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Propiedades químicas de las modificaciones alotrópicas del azufre. Azufre. Alotropía de azufre. Propiedades físicas y químicas del azufre. Solicitud. Ozono en la naturaleza

La capacidad de un elemento químico de existir como dos o más sustancias simples, difiriendo solo en el número de átomos en la molécula, o en la estructura. Carbón

Señales

Diamante (C)

Grafito (C)

Composición de la molécula

Átomos de carbón

Átomos de carbón

Transparente

Sustancia gris negruzca, con brillo metálico, aceitosa al tacto

Estado de agregación

Muy duro

Conductividad térmica y conductividad eléctrica.

No conduce calor ni electricidad.

Conduce calor y electricidad.

Un tipo red cristalina

La alotropía del carbono se debe a la diferente disposición de los átomos en la red cristalina.

Rejilla de diamante y cristal atómico de grafito, Fullereno molecular (C 60)

El oxígeno existe en forma de dos modificaciones alotrópicas: O 2 y O 3

Una sustancia, cuya fórmula es O2, se encuentra en la atmósfera, la hidrosfera, la corteza terrestre y los organismos vivos. Aproximadamente el 20% de la atmósfera está formada por moléculas de oxígeno diatómico. En la estratosfera, a una altitud de aproximadamente 12 a 50 km de la superficie de la tierra, hay una capa llamada "pantalla de ozono". Su composición refleja la fórmula O3. El ozono protege nuestro planeta al absorber intensamente los peligrosos rayos del espectro rojo y ultravioleta del sol.

Comparación de oxígeno y ozono

Señales

Oxígeno

Ozono

Composición de la molécula

2 átomos de oxígeno

3 átomos de oxígeno

Estructura

Estado físico y color

Gas transparente incoloro o líquido azul pálido

Gas azul, líquido azul, sólido violeta oscuro

Desaparecido

Heno recién cortado afilado, parecido a una tormenta

Punto de fusión (° C)

Punto de ebullición (° C)

Densidad (g / l)

Solubilidad del agua

Poco se disuelve

Mejor que el oxigeno

Actividad quimica

Estable en condiciones normales

Se descompone fácilmente en oxígeno.

Tipo de celosía de cristal

Molecular

Molecular

La alotropía del oxígeno y el ozono se debe a la diferente cantidad de oxígeno en las moléculas de las sustancias.

Alotropía de oxígeno

Oxígeno O 2

Ozono O 3

Propiedades físicas

El oxígeno es uno de los elementos más comunes en la naturaleza y representa el 21% en la atmósfera. Mantiene vivo al planeta y hace posible la combustión. El elemento más abundante en la tierra, es un componente de la mayoría de rocas y minerales. Más del 60% de la masa del cuerpo humano es oxígeno.

Un gas incoloro e inodoro: oxígeno, poco soluble en agua y ligeramente más pesado que el aire. Cuando se enfría a -183 ° C, el oxígeno se convierte en un líquido azulado transparente con una densidad mayor que la del agua.

Ozono Alrededor de 3 se encuentra en la estratosfera a una altitud de 25-50 kilómetros, formando la capa de ozono.

El ozono se forma por la descomposición del oxígeno bajo la influencia de los rayos ultravioleta del sol, así como de las descargas atmosféricas.

Recibió su nombre debido a su fuerte olor (de la palabra griega ozon - fragante).

Es un gas inestable de color azul pálido. Se disuelve fácilmente en agua, posee propiedades bactericidas y se usa para desinfectar agua y aire. El ozono es peligroso en grandes cantidades. Gracias a su capacidad para absorber los rayos ultravioleta, el ozono protege a los organismos vivos (personas, animales y plantas) de la peligrosa radiación ultravioleta del sol.

Fósforo de alatropio

Señales

Fósforo rojo (P)

Fósforo blanco (P 4)

Composición de la sustancia

átomos de fósforo

Moléculas de fósforo

Rojo ladrillo

Sustancia cerosa amarillenta

Sin olor

Olor a ajo

Solubilidad

Soluble en agua y disulfuro de carbono.

Insoluble en agua, fácilmente soluble en disulfuro de carbono

Influencia en el cuerpo

No venenoso

Sustancia venenosa

Brillan en la oscuridad

No se enciende

Se enciende

Actividad quimica

Menos reactivo, se quema cuando se enciende

Más químicamente activo, autoinflamable en el aire.

Tipo de celosía de cristal

Molecular

La alotropía del fósforo se debe a la diferente red cristalina

Alatropía de azufre

Señales

Azufre rómbico (S8)

Azufre plástico(S)

Composición de la sustancia

Moléculas de azufre

Átomos de azufre

Marron oscuro

Sin olor

Sin olor

Estado de agregación

Se estira como goma

Temperatura de fusión

Punto de fusión bajo, +112,8 0 C.

Se derrite peor, +444.6 0 С

Tipo de celosía de cristal

Molecular

La alotropía del azufre se debe a la diferente red cristalina

rómbico ,monoclínico y el plastico .

Azufre en la naturaleza

Azufre nativo

Ucrania, región del Volga, Asia Central y Dr

Sulfuros

PbS - brillo de plomo

Cu 2 S - brillo de cobre

ZnS - blenda de zinc

FeS 2 - pirita, pirita, oro gato

H 2 S - sulfuro de hidrógeno (en manantiales minerales y gas natural)

Ardillas

Pelo piel uñas ...

Sulfatos

CaSO 4 x 2 H 2 O - yeso

MgSO 4 x 7 H 2 O - sal amarga (inglés)

Na 2 SO 4 x 10 H 2 O - Sal de Glauber (mirabilita)

Propiedades físicas

Sólido sustancia cristalina amarillo, insoluble en agua, no mojado con agua (flota en la superficie), t ° paca = 445 ° С

Alotropía

El azufre se caracteriza por varias modificaciones alotrópicas:

Rómbico

(a - azufre) - S 8

t ° pl. = 113 ° C;

ρ = 2,07 g / cm3.

La modificación más estable.

Monoclínica

(b - azufre) - S 8

agujas de color amarillo oscuro,

t ° pl. = 119 ° C; ρ = 1,96 g / cm3. Estable a temperaturas superiores a 96 ° C; en condiciones normales se convierte en rómbico.

El plastico

S n

Masa marrón elástica (amorfa), inestable, se vuelve rómbica cuando se solidifica.

con otros metales (excepto Au, Pt) - a t ° elevado:

2Al + 3S - t ° -> Al 2 S 3

Zn + S - t ° -> EXPERIENCIA ZnS

Cu + S - t ° -> EXPERIENCIA CuS

2) Con algunos no metales, el azufre forma compuestos binarios:

H 2 + S -> H 2 S

2P + 3S -> P 2 S 3

C + 2S -> CS 2

1) con oxígeno:

S + O 2 - t ° -> S + 4 O 2

2S + 3O 2 - t °; pt -> 2S +6 O 3

2) con halógenos (excepto yodo):

S + Cl 2 -> S +2 Cl 2

3) con ácidos - agentes oxidantes:

S + 2H 2 SO 4 (conc) -> 3S +4 O 2 + 2H 2 O

S + 6HNO 3 (fin) -> H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Solicitud

Vulcanización de caucho, producción de ebonita, producción de fósforos, pólvora, en la lucha contra plagas agrícolas, para uso médico (ungüentos de azufre para el tratamiento de enfermedades de la piel), para la producción de ácido sulfúrico, etc.

El uso de azufre y sus compuestos.

TAREAS

# 1. Completa las ecuaciones de reacción:
S + O 2
S + Na
S + H 2
Ordene los coeficientes utilizando el método de balance electrónico, indique el agente oxidante, agente reductor.

# 2. Realice las transformaciones según el esquema:
H 2 S → S → Al 2 S 3 → Al (OH) 3

№3. Complete las ecuaciones de reacción, indique las propiedades del azufre (agente oxidante o agente reductor):

Al + S = (cuando se calienta)

S + H 2 = (150-200)

S + O 2 = (cuando se calienta)

S + F 2 = (en condiciones normales)

S + H 2 SO 4 (k) =

S + KOH =

S + HNO 3 =

Es interesante...

El contenido de azufre en el cuerpo humano que pesa 70 kg es de 140 g.

Una persona necesita 1 g de azufre por día.

Los guisantes, frijoles, avena, trigo, carne, pescado, frutas y jugo de mango son ricos en azufre.

El azufre es parte de las hormonas, vitaminas, proteínas, se encuentra en el tejido del cartílago, el cabello y las uñas. Con la falta de azufre en el cuerpo, hay fragilidad de uñas y huesos, caída del cabello.

¡Cuida tu salud!

Sabías...

Los compuestos de azufre pueden servir como fármacos.

· Azufre - la base de un ungüento para el tratamiento de enfermedades de la piel por hongos, para combatir la sarna. Para combatirlo se usa tiosulfato de sodio Na 2 S 2 O 3

Muchas sales de ácido sulfúrico contienen agua de cristalización: ZnSO 4 × 7H 2 O y CuSO 4 × 5H 2 O.Se utilizan como agentes antisépticos para la pulverización de plantas y el aderezo de cereales en la lucha contra las plagas agrícolas.

El vitriolo de hierro FeSO 4 × 7H 2 O se usa para la anemia

El BaSO 4 se utiliza para el examen de rayos X del estómago y los intestinos.

Alumbre de potasio KAI (SO 4) 2 × 12H 2 O - hemostático para cortes

· El mineral Na 2 SO 4 × 10H 2 O se denomina "sal de Glauber" en honor al químico alemán I.R. Glauber, quien lo descubrió en el siglo VIII. Glauber cayó repentinamente enfermo durante sus viajes. No podía comer nada, su estómago se negaba a comer. Uno de Residentes locales lo dirigió a la fuente. Tan pronto como bebió el agua salada amarga, inmediatamente comenzó a comer. Glauber investigó esta agua, de la que cristalizó la sal Na 2 SO 4 × 10H 2 O. Ahora se utiliza como laxante en medicina, al teñir tejidos de algodón. La sal también se utiliza en la fabricación de vidrio.

La milenrama tiene una mayor capacidad para extraer azufre del suelo y estimular la absorción de este elemento con las plantas vecinas.

· El ajo libera una sustancia llamada albucid, un compuesto de azufre cáustico. Esta sustancia previene el cáncer, retrasa el envejecimiento, previene las enfermedades cardíacas.

Fecha _____________ Clase ___________________
Tema: Azufre. Alotropía de azufre. Físico y Propiedades químicas azufre. El uso de azufre.
Objetivos de la lección: considere la sustancia "azufre", la alotropía del azufre, familiarícese con las propiedades físicas y químicas del azufre.

Durante las clases

1. Momento organizativo de la lección.2. Aprendizaje de material nuevo

Azufre en la naturaleza

Azufre nativo Ucrania, región del Volga, Asia Central yDrSulfuros PbS- brillo de plomoCu 2 S- brillo de cobreZnS- blenda de zincFeS 2 - pirita, pirita, oro gatoH 2 S- sulfuro de hidrógeno (en manantiales minerales y gas natural)Ardillas Pelo piel uñas ...Sulfatos CaSO 4 X2H 2 O- yesoMgSO 4 X7H 2 O- sal amarga (inglés)N / A 2 ENTONCES 4 X10H 2 O- Sal de Glauber (mirabilita)

Propiedades físicas

Solido cristalino , insoluble en agua, no se moja con agua (flota en la superficie), t° fardo = 445 ° C

Alotropía

El azufre se caracteriza por varias modificaciones alotrópicas:

Rómbico (un- azufre) - S 8

t ° pl. = 113 ° C; ρ = 2,07 g / cm 3 ... La modificación más estable.

La estructura del átomo de azufre.

Colocación de electrones por niveles y subniveles.

Producción de azufre

1. Método industrial: fundición a partir de minerales utilizando vapor de agua.2. Oxidación incompleta de sulfuro de hidrógeno (con falta de oxígeno).2 H 2 S + O 2 = 2 S + 2 H 2 O 3. Reacción de Wackenroder2 H 2 S + SO 2 = 3 S + 2 H 2 O

Propiedades químicas del azufre

El azufre es un agente oxidante

S 0 + 2ē  S -2

Solicitud Vulcanización de caucho, producción de ebonita, producción de fósforos, pólvora, en la lucha contra plagas agrícolas, para uso médico (ungüentos de azufre para el tratamiento de enfermedades de la piel), para la producción de ácido sulfúrico, etc.3. Consolidación del material estudiado # 1. Completa las ecuaciones de reacción:
S + O 2
S + Na
S + H 2
Ordene los coeficientes utilizando el método de balance electrónico, indique el agente oxidante, agente reductor.

# 2. Realice las transformaciones según el esquema:
H 2 S → S → Al 2 S 3 → Al (OH) 3
3. Complete las ecuaciones de reacción, indique las propiedades del azufre (agente oxidante o agente reductor): Al + S = (al calentar) S + H 2 = (150-200) S + O 2 = (al calentar) S + F 2 = (bajo condiciones normales) S + H 2 SO 4 (k) = S + KOH = S + HNO 3 = 4. Esto es interesante ...

    El contenido de azufre en el cuerpo humano que pesa 70 kg es de 140 g. Una persona necesita 1 g de azufre por día. Los guisantes, frijoles, avena, trigo, carne, pescado, frutas y jugo de mango son ricos en azufre. El azufre es parte de las hormonas, vitaminas, proteínas, se encuentra en el tejido del cartílago, el cabello y las uñas. Con la falta de azufre en el cuerpo, hay fragilidad de uñas y huesos, caída del cabello. ¡Cuida tu salud!

    Los compuestos de azufre pueden servir como productos farmacéuticos;

    El azufre es la base de una pomada para el tratamiento de enfermedades fúngicas de la piel, para la lucha contra la sarna. Para combatirlo se utiliza tiosulfato de sodio Na2S2O3.

    Muchas sales de ácido sulfúrico contienen agua de cristalización: ZnSO4 × 7H2O y CuSO4 × 5H2O. Se utilizan como agentes antisépticos para la pulverización de plantas y el aderezo de cereales en la lucha contra las plagas agrícolas.

    El vitriolo de hierro FeSO4 × 7H2O se usa para la anemia.

    El BaSO4 se utiliza para el examen de rayos X del estómago y los intestinos.

    Alumbre de potasio KAI (SO4) 2 × 12H2O - hemostático para cortes.

    El mineral Na2SO4 × 10H2O se llama "sal de Glauber" en honor al químico alemán I.R. Glauber, quien lo descubrió en el siglo VIII. Glauber cayó repentinamente enfermo durante sus viajes. No podía comer nada, su estómago se negaba a comer. Uno de los vecinos lo envió a la fuente. Tan pronto como bebió el agua salada amarga, inmediatamente comenzó a comer. Glauber investigó esta agua y la sal Na2SO4 × 10H2O cristalizó en ella. Ahora se usa como laxante en medicina, al teñir telas de algodón. La sal también se utiliza en la producción de vidrio.

    La milenrama tiene una mayor capacidad para extraer azufre del suelo y estimular la absorción de este elemento con las plantas vecinas.

    El ajo libera una sustancia llamada albucid, un compuesto de azufre cáustico. Esta sustancia previene el cáncer, retrasa el envejecimiento, previene las enfermedades cardíacas.

5. Tarea P. 9-10, ejercicio 3-6, tarea 2 en la página 31

El azufre se encuentra en el grupo VIa Tabla periódica elementos químicos DI. Mendeleev.
El nivel de energía externa del azufre contiene 6 electrones, que tienen 3s 2 3p 4. En compuestos con metales e hidrógeno, el azufre presenta un estado de oxidación negativo de los elementos -2, en compuestos con oxígeno y otros no metales activos - positivo +2, +4, +6. El azufre es un no metal típico, dependiendo del tipo de transformación, puede ser un agente oxidante y un agente reductor.

Encontrar azufre en la naturaleza

El azufre se encuentra en estado libre (nativo) y en forma unida.

Los compuestos azufrados naturales más importantes:

FeS 2 - pirita de hierro o pirita,

ZnS - mezcla de zinc o esfalerita (wurtzita),

PbS - brillo de plomo o galena,

HgS - cinabrio,

Sb 2 S 3 - antimonita.

Además, el azufre está presente en el petróleo, el carbón natural, los gases naturales, en las aguas naturales (en forma de ion sulfato y determina la dureza "constante" del agua dulce). Un elemento vital para los organismos superiores, un componente de muchas proteínas, se concentra en el cabello.

Modificaciones alotrópicas azufre

Alotropía- esta es la capacidad del mismo elemento de existir en diferentes formas moleculares (las moléculas contienen un número diferente de átomos del mismo elemento, por ejemplo, O 2 y O 3, S 2 y S 8, P2 y P 4, etc. ).

El azufre se distingue por su capacidad para formar cadenas y ciclos de átomos estables. El S8 más estable forma azufre rómbico y monoclínico. Este azufre cristalino es una sustancia amarilla quebradiza.

Las cadenas abiertas tienen azufre plástico, una sustancia marrón, que se obtiene por enfriamiento brusco del azufre fundido (el azufre plástico se vuelve quebradizo después de unas horas, adquiere un color amarillo y gradualmente se vuelve rómbico).

1) rómbico - S 8

t ° pl. = 113 ° C; r = 2,07 g / cm 3

La modificación más estable.

2) monoclínica - agujas de color amarillo oscuro

t ° pl. = 119 ° C; r = 1,96 g / cm 3

Resistente a temperaturas superiores a 96 ° C; en condiciones normales se convierte en rómbico.

3) plástico - masa gomosa marrón (amorfa)

Inestable, se vuelve rómbico cuando se solidifica.

Producción de azufre

  1. El método industrial es la fundición a partir de minerales utilizando vapor de agua.
  2. Oxidación incompleta de sulfuro de hidrógeno (con falta de oxígeno):

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O

  1. La reacción de Wackenroder:

2H 2 S + SO 2 → 3S + 2H 2 O

Propiedades químicas del azufre

Propiedades oxidantes del azufre
(
S 0 + 2ēS -2 )

1) El azufre reacciona con los álcalis sin calentar:

S + O 2 - t ° S +4 O 2

2S + 3O 2 - t °; pt → 2S +6 O 3

4) (excepto yodo):

S + Cl 2 S +2 Cl 2

S + 3F 2 SF 6

Con sustancias complejas:

5) con ácidos - agentes oxidantes:

S + 2H 2 SO 4 (conc) 3S +4 O 2 + 2H 2 O

S + 6HNO 3 (concentrado) H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Reacciones de desproporción:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O

7) el azufre se disuelve en una solución concentrada de sulfito de sodio:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 tiosulfato de sodio

alotropía berzelius avogadro

Modificaciones alotrópicas

Muchas modificaciones: diamante, grafito, fullereno, carbeno, grafeno, nanotubos de carbono, lonsdaleita, etc. Es difícil indicar el número exacto de modificaciones debido a la variedad de formas de unión de los átomos de carbono entre sí. Las más numerosas son las estructuras moleculares de fullerenos y nanotubos.

Un gran número de modificaciones alotrópicas, solo superadas por el carbono. Modificaciones básicas: azufre rómbico, monoclínico y plástico. El hidrógeno puede existir en forma de orto y parahidrógeno.

Hay 11 modificaciones alotrópicas conocidas del fósforo. Modificaciones básicas: fósforo blanco, rojo y negro. El fósforo blanco es venenoso, brilla en la oscuridad, se enciende automáticamente, el fósforo rojo no es venenoso, no brilla en la oscuridad, no se enciende por sí solo.

Oxígeno:

Dos modificaciones alotrópicas: O2 - oxígeno y O3 - ozono. El oxígeno es incoloro, inodoro; el ozono tiene un olor pronunciado, tiene un color púrpura pálido y es más bactericida.

Modificaciones alotrópicas de azufre

La existencia de modificaciones alotrópicas del azufre está asociada con su capacidad para formar homocadenas estables - S - S -. La estabilidad de las cadenas se explica por el hecho de que los enlaces - S - S - son más fuertes que el enlace en la molécula S2. Las homocadenas de azufre tienen forma de zigzag, ya que en su formación participan electrones de orbitales p mutuamente perpendiculares.

Hay tres modificaciones de azufre alotrópicas: rómbica, monoclínica y plástica. Las modificaciones rómbicas y monoclínicas se construyen a partir de moléculas cíclicas S8 ubicadas en los sitios de las redes rómbicas y monoclínicas.

La molécula S8 tiene la forma de una corona, las longitudes de todos los enlaces - S - S - son iguales a 0, 206 nm y los ángulos son cercanos a los 108 ° tetraédricos.

En el azufre rómbico, el volumen elemental más pequeño tiene la forma de un paralelepípedo rectangular, y en el caso del azufre monoclínico, el volumen elemental se distingue en forma de paralelepípedo biselado.

La modificación plástica del azufre está formada por cadenas espirales de átomos de azufre con ejes de rotación izquierdo y derecho. Estas cadenas están retorcidas y alargadas en una dirección (Fig.).

El azufre rómbico es estable a temperatura ambiente. Cuando se calienta, se derrite, convirtiéndose en un líquido amarillo muy móvil; al calentarlo más, el líquido se espesa, ya que se forman largas cadenas de polímero en él. Cuando la masa fundida se enfría lentamente, se forman cristales de azufre monoclínico en forma de aguja de color amarillo oscuro, y si se vierte azufre fundido en agua fría, se obtiene azufre plástico, una estructura similar a la goma que consta de cadenas de polímero. El azufre plástico y monoclínico son inestables y espontáneamente se vuelven rómbicos.