8. Síra

8. Síra

• charakteristika prvků 16. skupiny

• vlastnosti a výskyt síry

• bezkyslíkaté a kyslíkaté sloučeniny síry

• výroba kyseliny sírové

• disulfidické můstky

Chalkogeny

• 16. skupina, VI.A

• O, S, Se, Te, Po

• obecná elektronová konfigurace: ns2 np4

• kyslík je plynný, ostatní látky jsou pevné

• polonium je radioaktivní

SÍRA

• chemická značka: S

• prvek 16. skupiny

• elektronová konfigurace: [Ne] 3s2 3p4

• síra má 4 přírodní stabilní izotopy

• dvojvazná

Vlastnosti

• žlutá pevná látka, nekov (za standardních podmínek)

• nerozpustná ve vodě, rozpustná v polárních rozpouštědlech, nevede elektrický proud

• formy:

krystalická

• vyskytuje se v podobě S8 molekul

• při tavení vznikají dlouhé řetězce polymerní síry Sn

• běžné alotropické modifikace:

  • kosočtverečná síra (α-síra) – nejčastější

    • za standardních podmínek

  • jednoklonná síra (β-síra)

    • při teplotě 95 °C

amorfní (pevná látka bez pravidelné krystalické struktury)

• v podobě sirného květu – vzniká rychlým ochlazením par síry

• v podobě plastické síry – vzniká rychlým ochlazením taveniny síry

Výskyt

• v přírodě se vyskytuje jednak elementární síra a jednak ve sloučeninách

• Elementární síra

  • síra jako minerál se vyskytuje v podobě elementární molekuly S8

  • nejčastěji se vyskytuje v okolí sopek

• Síra ve sloučeninách

  • častější

  • především ve formě síranů či sulfidů

  • minerály:

    • sfalerit (ZnS)

    • rumělka (HgS)

    • pyrit a markazit (FeS2 – disulfid železnatý)

  • biogenní prvek: vázáná v bílkovinách

Bezkyslíkaté a kyslíkaté sloučeniny síry

Bezkyslíkaté sloučeniny

Sulfan H2S

• dříve sirovodík

• bezbarvý páchnoucí jedovatý plyn

• vzniká reakcí sulfidů s kyselinami nebo při rozkladu bílkovin

• využívá se v analytické chemie (analýza iontů kovů)

Sulfidy

• sloučeniny síry, kde S má oxidační číslo S-II

• sulfidy alkalických kovů a kovů alkalických zemin jsou iontové a rozpustné ve vodě

• sulfidy ostatních kovů mají kovalentní charakter a jsou nerozpustné ve vodě

• lze připravit reakcí sulfanu a příslušné soli

• oxidy lze připravit pražením (zahřívání sulfidů na vzduchu)

  • vzniká oxid kovu a oxid siřičitý (2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2)

Sirouhlík CS2

• bezbarvá jedovatá kapalina

• nepolární rozpouštědlo (rozpouští nepolární látky)

Kyslíkaté sloučeniny

Oxidy

• Oxid siřičitý SO2

  • bezbarvý, štiplavý, jedovatý plyn

  • nežádoucí složka ovzduší (podílí se na vzniku kyselých dešťů)

  • kyselinotvorný oxid – s vodou vzniká kyselina siřičitá

  • vzniká spalováním síry či pražením sulfidů

• Oxid sírový SO3

  • vyrábí se oxidací z oxidu siřičitého (2 SO2 + O2 → 2 SO3)

  • využívá se jako meziprodukt kyseliny sírové

    • s vodou poskytuje kyselinu sírovou

Kyseliny

• Kyselina siřičitá H2SO3

  • slabá dvojsytná (2 atomy H) kyselina

  • významné soli: siřičitany a hydrogensiřičitany (významné redukční činidlo)

• Kyselina sírová H2SO4

  • silná dvojsytná kyselina