Сера и её соединения

Сера известна с давних времен. В  природе встречается в свободном и связанном виде. Общее содержание серы по массе в земной коре составляет около 0,1 % или 0,7 % массы планеты. Главная масса серы в виде сульфидов металлов находится в мантии Земли на глубине 1100–1400 км.

Известно несколько аллотропных модификаций серы. До температуры 150°C молекула серы имеет циклическую форму. Это кольцо из 8 атомов, соединенных в виде короны. В обычных условиях это кристаллы так называемой ромбической модификации. При повышении температуры до 100 °С она превращается в моноклинную. Расплавленная сера при 187 °C становится очень вязкой, кольца S₈ разрываются и происходит полимеризация в виде спиральных молекул с длиной цепи до 10000 атомов. При дальнейшем нагревании эти молекулы разрываются и вязкость уменьшается. Охлаждая такой расплав атомы серы образуют пластическую серу, которая через некоторое время переходит в кристаллическую ромбическую модификацию.

В воде сера не растворяется, растворима в органических растворителях. Она диэлектрик.

Сера используется при вулканизации каучука, приготовления черного пороха, спичек, ядохимикатов, для получения серной кислоты.

Получают серу выплавкой из так называемой «самородной» серы.

Сера находится в VI группе третьего периода периодической системы. Элементы подгруппы кислорода в значительной мере отличаются от кислорода, прежде всего в способности проявлять положительные степени окисления. На внешнем электронном слое у атома серы шесть электронов. Формула электронной конфигурации 3s²3p⁴. Взаимодействуя с менее электроотрицательными элементами,  сера  может  принимать 2 электрона, проявляя степень окисления –2. Также сера способна отдавать электроны, проявляя степень окисления от +2 до +6,  причем только в соединениях с кислородом и некоторыми галогенами.

Сера – активный неметалл. Среди металлов только золото, платина и рутений не взаимодействуют с серой. При нагревании сера реагирует с водородом, образуя сероводород:

S + Н₂ = H₂S

Сера взаимодействует со многими металлами, образуя сульфиды:

S + Fe = FeS

2Al + 3S = Al₂S₃

Из неметаллов только азот и иод не соединяются с серой. Сжигание серы в струе кислорода приводит к образованию сернистого газа или сернистого ангидрида SO₂:

S + O₂ = SO₂

Элементарная сера может также проявлять восстановительные свойства:

S + 2HNO₃ = H₂SO₄ + 2NO