Сера — жёлтый неметалл, известный с древности, основа серной кислоты. Элемент № 16. Ниже — карточка и описание.
| Символ | S |
|---|---|
| Латинское название | Sulfur |
| Атомный номер | 16 |
| Атомная масса | 32,06 а.е.м. |
| Категория | Неметаллы |
| Группа | 16 |
| Период | 3 |
| Агрегатное состояние (20 °C) | твёрдое |
| Электронная конфигурация | [Ne] 3s² 3p⁴ |
| Полная конфигурация | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ |
| Электронов на внешнем уровне | 6 |
| Степени окисления | −2, +4, +6 |
| Валентность | II, IV, VI |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 2,58 |
| Температура плавления | 115 °C |
| Температура кипения | 445 °C |
| Год открытия | древность |
| Применение | серная кислота, резина, спички |
Это тот самый план, по которому характеристику элемента спрашивают в школе и на ЕГЭ: от положения в периодической системе — к строению атома, а от строения атома — к свойствам. Ниже — готовый разбор 16-го элемента (Сера, S). Такой же разбор для любого из 118 элементов построит конструктор характеристики элемента.
Сера (лат. Sulfur, символ S) — элемент с номером 16 и атомной массой 32,06, неметалл VI группы третьего периода, аналог кислорода. Электронная конфигурация [Ne] 3s² 3p⁴: шесть внешних электронов, характерные степени окисления −2 (в сероводороде H₂S и сульфидах), +4 (в сернистом газе SO₂) и +6 (в серной кислоте H₂SO₄ и сульфатах). Простое вещество — хрупкое кристаллическое вещество лимонно-жёлтого цвета, не растворимое в воде; при нагревании плавится (около 115 °C), а затем горит синим пламенем, образуя сернистый газ. Сера образует несколько аллотропных форм, наиболее устойчива ромбическая (кольцевые молекулы S₈).
Сера известна человечеству с глубокой древности: она упоминается в древних текстах, её использовали в медицине, для окуривания, в составе пороха. В природе сера встречается и в самородном виде (около вулканов), и в виде сульфидных руд (пирит, галенит, цинковая обманка), сульфатов (гипс) и в составе нефти, газа, угля. Важнейший продукт из серы — серная кислота, одно из самых массовых веществ химической промышленности, «хлеб химии»: её применяют в производстве удобрений, в металлургии, аккумуляторах, органическом синтезе. Серу используют и для вулканизации каучука (превращения его в резину), в производстве спичек, пороха, красителей, фунгицидов, а также в медицине. Сера — биогенный элемент: она входит в состав некоторых аминокислот и белков. Соседи серы — фосфор и хлор, по группе выше стоит кислород, ниже — селен и теллур. О степенях окисления серы читайте в отдельном гайде, а массу серной кислоты и сульфатов считайте калькулятором молярной массы.
−2 (сероводород H₂S, сульфиды), +4 (сернистый газ SO₂, сульфиты) и +6 (серная кислота H₂SO₄, сульфаты). Промежуточные состояния тоже возможны.
Это одно из самых массовых и важных веществ промышленности: её используют в производстве удобрений, металлургии, аккумуляторах, синтезе. Объёмы её выпуска — показатель развития химической отрасли.
Это обработка каучука серой при нагревании, после которой он превращается в прочную эластичную резину. Атомы серы образуют мостики между молекулами каучука.
В самородном виде около вулканов, в сульфидных рудах (пирит, галенит), в сульфатах (гипс), а также в нефти, природном газе и угле.
Неметалл. Она хрупкая, не проводит ток, образует кислотные оксиды и кислоты. По свойствам сера — типичный неметалл, аналог кислорода в своей группе.