Сера

1. Историческая справка. 2. Физические свойства. 3. Химические свойства. 4. Добыча серных руд и получение серы. 5. Применение серы. Сера S – химический элемент VI группы переодической системы Мендеева, атомный номер 16, атомная масса 32,064. Твёрдое хрупкое вещество жёлтого цвета. Историческая справка.Сера в самородном состоянии, а также в виде соеди¬нений, например сульфидов, известна с древнейших вре¬мен. Жрецы использовали ее в составе «священных куре¬ний» при некоторых религиозных обрядах.

Разные горю¬чие смеси для военных целей также содержали серу. Еще у Гомера упоминаются «сернистые испарения» и смер¬тельное действие продуктов горения серы. Она входила в состав «греческого огня», наводившего ужас на против¬ников.В 941 г. под стенами Царьграда был уничтожен флот киевского князя Игоря. В летописном своде событий «По¬весть временных лет», составленном в Киеве, так описан поход Игоря: «Словно молнию которая на небе, греки имеют у себя и пускали ее, сжигая нас, поэтому мы и не одолели их». Дружинники князя защищались от «гре¬ческого огня» щитами, воловьими шкурами, но потерпе¬ли поражение.

Греки выбрасывали горящую смесь через медные трубы, установленные на бортах византийских кораблей. Состав этой смеси был неизвестен. Греки дер¬жали его в секрете.Предполагают, что в нее входили нефть, различные горючие масла, смола, селитра, клен, сера и вещества, которые окрашивали пламя.

Горючесть серы, легкость, с которой она соединяется с металлами, объясняют причину, почему ее считали «принципом горючести» и обязательной составной частью металлических руд. Наивное верование алхимиков о сере выражено в небольшом стихотворении Н. А. Михай¬ловым: Семь металлов создал свет. Медь, железо, серебро, По числу семи планет: Злато, олово, свинец Дал нам Космос на добро Сын мой! сера им отец В VIII—IX вв. в сочинениях арабских алхимиков рас¬сматривается ртутно-серная теория состава металлов, согласно которой происхождение всех металлов объясня¬лось сочетанием серы и ртути.

Эти воззрения сохраня¬лись в Европе вплоть до XVIII в. Рождение металлов в средние века, конечно, мыслилось при благословении ка¬толической церкви, как это и изображено в иллюстрации к книге «Семь ключей мудрости», приписываемой алхимику Базилю Вален¬тину. Элементарную при¬роду серы установил француз Антуан Лоран Лавуазье (по образо¬ванию юрист, а по при¬званию химик) в своих опытах по сжиганию.

Древнерусское на¬звание «сера» употреб¬ляется очень давно. По-видимому, оно про¬исходит от санскрит¬ского слова «сира», что означает светло-жел¬тый. Но есть и другое древнерусское название серы — «жупел» (сера горючая). Сера—это порошок желтого цвета. Для нее харак¬терно несколько модификаций, отличающихся друг от друга строением молекул и некоторыми свойствами.Так, ромбическая и моноклиническая сера всегда состоит из восьмиатомных кольцевидных молекул S8. Различие в свойствах кристаллических модифика¬ций серы обусловлено не числом атомов в молекуле, как например в молекулах кислорода и озона, а неоди¬наковой структурой кри¬сталлов.

На рисунке 5 пока¬зан внешний вид кристал¬лов ромбической и моноклинической серы. Ромбическая сера обычно желтого, а мо¬ноклиническая бледно-жел¬того цвета. Третья модификация серы пластическая. Она состоит из нерегулярно расположенных зигзагообразных цепочек Sn, где п достигает нескольких тысяч.Другие модифика¬ции серы построены из молекул S2 (пурпурная) и S6 (оранжево-желтая). Сколько бы аллотропных видоизменений ни образо¬вывал химический элемент, при определенных заданных условиях абсолютно устойчивым из них, как правило, оказывается лишь какое-то одно. Для серы самой устой¬чивой аллотропной модификацией при обычных услови¬ях при нормальном давлении и температуре не выше 95,6°С является ромбическая сера. В нее при комнатной температуре (или близкой к комнатной) превращаются все другие формы. Например, при кристаллизации из расплава серы сначала получаются игольчатые кристал¬лы моноклинической формы, которые при температуре ниже 95,6°С переходят в ромбические.

При температуре выше 95,6°С устойчива моноклиническая сера. Подобные превращения происходят и с другими модификациями серы. Так, если расплавленную серу вы¬лить в холодную воду, образуется эластичная, во многом похожая на резину коричневая масса.

Переход из одной аллотропной формы в другую сопровождается поглоще¬нием теплоты:.