§21. Сера как простое вещество. Аллотропия и свойства серы.

1. В каком виде сера встречается в природе?

Ответ:

Сера встречается в природе как в виде простого вещества (самородная сера), так и в виде соединений (сульфиды и сульфаты).

2. Какие аллотропные модификации серы вы знаете и чем они отличаются друг от друга?

Ответ:

Сера в свободном виде образует две относительно устойчивые аллотропные модификации: ромбическую и моноклинную. Они отличаются формой кристалла, ромбическая сера имеет октаэдрическую форму, а моноклинная – призматическую.

3. Объясните, почему сера в соединениях с металлами проявляет степень окисления -2, а в соединениях с кислородом и галогенами +4 и +6.

Ответ:

Сера, по сравнению с металлами, более электроотрицательный элемент, поэтому в соединениях с металлами она проявляет степень окисления -2.

Сера, по сравнению с кислородом и галогенами, менее электроотрицательный элемент, поэтому в соединениях с ними она проявляет степень окисления +4 и +6.

4. Какой объём воздуха расходуется на сжигание 4 г серы? (Объёмное содержание кислорода в воздухе примерно 20%).

 Дано:

`m(S) = 4 г`

`φ(O_2) = 20%`

`V("воздуха") = ?`

Решение

`S + O_2 = SO_2`

`n(S) = (m(S))/(M(S)) = 4/32 = 0.125" моль"`

`n(O_2) = n(S) = 0.125" моль"`

`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 0.125*22.4 = 2.8 л`

`V("воздуха") = (100*V(O_2))/(φ(O_2)) = (100*2.8)/20 = 14 л`

Ответ: `V("воздуха") = 14 л`.

5. Как изменяются окислительные и восстановительные свойства серы в соединениях: H₂S, S, SO₂, SO₃? Назовите из этих веществ наиболее сильный окислитель и восстановитель.

Ответ:

H₂S – проявляет сильные восстановительные свойства, так как сера в данном соединении имеет минимальную степень окисления -2, т. е. она уже не способна принимать электроны.

S – проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства, так как сера в данном соединении имеет промежуточную степень окисления 0, т. е. она может как принимать, так и отдавать электроны.

SO₂ – проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства, так как сера в данном соединении имеет промежуточную степень окисления +4, т. е. она может как принимать, так и отдавать электроны.

SO₃ – проявляет сильные окислительные свойства, так как сера в данном соединении имеет максимальную степень окисления +6, т. е. она уже не способна отдавать электроны.

6. При образовании 1 моль оксида серы (IV) из простых веществ выделяется 332,8 кДж. Определите количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 г серы.

 Дано:

`n_1(SO_2) = 1" моль"`

`Q_1 = 332.8" кДж"`

`m_2(S) = 1 г`

`Q_2 = ?`

Решение

`S + O_2 = SO_2`

`n_2(S) = (m_2(S))/(M(S)) = 1/32 = 0.03125" моль"`

`Q_2 = (n_2(S)*Q_1)/(n_1(SO_2)) = (0.03125*332.8)/1 = 10.4" кДж"`

Ответ: `Q_2 = 10.4" кДж"`.