Геохимия серы
Главные месторождения самородной серы расположены в США, СНГ, Мексике, Италии, Японии.
3.1. Физические и химические свойства серы.
Сера химически активна и особенно легко при нагревании соединяется почти со всеми элементами, за исключением N2, I2, Au, Pt и инертных газов.
В природных условиях сера существует в виде циклооктасеры S8 , ее кристаллы содержат молекулы в виде короны. Наиболее изучены три модификации серы, из которых самой устойчивой является α-модификация или ромбическая сера:
Она известна своей ярко желтой окраской (ρ = 2,07 г/см3, Тпл = 112,8 °C Ткип = 444,6 °C).Природная сера практически полностью состоит из α-модификации. Эта модификация практически нерастворима в воде, но хорошо растворима в сероуглероде CS2 50,4 г/100г, бензоле C6H6 2,1 г/100г, толуоле 2,06 г/100г и ацетоне 2,5 г/100г (при 25°C), причем растворимость с повышением температуры увеличивается. При температуре 95,6°C ромбическая сера переходит в моноклинную β-модификацию, устойчивую между 95,6 °C и температурой плавления Тпл = 119,3 °C. Она имеет медово – желтую окраску ρ = 1,96 г/см3. Обе эти формы образованы восьмичленными циклическими молекулами S8 с энергией связи S — S 225,7 кДж/моль.
При плавлении сера превращается в подвижную жёлтую жидкость, которая выше 160 °C буреет, а около 190 °C становится вязкой тёмно-коричневой массой. Выше 190°C вязкость уменьшается, а при 300 °C сера вновь становится жидкотекучей. Это обусловлено изменением строения молекул: при 160 °C кольца S8 начинают разрываться, переходя в открытые цепи; дальнейшее нагревание выше 190 °C уменьшает среднюю длину таких цепей.
Если расплавленную серу, нагретую до 250-300 °C, влить тонкой струей в холодную воду, то получается коричнево-жёлтая упругая масса (пластическая сера). Она лишь частично растворяется в сероуглероде, в осадке остаётся рыхлый порошок. Растворимая в CS2 модификация называется γ-S, а нерастворимая μ-S. При комнатной температуре обе эти модификации превращаются в устойчивую хрупкую α-S. В парах при температуре кипения, кроме молекул S8, существуют также S6, S4 и S2. При дальнейшем нагревании крупные молекулы распадаются, и при 900°C остаются лишь S2, которые приблизительно при 1500°C заметно диссоциируют на атомы. При замораживании жидким азотом сильно нагретых паров серы получается устойчивая ниже — 80°C пурпурная модификация, образованная молекулами S2.
Парообразная сера реагирует с углеродом при температуре 800-900 °C, превращаясь в сероуглерод, а при сплавлении с фосфором образует нестехиометрические сульфиды состава PnSx, где х=3-7.
При нагревании сера, взаимодействует с металлами, образует соответствующие сернистые соединения (сульфиды) и многосернистые металлы (полисульфиды). Соединения серы с азотом (N4S4 и N2S5) могут быть получены только косвенным путём.
С концентрированными растворами серной и азотной кислот сера реагирует только при нагревании:
2h3SO4 + S = 3SO2 + 2h3O
6HNO3 + S = h3SO4 + 2h3O + 6NO2
Тонкоизмельченная сера склонна к химическому самовозгоранию в присутствии влаги, при контакте с окислителями, а также в смеси с углем, жирами, маслами, а так же хлорной известью. Сера образует взрывчатые смеси с нитратами, хлоратами и перхлоратами.
Из водородных соединений серы наибольшее значение имеет сероводород (моносульфан) h3S. Это бесцветный ядовитый газ с запахом тухлых яиц. В воде он малорастворим. Растворение физичекое. В незначительной степени в водном растворе происходит протолиз молекул сероводорода и в еще меньшей степени – образующихся при этом гидросульфид-ионов. Тем не менее, раствор сероводорода в воде называют сероводородной кислотой (или сероводородной водой). На воздухе сероводород сгорает:
2h3S + 3O2 = 2h3O + SO2 (при избытке кислорода).
Кроме сероводорода, сера образует и другие сульфаны h3Sn, например, дисульфан h3S2, аналогичный по строению пероксиду водорода. Это тоже очень слабая кислота; ее солью является пирит FeS2.
В соответствии с валентными возможностями своих атомов сера образует два оксида: SO2 и SO3. Диоксид серы (тривиальное название – сернистый газ) – бесцветный газ с резким запахом, вызывающим кашель. Триоксид серы (старое название – серный ангидрид) – твердое крайне гигроскопичное немолекулярное вещество, при нагревании переходящее в молекулярное. Оба оксида кислотные. При реакции с водой образуют соответственно сернистую и серную кислоты.
В разбавленных растворах серная кислота – типичная сильная кислота со всеми характерными для них свойствами. Чистая серная кислота, а также ее концентрированные растворы – очень сильные окислители, причем атомами-окислителями здесь являются не атомы водорода, а атомы серы, переходящие из степени окисления +VI в степень окисления +IV. В результате при ОВР с концентрированной серной кислотой обычно образуется диоксид серы, например:
Cu + 2h3SO4 = CuSO4 + SO2 + 2h3O;
2KBr + 3h3SO4 = 2KHSO4 + Br2 + SO2 + 2h3O.
Таким образом, с концентрированной серной кислотой реагируют даже металлы, стоящие в ряду напряжений правее водорода (Cu, Ag, Hg). Вместе с тем с концентрированной серной кислотой не реагируют некоторые довольно активные металлы (Fe, Cr, Al и др. ), это связано с тем, что на поверхности таких металлов под действием серной кислоты образуется плотная защитная пленка, препятствующая дальнейшему окислению. Это явление называется пассивацией.
Будучи двухосновной кислотой, серная кислота образует два ряда солей: средние и кислые. Кислые соли выделены только для щелочных элементов и аммония, существование других кислых солей вызывает сомнение.
Большинство средних сульфатов растворимо в воде и, так как сульфат-ион практически не является анионным основанием, не подвергаются гидролизу по аниону.
Качественной реакцией на сульфат-ион является осаждение исследуемым раствором сульфата бария из подкисленного соляной кислотой раствора хлорида бария.
4. Основные сферы применения серы.
Сера и ее соединения являются необходимым компонентом при производстве 88 из 150 важнейших химических продуктов. Около 50% производимой серы используется для производства h3SO4, около 25%-для получения сульфитов, 10-15%-для борьбы с вредителями сельско-хозяйственных культур, 10%-в резиновой промышленности (как вулканизующий агент). Также ее применяют в производстве красителей, искусственных волокон, люминофоров, сульфидов. Сера входит в состав головок спичек, мазей для лечения кожных заболеваний. Небольшие добавки серы улучшают обрабатываемость автоматных сталей и антифрикционные свойства спеченных антифрикционных материалов.
В 70-е годы прошлого века производство серы превысило потребности в ней, поэтому стали искать новые возможности применения, особенно в строительстве. Так появился серный пенопласт – уникальный теплоизоляционный материал; бетонные смеси нового поколения; а так же покрытия для автострад, содержащие элементарную серу.
Соединения серы по отрицательному воздействию на окружающую среду занимают одно из первых мест среди загрязняющих веществ. Основной источник загрязнения соединениями серы — сжигание угля и нефтепродуктов. 96% серы поступает в атмосферу в виде SO2, остальное количество приходится на сульфаты, h3S, CS2, COS и др. В виде пыли элементная сера раздражает органы дыхания, слизистые оболочки, может вызывать экземы и др. Предельно допустимая концентрация воздухе 0,07 мг/м3 (аэрозоль, класс опасности 4).
В сельском хозяйстве сера применяется как в элементарном виде, так и в виде соединений. Установлено, что потребность растений в этом элементе немногим меньше фосфора. Серные удобрения влияют не только на количество, но и качество урожая. Опытами доказано, что серные удобрения влияют на морозостойкость злаков. Они способствуют образованию органических веществ, содержащих сульфогидрильные группы-S-Н. Это приводит к изменению внутренней структуры белков, их гидрофильности, что повышает морозостойкость растений в целом. Применяют серу в сельском хозяйстве и для борьбы с болезнями растений, главным образом винограда и хлопчатника.
В медицине используется как элементарная сера, так и ее соединения. Например, мелкодисперсная сера—основа мазей, необходимых для лечения различных грибковых заболеваний кожи.
5. Список литературы.
1. Курс общей химии / под ред. Н.В.Коровина. – М.: Высшая школа, 1981.
2. Фролов В.В. Химия. – М.: Высшая школа, 1979.
3. Харин А.Н., Катаева Н.А., Харина Л.Т. Курс химии. – М.: Высшая школа, 1983.
4. Глинка Н.А. Общая химия. – М.: Химия, 1983.
5. Сауков А.А. Геохимия.-М.: Наука, 1975.
«Валентность. Степень окисления» — Химия, 8 класс
Результаты авторизованых пользователей
Название теста | Дата | Результат | Пользователь |
---|---|---|---|
Литература / Тест с ответами: “Творчество М.Цветаевой” | 12-17-2022 09:07:57 pm | 2/2 | Ал менг |
География / Тест с ответами: “Инженерная геодезия” | 12-17-2022 07:23:16 pm | 15/20 | Мария Читавка |
География / Тест с ответами: “Инженерная геодезия” | 12-17-2022 06:52:20 pm | 14/20 | Мария Читавка |
География / Тест с ответами по геодезии | 12-17-2022 06:41:26 pm | 13/20 | Мария Читавка |
География / Тест с ответами: “Межотраслевые комплексы” | 12-17-2022 05:58:33 pm | 18/20 | Данила Шадрин |
Все результаты
#1.
Какая суммарная степень окисления любого вещества?A. 0
A. 0B. +1
B. +1C. -1
C. -1#2. Какая максимальная валентность атома фосфора
A. +5
A. +5B. V
B. VC. +4
C. +4#3. Какой атом химического элемента может иметь максимальное значение степени окисления +2
A. Al
A. AlB. S
B. SC. O
C. O#4. Какой атом химического элемента может иметь максимальное значение степени окисления +2
A. Al
A. AlB. S
B. SC. O
C. O#5. В каком веществе степень окисления хрома равна +6
A. Cr2O3
A. Cr2O3B. CrO
B. CrOC. CrO3
C. CrO3#6. Чему равна степень окисления кальция в оксиде кальция?
A. +1
A. +1B. +2
B. +2 C. -2 C. -2#7. В каком веществе степень окисления хрома равна +6
A. Cr2O3
A. Cr2O3B. CrO
B. CrOC. CrO3
C. CrO3#8. Какие степени окисления имеет медь?
A. 0,+1,+2
A. 0,+1,+2B. +1,+2
B. +1,+2C. 0,+2
C. 0,+2#9.
Какая минимальная степень окисления атома углерода?A. V
A. VB. -4
B. -4C. II
C. II#10. Число формул соединений, в которых сера имеет степень окисления -2, в следующем списке Na2S, h3SO4, h3S, SO2, CuS, Na2SO3, CS2 равно
A. трем
A. тремB. двум
B. двумC. четырем
C. четырем#11. В каком из веществ степень окисления азота не равна его валентности?
A. Азотная кислота
A. Азотная кислотаB. Азид натрия
B. Азид натрияC. Аммиак
C. Аммиак#12. Степень окисления- это
A. число химических связей, образуемых атомом химического элемента
A. число химических связей, образуемых атомом химического элементаB. условный заряд атома, вычисленный на основе предположения, что соединение построено по ионному типу
B. условный заряд атома, вычисленный на основе предположения, что соединение построено по ионному типуC. число, равное количеству электронов в атоме
C. число, равное количеству электронов в атоме#13. Степень окисления- это
A. число химических связей, образуемых атомом химического элемента
A. число химических связей, образуемых атомом химического элементаB. условный заряд атома, вычисленный на основе предположения, что соединение построено по ионному типу
B. условный заряд атома, вычисленный на основе предположения, что соединение построено по ионному типуC. число, равное количеству электронов в атоме
C. число, равное количеству электронов в атоме#14. Чему равна минимальная валентность атома хлора
A. VI
A. VIB. -6
B. -6C. 1
C. 1#15. В каком веществе степень окисления -3 азот
A. Nh4
A. Nh4B. N2O3
B. N2O3C. N2
C. N2#16. Чему равны в соединении SCl6 степени окисления серы и хлора
A. +6 и -1
A. +6 и -1B. -6 и +1
B. -6 и +1C. +3 и -2
C. +3 и -2#17. Чему равна степень окисления у атома серы в h3SO4?
A. +4
A. +4C. +8
C. +8#18. Какая самая большая степень окисления будет характерна для азота?
A. +5
A. +5B. +6
B. +6C. +7
C. +7#19. Какой атом химического элемента не может иметь отрицательное значение степени окисления
A. Br
A. BrB. N
B. NC. Mg
C. Mg#20. Чему равна максимальная степень окисления хлора
A. VII
A. VIIB. -2
B. -2C. II
C. IIПоказать результаты
Оцените тест после прохождения!
Нажмите на звезду, чтобы оценить!
Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0
Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.
Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!
Позвольте нам стать лучше!
Расскажите, как нам стать лучше?
Помощь в написании работы
Showing Compound Carbon disulfide (FDB015482)
Back to Compounds
Record Information | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Version | 1. 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Creation date | 2010-04-08 22:11:52 UTC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дата обновления.0014 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Химическая информация | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Foodb Name | Углерод Дисульфид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Описание | углеродный дисульфид, также известный как CS2, принадлежит к классу иннорганических компонентов, известных в других не-маттах. Это неорганические соединения, содержащие атом серы со степенью окисления -2, в которых самый тяжелый атом, связанный с кислородом, принадлежит к классу других неметаллов. Сероуглерод в среднем содержится в наибольшей концентрации в кольрабисе (Brassica oleracea var. gongylodes) и молоке (коровьего). Сероуглерод также был обнаружен, но не определен количественно, в нескольких различных продуктах, таких как капуста (Brassica oleracea var. capitata), садовый лук (Allium cepa) и шиитаке (Lentinus edodes). Это может сделать сероуглерод потенциальным биомаркером потребления этих продуктов. Было обнаружено, что сероуглерод у людей связан с несколькими заболеваниями, такими как распространенное нарушение развития, не указанное иначе, аутизм, язвенный колит и болезнь Крона; сероуглерод также был связан с врожденным нарушением обмена веществ целиакией. Основываясь на обзоре литературы, очень мало статей было опубликовано по сероуглероду. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS Number | 75-15-0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Structure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Synonyms |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Прогнозируемые свойства |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IUPAC Name | Methanedithione | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дюйм идентификатор | дюйм = 1S/CS2/C2-1-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
дюйм | QGJOPFRU-NISHOMERILSHILSHILSHILSHILSHILSHILSHILSHILSHILSHILSHILE 9008 | 1111111111118 9008 | QGJOPFRU. | S = C = S | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Средняя молекулярная масса | 76.141 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Моноизотопная молекулярная масса | 75,94414138 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Классификация | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9008 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Описание | Относится к классу неорганических соединений, известных как сульфиды других неметаллов. Это неорганические соединения, содержащие атом серы со степенью окисления -2, в которых самый тяжелый атом, связанный с кислородом, принадлежит к классу других неметаллов. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Королевство | Неорганические соединения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Высший класс | Гомогенные соединения неметаллов | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Класс | Другие неметаллические органиды | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sub Class | Другие неметаллические сульфиды | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Прямой родитель | Другие неметаллические сульфиды | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Альтернативные родители |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Молекулярный каркас | Недоступно | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние дескрипторы |
Blood and lymphatic system disorders: Ear and labyrinth disorders: Nervous system disorders: General disorders and administration site conditions: Сердечные расстройства: Психические расстройства: Gastrointestinal disorders: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Disposition | Route of exposure:
Parenteral: Энтеральное: Источник:
Environmental: Biological: Biological location:
Biofluid and excreta: Subcellular: Клетка и элементы: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Роль | Экологическая роль:
Биологическая роль:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Физико -химические свойства — Экспериментальная | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Физическое состояние | Недоступно | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Физическое описание | Недоступно | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Массовый состав | C 15,77%; S 84.23% | DFC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Melting Point | Mp -111.6° | DFC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Boiling Point | Bp297 20° | DFC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental Water Solubility | 2.16 mg/mL at 20 oC | YALKOWSKY,SH & HE,Y (2003) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Экспериментальный протокол | 1,94 | HANSCH,C ET AL. (1995) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental pKa | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isoelectric point | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Charge | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Optical Rotation | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spectroscopic UV Data | Нет в наличии | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Плотность | d04 1,29 | DFC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Показатель преломления | n15D 1. 6315 | DFC |
Type | Description | Splash Key | View |
---|---|---|---|
EI-MS | Массовый спектр (электронная ионизация) | SPLASH20-004I-00000-4FD31585D55B0B9843C4 | Спектр | .0014 | Carbon disulfide , non-derivatized , Predicted GC-MS Spectrum — 70eV, Positive | splash20-004i-00000-1be1dd1539f07de91257 | Spectrum |
Predicted GC-MS | Carbon disulfide , недериватизированный , Прогнозируемый спектр ГХ-МС — 70 эВ, положительный | Недоступно | Спектр |
00000-c32b774f5ef5f9e3b3b5
00000-c32b774f5ef5f9e3b3b5
splash20-004i-00000-c32b774f5ef5f9e3b3b5 | Spectrum | |||
Predicted MS/MS | Predicted LC-MS/MS Spectrum — 10V, Negative | splash20-00di —00000-f8b0b78f7785ba1a8d02 | Spectrum | |
Predicted MS/MS | Predicted LC-MS/MS Spectrum — 20V, Negative | splash20-00di-00000-f8b0b78f7785ba1a8d02 | Spectrum | |
Прогнозируемый MS/MS | Прогнозируемый SPLASH20-00-0014 | . 10V, Positive | splash20-004i-00000-05fa4e3edea82fd450a4 | Spectrum |
Predicted MS/MS | Predicted LC-MS/MS Spectrum — 20V, Positive | splash20-004i-00000-05fa4e3edea82fd450a4 | Spectrum | |
Predicted MS/MS | Predicted LC-MS/MS Spectrum — 40V, Positive | splash20-004i-00000-05fa4e3edea82fd450a4 | Spectrum |
Тип | Описание | Просмотр | |
---|---|---|---|
1D NMR | 13C NMR Spectrum | Спектр |
Food | Content Range | Average | Reference |
---|---|---|---|
Пищевые продукты | Ссылка |
Фотохимия тропосферного CS2, новый химический путь
НАСА/АДС
Фотохимия тропосферного CS2, новый химический путь
- Ли, Юаньчжэ ;
- Камэдзаки, Казуки ;
- Даниэляче, Себастьян
Реферат
Сероуглерод (CS2) является атмосферным следовым газом и в основном образуется в результате антропогенных выбросов. Конечными продуктами его окисления в атмосфере являются карбонилсульфид (OCS) и диоксид серы (SO2). Следовательно, CS2 косвенно способствует образованию сульфатного аэрозоля, который влияет на радиационные свойства атмосферы и истощение стратосферного озона. Текущее понимание предполагает, что основным поглотителем CS2 является реакция с радикалом OH, на долю которого приходится 75-88% глобального удаления CS2 (Khan и др., 2017). Этот путь реакции генерирует аддукт SCSOH с последующим окислением O2 с образованием OCS и SO2. Процессы, вызванные УФ-излучением, обычно считаются несущественными в тропосфере. Механизм фотоокисления тропосферного CS2 был впервые предложен Wine et al. (1981). Спектр УФ-поглощения CS2 имеет сильную полосу поглощения (280–360 нм), которая генерирует фотовозбужденный (CS2(3A2), часто представляемый как состояние CS2*) фрагмент, который далее окисляется O2 с образованием OCS и SO2. Спектр солнечного потока в тропосфере удовлетворяет условиям для фотовозбуждения CS2, обеспечивая потенциальный путь фотоокисления CS2 в тропосфере. В этом исследовании фотохимия CS2 пересматривается и изучается с помощью одномерной модели атмосферы (PATMO), способной обработка фотохимии со спектром высокого разрешения. Смоделированные основные восстановленные соединения серы (CS2, OCS и SO2) воспроизводят полевые измерения. В условиях сильного освещения за реакцией фотовозбуждения CS2 следуют две реакции тушения возбужденного состояния CS2*. Скорость реакции r для суммарного фотоиндуцированного окисления CS2 и реакций CS2 + OH на расстоянии 1 км составляет 71 и 26 молекул см-3 с-1 соответственно. Эти результаты показывают, что при благоприятных световых условиях фотохимия является важным тропосферным стоком CS2. СсылкиХан, А., Разис, Б., Гиллеспи, С., Персиваль, К., Шеллкросс, Д., Общий анализ сероуглерода (CS2) с использованием трехмерной модели химического переноса STOCHEM, Aims Environ. науч. 2017, 4, 484-501. Вайн, П. Х., Чамеидес, В. Л., Равишанкара, А. Р., Потенциальная роль фотоокисления CS2 в химии тропосферной серы, Geophys. Рез. лат. 1981, 8, 543-546.
- Публикация:
Тезисы конференции Генеральной Ассамблеи EGU
- Дата публикации:
- апрель 2021
- DOI:
- 10.