Получение и химические свойства серы

Сера — и окислитель, и восстановитель: с чем она реагирует и что при этом получается.

3. Получение серы

В промышленности серу добывают самородную (плавят перегретым водяным паром). В лаборатории есть несколько красивых реакций:

Метод получения	Уравнение реакции
Неполное окисление сероводорода В недостатке O₂	2H₂S + O₂ → 2S↓ + 2H₂O
Сопропорционирование "Вулканическая" реакция	2H₂S + SO₂ → 3S↓ + 2H₂O Происходит в фумаролах вулканов.

Вопрос 1: Получение серы (Процесс Клауса)

Проверка

Одним из промышленных способов получения серы является окисление сероводорода недостатком кислорода. Напишите уравнение этой реакции.

Ответ: $2H_2S + O_2 \rightarrow 2S\downarrow + 2H_2O$.

4. Химические свойства серы

При обычных условиях сера "ленива", но при нагревании реагирует почти со всем, проявляя как окислительные, так и восстановительные свойства.

Реагенты	Свойства и уравнения реакций
Сера как Окислитель (-2) С металлами и H₂	С активными металлами реакции идут бурно, часто без нагрева (щелочные металлы) или с нагревом (Al, Fe). Образует зловонный газ с водородом. S + 2Na → Na₂S (без нагрева!) S + Fe t°→ FeS 3S + 2Al t°→ Al₂S₃ S + Hg → HgS (Используется для сбора пролитой ртути — демеркуризация) S + H₂ t°→ H₂S↑
Сера как Восстановитель (+4, +6) С галогенами, O₂ и фосфором	С фтором окисляется до максимума, с хлором — до +1/+2, с йодом НЕ реагирует! Горит образуя сернистый газ. Окисляется фосфором и углеродом. S + 3F₂ → SF₆ S + Cl₂ → SCl₂ S + O₂ t°→ SO₂ 2P + 3S t°→ P₂S₃ (также возможен P₂S₅) C + 2S t°→ CS₂
Диспропорционирование В щелочах и паре	Сера сама себя окисляет и восстанавливает при растворении в горячей щелочи или перегретом водяном паре: 3S + 6NaOH t°→ 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O 3S + 2H₂O(пар) t°→ 2H₂S↑ + SO₂↑
С кислотами и сильными окислителями HNO₃, H₂SO₄, KClO₃	Серу жестко окисляют до кислоты или SO₂: S + 6HNO₃_(к) t°→ H₂SO₄ + 6NO₂↑ + 2H₂O S + 2H₂SO₄_(к) t°→ 3SO₂↑ + 2H₂O 3S + 2KClO₃ t°→ 3SO₂↑ + 2KCl
С сульфитами Образование тиосульфатов	При кипячении S растворяется в растворе сульфита, повышая свою степень окисления: S + Na₂SO₃ t°→ Na₂S₂O₃

Вопрос 1: Химические свойства серы (Уравнения)

Проверка

Допишите уравнения химических реакций:

$S + F_2 \rightarrow \dots$
$S + O_2 \xrightarrow{t^\circ} \dots$
$S + Fe \xrightarrow{t^\circ} \dots$
$S + NaOH(конц.) \xrightarrow{t^\circ} \dots + \dots + \dots$ (диспропорционирование)
$S + HNO_3(конц.) \xrightarrow{t^\circ} \dots + \dots\uparrow + \dots$

Ответ:

$S + 3F_2 \rightarrow SF_6$ (только самый сильный окислитель фтор окисляет серу до +6)
$S + O_2 \xrightarrow{t^\circ} SO_2$ (с кислородом только до +4)
$Fe + S \xrightarrow{t^\circ} FeS$ (с металлами образует сульфиды)
$3S + 6NaOH \xrightarrow{t^\circ} 2Na_2S + Na_2SO_3 + 3H_2O$
$S + 6HNO_3(конц.) \xrightarrow{t^\circ} H_2SO_4 + 6NO_2\uparrow + 2H_2O$ (конц. азотная окисляет серу до +6)