Сера и её соединения
Тема урока: Сера и её соединения 📚
Жёлтый порошок из кабинета химии — родня вулканам, спичкам и даже запаху тухлых яиц. Разберёмся, как ведёт себя сера и её главные соединения.
Цели урока 🎯
Узнать свойства серы и её аллотропные модификации 🟡
Разобрать реакции серы с металлами, водородом и кислородом 🔥
Выучить степени окисления серы и прорешать задачи 🧮
Основная часть урока 📝
1. Сера в природе и её модификации 🤔
Сера — жёлтое хрупкое твёрдое вещество, в воде не растворяется и даже не смачивается ею. В природе встречается в самородном виде (у вулканов), в сульфидах (пирит FeS2) и сульфатах (гипс). У серы есть аллотропные модификации: устойчивая ромбическая, моноклинная и пластическая.
2. Реакции с металлами и водородом 🔥
При нагревании сера соединяется с металлами, образуя сульфиды: Fe + S = FeS. С ртутью реакция идёт уже при комнатной температуре: Hg + S = HgS — поэтому разлитую ртуть засыпают серой. С водородом сера даёт сероводород: H2 + S = H2S.
Пример 1. Сколько граммов сульфида железа(II) получится при нагревании 11,2 г железа с избытком серы?
Уравнение: Fe + S = FeS. Баланс: по одному атому Fe и S с каждой стороны.
n(Fe) = 11,2/56 = 0,2 моль.
n(FeS) = n(Fe) = 0,2 моль.
M(FeS) = 56 + 32 = 88 г/моль; m(FeS) = 0,2 × 88 = 17,6 г.
Ответ: 17,6 г FeS. Проверка: 11,2 г железа + 6,4 г серы (0,2 моль) = 17,6 г — масса сохраняется.
3. Сероводород 🧪
Сероводород H2S — бесцветный ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Его водный раствор — слабая сероводородная кислота, её соли называются сульфидами.
✨ Важно: в H2S у серы низшая степень окисления −2, поэтому сероводород — сильный восстановитель.
4. Оксиды серы ⚗
Сера горит синим пламенем: S + O2 = SO2. Сернистый газ SO2 при растворении в воде даёт сернистую кислоту: SO2 + H2O = H2SO3. При катализаторе V2O5 и нагревании SO2 окисляется дальше: 2SO2 + O2 = 2SO3 — это ключевая стадия производства серной кислоты.
Пример 2. Какой объём сернистого газа (н.у.) образуется при сжигании 8 г серы?
Уравнение: S + O2 = SO2.
n(S) = 8/32 = 0,25 моль.
n(SO2) = n(S) = 0,25 моль.
V(SO2) = 0,25 × 22,4 = 5,6 л.
Ответ: 5,6 л сернистого газа.
5. Степени окисления серы 🔍
−2 — в сероводороде H2S и сульфидах (FeS)
0 — в простом веществе S
+4 — в SO2 и сернистой кислоте H2SO3
+6 — в SO3, серной кислоте H2SO4 и сульфатах
Типичные ошибки ⚠️
❌ Пишут Fe2S3 в реакции железа с серой. ✅ Сера — окислитель слабее хлора и окисляет железо только до +2: получается FeS.
❌ Считают, что SO2 с водой даёт серную кислоту. ✅ SO2 даёт сернистую H2SO3; серную H2SO4 образует SO3.
❌ Путают сульфиды и сульфаты. ✅ Сульфиды — соли H2S (сера −2), сульфаты — соли H2SO4 (сера +6).
❌ Забывают, что H2S ядовит. ✅ Все опыты с сероводородом — только под тягой.
Готовишься к контрольной? 🎓
Сера с её четырьмя степенями окисления — частый гость в контрольных. В «Моей школе LS» (онлайн-обучение с 1 по 11 класс) учитель в малой группе прорешает с тобой цепочки превращений серы до полной уверенности.
Мини-конспект 📋
Сера — жёлтое твёрдое вещество, не смачивается водой; есть аллотропные модификации.
С металлами при нагревании даёт сульфиды: Fe + S = FeS; с ртутью — без нагревания.
H2S — ядовитый газ с запахом тухлых яиц, сера в нём −2.
S + O2 = SO2; SO2 + H2O = H2SO3.
2SO2 + O2 = 2SO3 (катализатор V2O5) — путь к серной кислоте.
Степени окисления серы: −2, 0, +4, +6.
Зачем это нужно? 🚀
Серой вулканизируют каучук — так делают автомобильные шины 🚗
Сернистым газом окуривают теплицы и погреба от плесени и вредителей 🍇
Запах H2S — сигнал испорченных продуктов: нос работает как химический датчик 👃
Ртуть и её пары ядовиты. С серой ртуть реагирует уже при комнатной температуре: Hg + S = HgS. Образуется нелетучий безопасный сульфид, который легко собрать.
Уравнение: Fe + S = FeS.
n(S) = 3,2/32 = 0,1 моль; n(FeS) = 0,1 моль.
m(FeS) = 0,1 × 88 = 8,8 г.
Ответ: 8,8 г сульфида железа(II).
При сжигании угля и нефтепродуктов в атмосферу попадает сернистый газ SO2. С водой облаков он образует сернистую кислоту, которая выпадает с дождём и вредит лесам, озёрам и памятникам из мрамора.
Оцените урок:
