Характеристика серы
1. Элемент №16 - сера, знак серы S (эс), ее атомная масса Ar=32, ее заряд ядра Z=+16, в ядре 16 p⁺(протонов) и 16 n⁰(нейтронов). Вокруг ядра находятся 16 e⁻(электронов), которые размещаются на трех энергетических уровнях, так как сера находится в третьем периоде.
2. Напишем модели строения атома серы:
а). Модель атома серы при дуг:
₊₁₆S)₂)₈)₆
б). Модель атома серы, через электронную формулу (электронная конфигурация):
₊₁₆S 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴3d⁰
в). Электронно-графическая модель атома серы :
- - - - -
⇵ ↑ ↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₆S
3. Сера, как простое вещество обладает образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны циклические молекулы S₈, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество жёлтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S₄, S₆) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую).
Формулу серы чаще всего записывают просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами.
Сера неметалл, проявляет степень окисления в соединениях от -2 до +4, +6. В химических реакциях может быть восстановителем, может быть окислителем.
S⁰ + 2e⁻⇒S⁻² окислитель
S - 4e⁻ ⇒ S⁺⁴ восстановитель
S - 8e⁻ ⇒ S⁺⁶ восстановитель
4. Молекулы атомов простых веществ в третьем периоде: натрий,магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂.
От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий - амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы.
Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства.
Натрий, магний, алюминий - восстановители.
Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
5. Высший оксид серы – SO₃ кислотный оксид:
SO₃ + H₂O=H₂SO₄
SO₃ + CaO=CaSO₄
6. Гидроксид серы –H₂SO₄ серная кислота, сильная кислота.
H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂
H₂SO₄ + CaO = CaSO₄ + H₂O
H₂SO₄ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + 2H₂O
7. Летучее соединение с водородом H₂S сероводород, бесцветный газ, с неприятным запахом протухших яиц. Раствор сероводорода в воде – слабая сероводородная кислота.
Характеристика алюминия:
1. Название элемента - алюминий, химический символ - AI (алюминий), порядковый номер - № 13 , атомная масса Ar=27 Группа - 3, подгруппа- главная , 3-й период
Заряд ядра атома алюминия +13 (в ядре 13 протона- p⁺ и 14 нейтрона - n⁰)
Вокруг ядра атома 3 энергетических уровня, на которых располагаются 13 электрона.
2. Исходя из вышеизложенного напишем модели строения атома алюминия:
а). Модель атома алюминия при дуг:
₊₁₃AI)₂)₈)₃
б). Модель атома, через электронную формулу (электронная конфигурация):
электронная формула алюминия ₊₁₃AI 1s²2s²2p⁶3s²3p¹
в).Электронно-графическая модель атома:
↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₃AI
3. Простое вещество алюминий металл, с металлической кристаллической решеткой, валентность алюминия в соединениях равна 3, степень окисления+3
4. Молекулы атомов в 3 группе, главной подгруппе одноатомные. С увеличением заряда ядра от бора до талия неметаллические свойства уменьшаются, а металлические усиливаются.
5. Молекулы атомов простых веществ в периоде: натрий, магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂. От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий -амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы. Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства. Натрий, магний, алюминий - восстановители. Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
6. Формула высшего оксида: AI₂O₃ - амфотерный оксид
AI₂O₃ + 3H₂= 2AI + 3H₂O
AI₂O₃ + K₂O = 2KAlO₂ (алюминат калия)
AI₂O₃ + 6NaOH + 3H₂O = 2Na₃[Al(OH)₆]
7. Формула гидроксида: AI(OH)₃ - амфотерное основание, не растворимое в воде:
а) Гидроксид алюминия, как основание взаимодействует с кислотами:
2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ +6 H₂O
б) как амофтерный гидроксид взаимодействует со щелочами:
Al(OH)₃ +3 NaOH = Na₃[Al(OH)₆]
8. Летучего соединения с водородом не образует.
Соединение алюминия с водородом - это гидрид алюминия AIH₃ - кристаллическое вещество белого цвета с ионной кристаллической решеткой, не летучее, плохо растворимое в воде. Используется, как компонент ракетного топлива, мощный восстановитель.
Небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия KMnO4:
2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑ Используют также реакцию каталитического разложения пероксида водорода Н2О2 в присутствии оксида марганца(IV):
2 H2O2=2 H2O+O2
Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия (бертолетовой соли) KClO3:
2 KClO3=2 KCl+3O2
К лабораторным получения кислорода относится метод электролиза водных растворов щелочей, а также разложение оксида ртути(II) (при t = 100 °C):
2 HgO=2 Hg+O2
На подводных лодках обычно получается реакцией пероксида натрия и углекислого газа, выдыхаемого человеком: 2 Na2O2+2 CO2=2 Na2CO3+O2
2.
Взаимодействие c металламиВ результате реакции образуется оксид этого металла.4Al + 3O2 = 2Al2O3;3Fe + 2O2 = Fe3O4.Взаимодействие с неметалламиПри этом образуется оксид этого неметалла.Сера взаимодействует с кислородом при 250°С:S + O2 = SO2.Горение фосфора с образованием оксида фосфора (V) начинается при 60 °С:4Р + 5О2 = 2Р2О5.Графит реагирует с кислородом при 700-800 °С:С + О2 = СО2.С водородом кислород взаимодействует при 300 °С:2Н2 + О2 = 2Н2О.Взаимодействие с некоторыми сложными веществамиВ этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества.2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2;СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.Кислород – второй по электроотрицательности элемент, поэтому в окислительно-восстановительных процессах он выступает в качестве окислителя. Горение, гниение, ржавление и дыхание протекают при участии кислорода.
Только при взаимодействии с фтором он проявляет восстановительные свойства:
O2 + F2 = F2O2 (в электрическом разряде).
Дифторид кислорода может быть получен при быстром пропускании фтора через 2 % раствор щелочи:
2F2 + 2NaOH = OF2 + 2NaF + H2O.
3. Применение O2: для интенсификации процессов получения чугуна и стали, при выплавке цветных металлов, как окислитель в различных хим.производствах, для жизнеобеспечения на подводных кораблях, как окислитель ракетного топлива ( жидкий кислород), в медицине, при сварке и резке металлов.
Применение O3: для обеззараживания питьевой воды, сточных вод, воздуха, для отбеливания тканей.
