ЭЛЕМЕНТЫ VI ГРУППЫ «КИСЛОРОД И СЕРА» Работу выполнил: Общая характеристика Аллотропные модификации серы и кислорода ромбическая Кислород- О2 Сера - S ◦ Газ без цвета, запаха, легче озона, малорастворим в воде, бактерицидными свойствами не обладает, не ядовит. Поддерживает процессы дыхания, горения, окисления, гниения. Химически менее активен, чем озон. ◦ Наиболее устойчива ромбическая сера, которая состоит из молекул , напоминающих по форме корону. Ромбическая сера представляет собой жёлтые кристаллы, которые легко измельчаются в светложёлтый порошок. Несмотря на то что сера тяжелее воды, она в ней не тонет, а плавает на её поверхности, так как обладает гидрофобными свойствами, т. е. не смачивается водой. Озон- О3 Светло-синий газ, с сильным запахом, в небольших концентрациях с очень приятным запахом (свежести), в 1,5 раза тяжелее кислорода, хорошо растворим в воде. Озон химически активнее кислорода, обладает бактерицидными свойствами. Ядовит при концентрациях больше, чем 10%. ◦ При нагревании сера переходит в моноклинную модификацию, представляющую по внешнему виду тёмно-жёлтые игольчатые кристаллы. От ромбической модификации моноклинная отличается только взаимным расположением молекул . При охлаждении моноклинная сера вновь переходит в ромбическую. Сера плавится и превращается в подвижную светло-жёлтую жидкость, которая при дальнейшем нагревании темнеет, приобретает краснобурую окраску, загустевает. ◦ Если кипящую серу медленно вылить в сосуд с холодной водой, то она становится эластичной, похожей на резину. Эту модификацию серы называют пластической. Она представляет собой полимер, состоящий из длинных цепочек атомов серы. моноклинная пластическая Распространенность в природе Кислород – самый распространенный элемент на Земле. В виде простого вещества этот элемент является второй по количеству (примерно 21% по объему) и первой по значению для жизни составной частью атмосферы. Кислород входит в состав воды, покрывающей 2/3 земного шара, многочисленных минералов и образуемых ими руд, многих органических соединений. Сера в природе встречается в самородном состоянии, в виде соединений с металлами – сульфидов и сульфатов. Сера относится к жизненно важным химическим элементам, она входит в состав биологических тканей всех растений и животных. Он необходим для жизни, т.к. участвует в процессе дыхания. 2%5% 2% 26% 2%7% 4% 2% 1% 49% кислород водород кальций натрий алюминий калий кремний магний железо остальное Физические свойства Кислород ◦ газ без цвета и запаха. При температуре -183 ℃ кислород сжижается, а при -219℃ переходит в твёрдое состояние. Жидкий кислород имеет голубую окраску, а твёрдый — синюю. ◦ Газообразный кислород немного тяжелее воздуха. ◦ Кислород плохо растворим в воде. При понижении температуры растворимость кислорода в воде увеличивается. Растворённым в воде кислородом дышат рыбы. Сера ◦ Сера – твердое кристаллическое вещество желтого цвета. ◦ Не растворима в воде. ◦ Мелкие кристаллы серы не смачиваются водой, плавают на поверхности (флотация). ◦ Сера хорошо растворима в сероуглероде. Способы получения кислорода: Б) В промышленности: 1. Перегонкой сжиженного воздуха при t = - 1830 С под давлением. В) В лаборатории: 1. Разложение некоторых кислородосодержащих веществ: А) перхлората калия: А) В природе: 1. Кислород в природе образуется в процессе фотосинтеза. 6СО2 +6Н2О → С6Н12О6 +6O2 2. Во время грозы: 3O2 2O3 2KClO3 –t;MnO2 2KCl + 3O2 Б) при сильном (выше 600°C) прокаливании нитрата натрия: 2NaNO3 =2NaNO2 + О2 В) воды под действием электрического тока (электролиз): 2H2O → 2H2 + O2 Г) более чистый кислород получают разложением пероксида водорода H2O2 в присутствии каталитических количеств твердого диоксида марганца MnO2 : 2Н2О2 = 2Н2О + О2. вытеснение воды вытеснение воздуха Способы получения серы: В промышленных условиях серу получают без подъема руды на поверхность: • путем выплавления из руды водяным паром •окислением сероводорода •восстановлением сернистого газа: 2 H2S + O2 = 2 S + 2H2O SO2 + C = S + CO2 SO2 + 2 CО = S + 2 CO2 Самородную серу очищают от примесей песка и глины. Для этого ее расплавляют перегретым водяным паром, в результате жидкая сера легко отделяется от твердых примесей. При затвердевании получается комовая сера, дальнейшую очистку которой проводят перегонкой. Из сульфидов t FeS2 =>FeS +S Химические свойства кислорода • Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением. • С кислородом реагируют все элементы, кроме Au, Pt, He, Ne и Ar, во всех реакциях (кроме взаимодействия со фтором) кислород - окислитель. 1. Неустойчив: O3 O2 + O 2. Сильный окислитель: 2KI + O3 + H2O 2KOH + I2 + O2 Обесцвечивает красящие вещества, отражает УФ - лучи, уничтожает микроорганизмы. С неметаллами C + O2 CO2 S + O2 SO2 2H2 + O2 2H2O С металлами 2Mg + O2 2MgO 2Cu + O2 –t 2CuO Со сложными веществами 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O Окислительные свойства Химические свойства серы Восстановительные свойства 1. Сера взаимодействует практически со всеми металлами. 1. Сера взаимодействует с кислородом (горит) 2. Со щелочными металлами сера взаимодействует без нагревания. 2. Сера взаимодействует со фтором. 2Al + 3S = Al2S3 2Na + S = Na2S 3. При повышенной температуре сера взаимодействует с водородом. H2 + S = H2S S + O2 = SO2 S + 3F2 = SF6 Применение кислорода Для дыхания: - Медицинский кислород хранится в металлических газовых баллонах высокого давления. Для подачи кислорода и кислородно-воздушных смесей применяются кислородные ингаляторы различных моделей и модификаций. - Кислород применяют и для обогащения кислородом водной среды в рыбоводстве. - В качестве окислителя для ракетного топлива применяется жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота и другие богатые кислородом соединения. Смесь жидкого кислорода и жидкого озона — один из самых мощных окислителей ракетного топлива. - В химической промышленности кислород используют как реактивокислитель в многочисленных синтезах. - Кислород в баллонах голубого цвета широко используется для газопламенной резки и сварки металлов. Применение серы ◦ Примерно половина производимой серы используется в производстве серной кислоты. Серу применяют для вулканизации каучука, как фунгицид в сельском хозяйстве и серу коллоидную как лекарственный препарат. ◦ Серу применяют в электронной технике, при изготовлении оптических приборов, люминофоров (серная лампа), в производстве фармацевтических и косметических препаратов — лосьонов, мазей, средств против кожных болезней. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
