый азот — темно-красные кристаллы с температурой плавления 23 °С, постепенно самопроизвольно разлагающиеся; при нагревании вспыхивают, в воде не растворяются; N2Ss — сернистый азот. При 800—900 °С сера взаимодействует с углеродом, образуя сероуглерод CS2 — бесцветную жидкость, которая кипит при 40 °С, плохо растворяется в воде; сероуглерод хорошо растворяет жиры, масла, смолы, склонен к полимеризации. При взаимодействии углерода, кислорода и серы при высокой температуре образуется серооксид COS. Известны неустойчивые низшие сульфиды углерода: CS — белый налет, который уже при —180 "С со взрывом превращается в коричневый продукт полимери. зации (OS)*; несколько более устойчива C3S2 —слезоточивая жидкость, затвердевающая при 5 °С и склонная к полимеризации. При сплавлении фосфора с серой, взятых в соответствующих соотношениях, образуются тиоангидриды P4S3, P4S5, P4S7, P4Si0, которые гид-ролизуются во влажном воздухе с выделением фосфииа РН3. Галогены, за исключением иода, непосредственно соединяются с се рой. Уже на холоду сера энергично взаимодействует со фтором, образуя ряд соединений: SF6 — бесцветный газ, термически и химически стойкий, не реагирующий с водой, соляной кислотой, едким натром, водородом и кислородом; SF4 — бесцветный газ, энергично взаимодействующий с во-дой, термически устойчивый до 600 °С, хороший фторирующий агент; S2Fi0 и др. При полном отсутствии влаги уже при комнатной температуре сера взаимодействует с хлором н бромом, образуя соединения: S2C19 — оранжево-желтую маслянистую жидкость с температурой кипения 137 "С, хорошо растворяющую серу, дымящую во влажном воздухе; в воде подвергается гидролизу; SC12 — красную жидкость с удушливым за. пахом, гидролитически разлагающуюся водой; SC14 — белый порошок, устойчивый только в твердом состоянии при низкой температуре; S2Br2 — красную маслянистую жидкость, очень чувствительную к влаге воздуха; прн температуре выше 90 °С разлагается на элементы. Соединения серы с иодом неустойчивы, легко разлагаются. Получены соединения S*I2, где х —от 2 до 6. Кроме того, известны галогенопроизводные сульфанов, имеющие общую формулу Sx(^)2, где X — галогены. Многообразны оксигалогениды серы общей формулы SO(A")2и S02(X)2. С водой и разбавленными кислотами сера не взаимодействует. Концентрированная азотная кислота окисляет серу до серной кислоты. Соляная кислота не действует на серу, но в присутствии окислителей пе реводит серу в серную кислоту. Царская водка также окисляет серу до серной кислоты. Концентрированная серная кислота на холоду на серу не действует, с расплавленной серой реагирует с образованием сернисто го газа S02и воды. Со щелочами сера взаимодействует с образованием сульфидов и сульфитов (реакция обратимая). При нагревании в растворе аммиака Nh4 сера образует полисульфид и тиосульфат аммония. Расплавленная сера реагирует с оксидами щелочных металлов с образованием сульфидов, сульфитов и сульфатов. С оксидами тяжелых металлов сера заметно взаимодействует при 150—200 °С с выделением сернистого газа. В воде сера практически не растворяется, хорошо растворяется в безводном аммиаке, сероуглероде и ряде органических растворителей (феноле, бензоле, дихлорэтане и др.). Области применения Основной потребитель серы — химическая промышленность: около 50% добываемой серы идет на производство серной кислоты. Большое количество серы расходуется в резиновой и целлюлозно-бумажной промышленности, вискозном и спичечном производстве, в органическом синтезе (получение сернистых красителей, сероуглерода, искусственных волокон, фармацевтических препаратов, ускорителей вулканизации каучука). Серу применяют при получении различных цементов, замазок, асфальтов, дымного пороха, светящихся составов, бенгальских огней. В сельском хозяйстве серу широко применяют в виде серного цвета, используя для уничтожения некоторых вредителей растений; серные удобрения повышают морозостойкость растений и злаков. Добавки серы улучшают обрабатываемость автоматных сталей и антифрикционные свойства спеченных антифрикционных материалов. В медицине используют как элементарную серу, так и ее соединения. Все сульфамидные препараты — это органические соединения серы. Широко применяются соединения серы: — FeS2 (пирит) — для получения серной кислоты; сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов (Na2S, CaS и BaS) —в кожевенной промышленности; сульфиды цинка ZnS и кадмия CdS служат основой люминофоров; некоторые сульфиды обладают полупроводниковыми свойствами и применяются в электронной технике; многие природные сульфиды используются в металлургии для выплавки цветных и редких металлов; — оксид серы (IV) S02 — для получения серной кислоты; для отбеливания соломы, шерсти, шелка; как дезинфицирующее средство; для лечения домашних животных; — сульфиты калия K2S03 и натрия Na2S0.3 для отбеливания некоторых материалов в текстильной промышленности при крашении тканей, в фотографии; — гидросульфит кальция Ca(HS03)2 — при переработке древесины в сульфитную целлюлозу, из которой затем получают бумагу; — сульфат натрия Na2S04 — при производстве стекла; глауберову соль Na2SO4-10h3O в медицине; гипс CaS04-2h30 для изготовления отливочных форм и слепков с различных предметов, в строительстве, в хирургии; медный купорос CaS04-5h30 — в сельском хозяйстве, для приготовления минеральных красок, для электролитического покрытия металлов медью; алюмокалиевые квасцы KA1(S04)2- 12Н20 — для дубления кожи, в красильном деле; — олеум h3S207 — для очистки нефтепродуктов, для производства некоторых красителей и взрывчатых веществ; — серная кислота h3S04 — для получения минеральных удобрений, некоторых кислот (НС1, Н3Р04 и др.), взрывчатых веществ, красок, при очистке керосина, нефтяных масел и продуктов коксохимического производства (бензола, толуола), при травлении черных металлов (снятия окалины), в свинцовых аккумуляторах; — персульфаты — как средства для отбелки, в качестве окислителей в лабораторной практике и для некоторых технических целей; — тиосульфат натрия Na2S203 — в фотографии как закрепитель, в текстильной промышленности для удаления остатков хлора после отбелки тканей, в медицине и ветеринарии; — хлорид серы (I) S2C12 — для вулканизации каучука. ibrain.kz |
Цельнозерновые злаковые
Цельнозерновые злаковые – это «медленные» углеводы. Тут и хлеб, и макаронные изделия, хотя бы на 50% состоящие из цельнозерновой муки, и нешлифованный коричневый рис.
Жиры
Только полезные жиры! Оливковое, рапсовое, подсолнечное и другие растительные масла подойдут для салата.
Фрукты
Употребляйте достаточно фруктов – всех цветов и размеров. Они обеспечивают вас витаминами и микроэлементами и отлично заменят десерт. |