Сірка (англ. Sulfur, франц. Sufre, нім. Schwefel) у самородному стані, а також у вигляді сірчистих сполук відома з найдавніших часів. З запахом сірки, що горить, задушливою дією сірчистого газу і огидним запахом сірководню людина познайомилася, ймовірно, ще в доісторичні часи. Саме через ці властивості сірка використовувалася жерцями у складі священних курінь при релігійних обрядах. Сірка вважалася твором надлюдських істот зі світу духів чи підземних богів. Дуже давно сірка стала застосовуватися у складі різних горючих сумішей для воєнних цілей. Вже у Гомера описані "сірчисті випари", смертельна дія виділень сірки, що горить. Сірка, ймовірно, входила до складу "грецького вогню", що наводило жах на супротивників. Близько VIII ст. китайці стали використовувати її в піротехнічних сумішах, зокрема, суміші типу пороху. Горючість сірки, легкість, з якою вона з'єднується з металами з утворенням сульфідів (наприклад, на поверхні шматків металу), пояснюють те, що її вважали "принципом горючості" та обов'язковою складовою металевих руд. Пресвітер Теофіл (XI ст.) описує спосіб окисного випалу сульфідної мідної руди, відомий, мабуть, ще древньому Єгипті. У період арабської алхімії виникла ртутно-сірчана теорія складу металів, за якою сірка вважалася обов'язковою складовою (батьком) всіх металів. Надалі вона стала одним із трьох принципів алхіміків, а пізніше "принцип горючості" став основою теорії флогістону. Елементарну природу сірки встановив Лавуазьє у своїх дослідах із спалювання. З введенням пороху в Європі почався розвиток видобутку природної сірки, а також розробка способу одержання з піритів; останній був поширений у давньої Русі. Вперше у літературі він описаний у Агріколи. Походження латів. Sulfur неясно. Вважають, що ця назва запозичена від греків. У літературі алхімічного періоду сірка часто фігурує під різними таємними назвами. У Руланда можна знайти, наприклад, назви Zarnec (пояснення "яйця з вогнем"), Thucios (жива сірка), Terra foetida, spiritus foetens, Scorith, Pater та ін. Давньоруська назва "сірка" використовується вже дуже давно. Під ним малися на увазі різні горючі і погано пахнучі речовини, смоли, фізіологічні виділення (сірка у вухах та ін.). Очевидно, ця назва походить від санскритського сirа (світло-жовтий). З ним пов'язане слово "сірий", тобто невизначеного кольору, що, зокрема, відноситься до смол. Друга давньоруська назва сірки - жупел (сірка горюча) - теж містить у собі поняття не тільки горючості, а й поганого запаху. Як пояснюють філологи, нім. Schwefel має санскритський корінь swep (спати, англо-саксонське sweblan – вбивати), що, можливо, пов'язане з отруйними властивостями сірчистого газу.

Сірка займає почесне 16 місце у таблиці Менделєєва, позначається "S" - sulfur, що у перекладі з латинської означає "жир, пальне речовина". Відомо цю речовину ще з найдавніших часів.

Представляємо цікаві факти про сірку.

Воно має моторошний запах і має задушливу дію на людину. Жерці використовували її щодо різних обрядів і священних курінь, а військові додавали у складі різних горючих сумішей.

Функції в організмі

Жоден процес у організмі може обійтися без сірки. Вона одна із головних складових всіх існуючих білків. Функції, які покладаються на роботу сірки в людському організмівеличезні. Починаючи від стабільної роботи нервових клітин, врівноважування цукру в крові та загального підвищення імунітету, закінчуючи ранозагоювальними та протизапальними діями.

Захворювання. Сірка застосовується обов'язково за хвороб:

• короста
• алергія
• артрит та остео артроз
• екзема

"Диво"-сірка входить до складу ліків і використовується в чистому виглядідля лікування.

харчування

Комусь здасться дивним, а хтось про це давно знає, проте сірка міститься в масі продуктів, які ми використовуємо щодня, навіть на підозрюючи про це. До цього відносяться: всі бобові, злаки та крупи, а також хлібобулочні вироби (!); цибуля, часник та капуста; яблука, виноград та аґрус; молочні продукти; риба.

Не дивно, що до сьогодні зафіксованих випадків із дефіцитом сірки мізерно мало. Адже щось із перерахованого ми у будь-якому випадку вживаємо до раціону харчування.

Ось ще цікаві факти про сірку. Чогось ми точно не знаємо.

• наприклад, коли ми ріжемо цибулю і "плачемо" - повинні сказати "дякую" саме сірці, яка вбирається в ґрунт, де вона росте.
• у провінції Індонезії існує вулкан, повністю заповнений сіркою, що зветься Кава Іджен. Вона осідає на трубах, після чого робітники збивають її арматурою та несуть на зважування. Там у такий спосіб вони заробляють собі на життя.

• гігієнічні "продукти" на основі сіркистворені спеціально для чищення проблемної шкіри від вугрів та висипки.
• вушна сіра, яку нас привчили видаляти ще з дитинства ватними тампонами, "отруює" наше життя зі шляхетними намірами. У ній містяться спеціальні ферменти лізозими; саме вони "не пускають" у наш організм все стороннє - бактеріальне.

Як бачимо, сірка присутня в людському житті та його організмі безпосередньо постійно. Дефіцит, як і надлишок завжди погано. Слідкуйте за своїм способом життя і тоді, такий макроелемент, як сульфур"Те сірка буде йти вам на користь, як зовні, так і внутрішньо.

Ну звичайно, і наш стандартний спосіб отримання вогню заснований на тій же сірці.

Сірка - S, хімічний елемент з атомним номером 16, атомна маса 32,066. Хімічний символ сірки S вимовляється "ес".

Природна сірка складається з чотирьох стабільних нуклідів: 32S (зміст 95,084% за масою), 33S (0,74%), 34S (4,16%) та 36S (0,016%).

Радіус атома сірки 0,104 нм. Радіуси іонів: іона S2-0,170 нм (координаційне число 6), іона S4+ 0,051 нм (координаційне число 6) та іона S6+ 0,026 нм (координаційне число 4). Енергії послідовної іонізації нейтрального атома сірки від S0 до S6+ рівні, відповідно, 10,36, 23,35, 34,8, 47,3, 72,5 та 88,0 еВ.

Сірка розташована в VIA групі періодичної системи Д. І. Менделєєва, в 3-му періоді, і належить до халькогенів. Конфігурація зовнішнього електронного шару 3S23P4. Найбільш характерні ступеня окислення в з'єднаннях -2, +4, +6 (валентності відповідно до II, IV і VI). Значення електронегативності сірки за Полінгом 2,6.

Сірка належить до неметалів.

Фізичні властивості сірки

Сірка суттєво відрізняється від кисню здатністю утворювати стійкі ланцюжки та цикли з атомів. Найбільш стабільні циклічні молекули S8, що мають форму корони, що утворюють ромбічну та моноклінну сірку. Це кристалічна сірка - тендітна речовина жовтого кольору. Крім того, можливі молекули із замкнутими (S4, S6) ланцюгами та відкритими ланцюгами. Такий склад має пластична сірка, речовина коричневого кольору, яка виходить при різкому охолодженні розплаву сірки (пластична сірка вже через кілька годин стає крихкою, набуває жовтого кольору і поступово перетворюється на ромбічну). Формулу сірки найчастіше записують просто S, оскільки вона, хоч і має молекулярну структуру, є сумішшю простих речовин з різними молекулами. У воді сірка нерозчинна, деякі її модифікації розчиняються в органічних розчинниках, наприклад, сірковуглецю, скипидарі. Плавлення сірки супроводжується помітним збільшенням обсягу (приблизно 15%). Розплавлена ​​сірка є жовтою легкорухливою рідиною, яка вище 160 °C перетворюється на дуже в'язку темно-коричневу масу. Найбільшу в'язкість розплав сірки набуває за нормальної температури 190 °З; подальше підвищення температури супроводжується зменшенням в'язкості та вище 300 °C розплавлена ​​сірка знову стає рухомою. Це з тим, що з нагріванні сірки вона поступово полімеризується, збільшуючи довжину ланцюжка з підвищенням температури. При нагріванні сірки понад 190 ° С полімерні ланки починають руйнуватися. Сірка може бути найпростішим прикладом електрета. При терті сірка набуває сильного негативного заряду.

Халькогени – група елементів, до якої належить сірка. Її хімічний знак – S – перша буква латинської назви Sulfur. Склад простої речовини записують за допомогою цього символу без індексу. Розглянемо основні моменти, що стосуються будови, властивостей, одержання та застосування даного елемента. Характеристика сірки буде представлена ​​максимально детально.

Загальні ознаки та відмінності халькогенів

Сірка належить до підгрупи кисню. Це 16-та група у сучасній довгооперіодній формі зображення періодичної системи (ПС). Застарілий варіант номера та індексу - VIA. Назви хімічних елементівгрупи, хімічні знаки:

• кисень (О);
• сірка (S);
• селен (Se);
• телур (Te);
• полоній (Po).

Зовнішня електронна оболонка перерахованих вище елементів влаштована однаково. Усього вона містить 6 які можуть брати участь в утворенні хімічного зв'язку з іншими атомами. Водневі сполуки відповідають складу H 2 R, наприклад, H 2 S - сірководень. Назви хімічних елементів, що утворюють з киснем сполуки двох типів: сірка, селен та телур. Загальні формули оксидів цих елементів - RO2, RO3.

Халькогенам відповідають прості речовини, які значно відрізняються за фізичними властивостями. Найбільш поширені в земній корі з усіх халькогенів - кисень та сірка. Перший елемент утворює два гази, другий - тверді речовини. Полоній – радіоактивний елемент – рідко зустрічається у земній корі. У групі від кисню до полонію неметалеві властивості зменшуються та зростають металеві. Наприклад, сірка — типовий неметал, а телур має металевий блиск і електропровідність.

Елемент №16 періодичної системи Д.І. Менделєєва

Відносна атомна маса сірки – 32,064. З природних ізотопів найпоширеніший 32 S (більше 95% за масою). Зустрічаються в менших кількостях нукліди з атомною масою 33, 34 і 36.

• порядковий номер - 16;
• заряд ядра атома дорівнює +16;
• радіус атома - 0,104 нм;
• енергія іонізації -10,36 еВ;
• відносна електронегативність - 2,6;
• ступінь окиснення в сполуках - +6, +4, +2, -2;
• валентності - II (-), II (+), IV (+), VI (+).

Сірка знаходиться у третьому періоді; електрони в атомі розташовуються на трьох енергетичних рівнях: на першому – 2, на другому – 8, на третьому – 6. Валентними є всі зовнішні електрони. При взаємодії з електронегативними елементами сірка віддає 4 або 6 електронів, набуваючи типових ступенів окислення +6, +4. У реакціях з воднем і металами атом притягує 2 електрони, що відсутні, до заповнення октету і досягнення стійкого стану. у разі знижується до -2.

Фізичні властивості ромбічної та моноклінної алотропних форм

За звичайних умов атоми сірки з'єднуються між собою під кутом у стійкі ланцюги. Вони можуть бути замкнені у кільця, що дозволяє говорити про існування циклічних молекул сірки. Склад їх відображають формули S6 і S8.

Характеристика сірки має бути доповнена описом відмінностей між алотропними модифікаціями, що мають різні фізичні властивості.

Ромбічна, або α-сірка – найбільш стабільна кристалічна форма. Це яскраво-жовті кристали, що складаються з молекул S8. Щільність ромбічної сірки становить 2,07 г/см3. Світло-жовті кристали моноклинної форми утворені β-сірою із щільністю 1,96 г/см3. Температура кипіння сягає 444,5°С.

Одержання аморфної сірки

Якого кольору сірка у пластичному стані? Це темно-коричнева маса, не схожа на жовтий порошок або кристали. Для її отримання потрібно розплавити ромбічну або моноклинну сірку. При температурі вище 110°С утворюється рідина, при подальшому нагріванні вона темніє, при 200°С стає густою та в'язкою. Якщо швидко вилити розплавлену сірку в холодну воду, вона застигне з утворенням зигзагоподібних ланцюгів, склад яких відображає формула S n .

Розчинність сірки

Деякі модифікації в сірковуглецю, бензолі, толуолі та рідкому аміаку. Якщо повільно охолодити органічні розчини, утворюються голчасті кристали моноклинної сірки. При випаровуванні рідин виділяються прозорі лимонно-жовті кристали ромбічної сірки. Вони тендітні, їх легко можна змолоти в порошок. Сірка не розчиняється у воді. Кристали опускаються на дно судини, а порошок може плавати на поверхні (не змочується).

Хімічні властивості

У реакціях проявляються типові неметалеві властивості елемента №16:

• сірка окислює метали та водень, відновлюється до іона S 2-;
• при згорянні на повітрі та кисні утворюються ді- та триоксид сірки, які є ангідридами кислот;
• у реакції з іншим більш негативним елементом - фтором - сірка теж втрачає свої електрони (окислюється).

Вільна сірка у природі

За поширеністю в земній корі сірка знаходиться на 15-му місці серед хімічних елементів. Середній вміст атомів S становить 0,05% від маси земної кори.

Якого кольору сірка у природі (самородна)? Це світло-жовтий порошок з характерним запахом або жовті кристали, що мають скляний блиск. Поклади як розсипи, кристалічні пласти сірки зустрічаються у районах древнього і сучасного вулканізму: Італії, Польщі, Середню Азію, Японії, Мексиці, США. Нерідко при видобутку знаходять гарні друзі та гігантські одиночні кристали.

Сірководень та оксиди в природі

У районах вулканізму на поверхню виходять газоподібні сполуки сірки. Чорне море на глибині понад 200 м є безживним через виділення сірководню H 2 S. Формула оксиду сірки двовалентної – SO 2 , тривалентної – SO 3 . Перелічені газоподібні сполуки є у складі деяких родовищ нафти, газу, природних вод. Сірка входить до складу кам'яного вугілля. Вона необхідна для побудови багатьох органічних сполук. При гниття білків курячого яйця виділяється сірководень, тому часто кажуть, що цей газ має запах тухлих яєць. Сірка відноситься до біогенних елементів, вона необхідна для зростання та розвитку людини, тварин та рослин.

Значення природних сульфідів та сульфатів

Характеристика сірки буде неповною, якщо не сказати, що елемент зустрічається не лише у вигляді простої речовини та оксидів. Найбільш поширені природні сполуки - це солі сірководневої та сірчаної кислот. Сульфіди міді, заліза, цинку, ртуті, свинцю зустрічаються у складі мінералів сфалериту, кіноварі та галеніту. З сульфатів можна назвати натрієву, кальцієву, барієву та магнієву солі, які утворюють у природі мінерали та гірські породи (мірабіліт, гіпс, селеніт, барит, кізерит, епсоміт). Всі ці сполуки знаходять застосування у різних галузях господарства, використовуються як сировина для промислової переробки, добрива, будматеріали. Велике медичне значення деяких кристалогідратів.

Отримання

Речовина жовтого кольору у вільному стані зустрічається у природі на різній глибині. При необхідності сірку виплавляють з гірських порід, не піднімаючи їх на поверхню, а нагнітаючи на глибину перегрітий і ще один метод пов'язаний з сублімацією з роздроблених гірських порід у спеціальних печах. Інші способи передбачають розчинення сірковуглецем або флотацію.

Потреби промисловості у сірці великі, для отримання елементарного речовини використовуються його сполуки. У сірковододі та сульфідах сірка знаходиться у відновленій формі. Ступінь окиснення елемента дорівнює -2. Проводять окислення сірки, підвищуючи це значення до 0. Наприклад, методом Леблана сульфат натрію відновлюють вугіллям до сульфіду. Потім з нього отримують сульфід кальцію, обробляють його вуглекислим газом та парами води. Сірководень, що утворюється, окислюють киснем повітря в присутності каталізатора: 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O +2S. Визначення сірки, отриманої у різний спосіб, часом дає низькі показники чистоти. Рафінування чи очищення проводять дистиляцією, ректифікацією, обробкою сумішами кислот.

Застосування сірки у сучасній промисловості

Сірка гранульована йде на різні виробничі потреби:

1. Одержання сірчаної кислоти у хімічній промисловості.
2. Виробництво сульфітів та сульфатів.
3. Випуск препаратів для підживлення рослин, боротьби з хворобами та шкідниками сільськогосподарських культур.
4. Сірковмісні руди на гірничо-хімічних комбінатах переробляють для одержання кольорових металів. Супутнім виробництвом є сірчанокислотне.
5. Введення до складу деяких сортів сталей надання особливих властивостей.
6. Завдяки одержують гуму.
7. Виробництво сірників, піротехніки, вибухових речовин.
8. Використання для виготовлення фарб, пігментів, штучних волокон.
9. Відбілювання тканин.

Токсичність сірки та її сполук

Пилоподібні частинки, що мають неприємний запах, подразнюють слизові оболонки носової порожнини та дихальних шляхів, очі, шкіру. Але токсичність елементарної сірки вважається не дуже високою. Вдихання сірководню та діоксиду може спричинити тяжке отруєння.

Якщо при випаленні сірковмісних руд на металургійних комбінатах гази, що відходять, не вловлюють, то вони надходять в атмосферу. З'єднуючись з краплями та парами води, оксиди сірки та азоту дають початок так званим кислотним дощам.

Сірка та її сполуки у сільському господарстві

Рослини поглинають сульфат-іони разом із ґрунтовим розчином. Зниження вмісту сірки веде до уповільнення метаболізму амінокислот та білків у зелених клітинах. Тому сульфати застосовують для підживлення сільськогосподарських культур.

Для дезінфекції пташників, підвалів, овочесховищ просту речовину спалюють або обробляють приміщення сучасними сірковмісними препаратами. Оксид сірки має антимікробні властивості, що здавна знаходить застосування у виробництві вин, при зберіганні овочів та фруктів. Препарати сірки використовують як пестициди для боротьби з хворобами та шкідниками сільськогосподарських культур ( борошнистої росита павутинним кліщем).

Застосування у медицині

Велике значення вивченню лікувальних властивостейжовтого порошку надавали великі лікарі давнини Авіценна та Парацельс. Пізніше було встановлено, що людина, яка не отримує достатньої кількості сірки з їжею, слабшає, відчуває проблеми зі здоров'ям (до них відносяться свербіж і лущення шкіри, ослаблення волосся і нігтів). Справа в тому, що без сірки порушується синтез амінокислот, кератину, біохімічних процесів в організмі.

Медична сірка включена до складу мазей на лікування захворювань шкіри: акне, екземи, псоріазу, алергії, себореї. Ванни з сіркою можуть полегшити біль при ревматизмі та подагрі. Для кращого засвоєння організмом створені водорозчинні сірковмісні препарати. Це не жовтий порошок, а дрібнокристалічна речовина білого кольору. При зовнішньому використанні цього з'єднання його вводять до складу косметичного засобу догляду за шкірою.

Гіпс давно застосовується для іммобілізації травмованих частин тіла людини. призначають як проносні ліки. Магнезія знижує артеріальний тиск, що використовується при лікуванні гіпертонії.

Сірка в історії

Ще в давнину неметалічна речовина жовтого кольору привертала увагу людини. Але тільки в 1789 великий хімік Лавуазьє встановив, що порошок і кристали, знайдені в природі, складаються з атомів сірки. Вважалося, що неприємний запах, що виникає під час її спалювання, відлякує всяку нечисть. Формула оксиду сірки, що утворюється при горінні, — SO 2 (діоксид). Це токсичний газ, його вдихання є небезпечним для здоров'я. Декілька випадків масового вимирання людей цілими селами на узбережжях, у низинах вчені пояснюють виділенням із землі або води сірководню або діоксиду сірки.

Винахід чорного пороху посилив інтерес до жовтих кристалів з боку військових. Багато битв було виграно завдяки вмінню майстрів поєднувати сірку з іншими речовинами в процесі виготовлення Найважливіше з'єднання- Сірчану кислоту - теж навчилися застосовувати дуже давно. У середні віки цю речовину називали купоросною олією, а солі - купоросами. Мідний купорос CuSO 4 та залізний купорос FeSO 4 досі не втратили свого значення у промисловості та сільському господарстві.