Пластическая сера формула химическая. Чистая желтая сера. Примеры решения задач

Сера принадлежит к числу веществ, известных человечеству испокон ве-ков. Ещё древние греки и римляне нашли ей разнообразное практи-ческое применение. Куски само-родной серы использовались для со-вершения обряда изгнания злых духов. Так, по легенде, Одиссей, воз-вратившись в родной дом после дол-гих странствий, первым делом велел окурить его серой. Много упомина-ний об этом веществе встречается в Библии.

В Средние века сера занимала важ-ное место в арсенале алхимиков. Как они считали, все металлы состоят из ртути и серы: чем меньше серы, тем благороднее металл. Практический интерес к этому веществу в Европе возрос в XIII — XIV вв., после появле-ния пороха и огнестрельного оружия.

Добыча серы. Гравюра из книги Г. Агриколы «О горном деле и металлургии». Издание 1557 г. Руду, содержащую серу, нагревают в широких глиняных горшках А с длинными клювообразными носиками, опущенными в специальные отверстия в приёмнике B,закрытом крышкой C.Расплавленную серу черпают из приёмника ковшами и разливают в формы.

Ромбическая сера.

Из расплава кристаллизуется моноклинная модификация серы.

Пластическая сера эластична, как резина.

Главным поставщиком серы была Италия.

В наши дни сера используется как сырьё для производства серной кислоты, при вулканизации каучука, в органическом синтезе. Порошок серы применяют в медицине в каче-стве наружного дезинфицирующего средства.

Сера образует несколько алло-тропных модификаций. Устойчивая при комнатной температуре ромби-ческая серя представляет собой жёлтый порошок, нерастворимый в воде. При кристаллизации из хлороформа СНC l 3 или из сероуглерода CS 2 она выделяется в виде прозрачных кри-сталлов октаэдрической формы. Ром-бическая сера состоит из цикличе-ских молекул S 8 , имеющих форму короны. При 113 °С она плавится, превращаясь в жёлтую легкоподвиж-ную жидкость. При дальнейшем на-гревании расплав загустевает, так как в нём образуются длинные полимер-ные цепочки. А если нагреть серу до 445 °С, она закипает. Выливая кипя-щую серу тонкой струйкой в холод-ную воду, можно получить пласти-ческую серу — резиноподобную модификацию, состоящую из поли-

мерных цепочек. При медленном охлаждении расплава образуются тёмно-жёлтые игольчатые кристаллы моноклинной серы (t пл =119°С). Подобно ромбической сере, эта мо-дификация состоит из молекул S 8 . При комнатной температуре пласти-ческая и моноклинная сера неустой-чивы и самопроизвольно превраща-ются в порошок ромбической серы.

При нагревании сера реагирует со многими металлами (железом, алюми-нием, ртутью) и неметаллами (кисло-родом, галогенами, водородом). «При-рода серы огненная, горючая... [Сера] нацело сгорает, улетучиваясь в дым», — записано в одном алхимическом трак-тате. Действительно, при горении серы на воздухе или в кислороде об-разуется оксид серы(IV ), или серни-стый газ, SO 2 , содержащий примесь (около 3% по объёму) высшего оксида серы, или серного ангидрида, SO 3 ,. Сернистый газ SO 2 — бесцветный газ с удушливым резким запахом. При растворении его в воде (при 0 °С 1 объём воды растворяет более 70 объ-ёмов SO 2) образуется сернистая кисло-та H 2 SO 3 , которая известна только в растворах. Однако её соли — сульфи-ты (например, Na 2 SO 3) и гидросульфи-ты (NaHSO 3) — легко могут быть вы-делены в твёрдом виде.

В лабораторных условиях для по-лучения SO, действуют на твёрдый сульфит натрия концентрированной серной кислотой: Na 2 SO 3 +2H 2 SO 4 =2NaHSO 4 + SO 2 - + H 2 O.

Горение серы в кислороде.

Строение молекулы SO 2

Строение серы:

1— ромбической и моноклинной, S 8 ;

2— пластической, S n

*Вулканизация — про-цесс превращения каучука в резину путём образования сульфидных «мостиков» между отдельными молеку-лами полимера. Получа-ющийся сшитый» полимер обладает пространственной структурой и характеризу-ется повышенной механи-ческой прочностью.

В промышленности SO 2 получают при обжиге сульфидных руд, например пирита: 4FeS 2 +11 O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 , или при сжигании серы. Сер-нистый газ является полупродуктом в производстве серной кислоты. Его ис-пользуют также (вместе с гидросуль-фитами натрия NaHSO 3 и кальция Ca(HSO 3) 2) для выделения целлюлозы из древесины. Этим газом окуривают деревья и кустарники, чтобы уничто-жать вредителей сельского хозяйства.

Серный ангидрид SO 3 при комнат-ной температуре представляет собой бесцветную легко летучую жидкость (t кип =45 °С), которая со временем пе-реходит в асбестовидную модифика-цию, состоящую из блестящих шелко-вистых кристаллов. Волокна серного ангидрида устойчивы лишь в запаян-ном сосуде. Поглощая влагу воздуха, они превращаются в густую бесцвет-ную жидкость — олеум (от лат. oleum — «масло»). Хотя формально олеум можно рассматривать как раст-вор SO 3 в H 2 SO 4 , на самом деле он представляет собой смесь различных пиросерных кислот: H 2 S 2 O 7 , H 2 S 3 O 10 и т. д. С водой SO 3 взаимодействует очень энергично: при этом выделяется так много теплоты, что образующи-еся мельчайшие капельки серной кис-лоты создают туман. Работать с этим веществом нужно крайне осторожно.

Строение асбестовидной модификации серного ангидрида.

Асбестовидная модификация SO 3 .

Сернистый газ проявляет сильное отбеливающее действие: красная роза, опушенная в колбу с SO 2 , теряет свой цвет.

Серная кислота H 2 SO 4 — тяжёлая маслянистая бесцветная жидкость, смешивающаяся с водой в любых пропорциях. При 10 °С она затверде-вает, образуя прозрачную стекловид-ную массу. При нагревании 100-про-центная серная кислота легко теряет серный ангидрид до тех пор, пока её концентрация не составит 98 %. Имен-но такую кислоту обычно и использу-ют в лабораториях (концентриро-ванная серная кислота, t кип =338 °С).

Помните, что вливать кислоту в во-ду нужно тонкой струйкой при посто-янном перемешивании. Ни в коем случае нельзя лить воду в кисло-ту! Из-за сильного разогрева вода за-кипит, и горячие брызги раствора серной кислоты могут попасть в лицо.

Разбавленная серная кислота про-являет все свойства неорганических кислот: взаимодействует с основными оксидами, основаниями и активными металлами с выделением водорода. H 2 SO 4 относится к сильным кислотам, в водном растворе кислоты её молекул

Строение (SO 3) 3 .

*Асбестовидный SO 3 (t пл = 32 °С) представляет со-бой кристаллическую полисерную кислоту, состоящую из длинных цепочек HO — (S(O) 2 — O — ) n — OH. Однако фактически это чистый серный ангидрид, так как длина такой цепи ( n ) составляет 10 5 т. е. два атома водорода приходятся на 10 5 атомов серы. Жидкая при комнатной температу-ре модификация серного ангидрида (t пл = 17 °С), состоит из циклических молекул (SO 3) 3 .

не существует: они распадаются на ионы водорода и гидросульфат-ионы (HSO - 4), которые диссоциируют толь-копри сильном разбавлении.

Концентрированная серная кис-лота — сильный окислитель. Она реа-гирует как с активными металлами, так и со стоящими в ряду напряжений правее водорода — медью, серебром, ртутью. Металлокисляется, а серная кислота восстанавливается до серы, сероводорода (при реакции с цинком, магнием) или до сернистого газа, как это происходит при взаимодействии с неактивным металлом — медью:

Cu+ 2H 2 SO 4 =CuSO 4 +SO 2 - +2Н 2 О.

Крепкая (50—70-процентная) сер-ная кислота легко окисляет железо:

2Fe+6H 2 SO 4 =Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 - +6H 2 O.

В то же время на холоде олеум не реа-гирует с железом и алюминием.

Концентрированная серная кисло-та способна обугливать многие орга-нические вещества (сахар, бумагу, ва-ту). При случайном попадании H 2 SO 4 на кожу необходимо тут же смыть её струёй воды, а затем обработать мес-то ожога слабым раствором соды.

Упоминания о серной кислоте впервые встречаются у арабских и ев-ропейских алхимиков. Её получали, прокаливая на воздухе железный купорос (витриол, или гидратированный сульфат железа(II ), FeSO 4 .7Н 2 О):

2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 - + SO 2 - либо смесь серы с селитрой: 6KNO 3 + 5S = 3K 2 SO 4 + 2SO 3 - + 3N 2 - , а выделяю-щиеся пары серного ангидрида кон-денсировали. Поглощая влагу, они превращались в олеум. В зависимости от способа приготовления H 2 SO 4 на-зывали купоросным маслом (oleum vitrioli) или серным маслом (oleum sulfuris). В 1595 г. алхимик Андреас Либавий (1550—1616) установил тож-дественность обоих веществ.

Долгое время купоросное масло не находило широкого применения. Интерес к нему сильно возрос после того, как в XVIII в. был открыт процесс получения из индиго индигокармина — устойчивого синего красителя. Первую фабрику по производству сер-ной кислоты основали недалеко от Лондона в 1736 г. Процесс осуществ-ляли в свинцовых камерах, на дно ко-торых наливали воду. В верхней час-ти камеры сжигали расплавленную смесь селитры с серой, затем туда за-пускали воздух. Процедуру повторяли до тех пор, пока на дне ёмкости не об-разовывалась кислота требуемой кон-центрации. При этом происходили следующие химические превращения:

S +О 2 = SO 2 2KNO 3 +S = K 2 SO 4 +2NO

2NO +О 2 = 2NO 2 NO 2 + SO 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + NO.

В XIX в. способ усовершенствова-ли: вместо селитры стали использо-вать азотную кислоту (она при разло-жении в камере даёт NO 2). Чтобы возвращать в систему нитрозные га-зы были сконструированы специаль-ные башни, которые и дали название всему процессу — башенный процесс. Заводы, работающие по башенному методу, существуют и в наше время.

Однако сейчас для производства серной кислоты применяют в основ-ном контактный метод, разрабо-танный в 1831 г. По этому методу окисление SO 2 до SO 3

(2SO 2 +О 2 « 2SO 3) осуществляется на катализа-торе — оксиде ванадия(V ) V 2 O 5 .

Серный ангидрид в специальных уста-новках поглощается концентриро-ванной серной кислотой. При этом получается олеум. Его хранят в желез-ных баках и по мере необходимости переводят в серную кислоту.

Серная кислота образует два ряда солей — сульфаты (например, K 2 SO 4) и гидросульфаты (KHSO 4). Сульфаты многих металлов кристаллизуются из растворов в виде гидратов (например, гипс CaSO 4 .2Н 2 О), Гидратированные сульфаты меди (CuSO 4 .5Н 2 О), железа(И) (FeSO 4 .7Н 2 О) и цинка (ZnSO 4 .7Н 2 О) называют купоросами.

Качественной реакцией на серную кислоту и её соли служит образова-ние белого осадка сульфата бария, не-растворимого в кислотах. Для прове-дения реакции используют раствор хлорида или нитрата бария, подкис-ленный соляной или азотной кисло-той: ВаCl 2 + K 2 SO 4 =BaSO 4 ¯ +2КCl.

Серная кислота является одним из главных продуктов химической промышленности. Она применяется при производстве азотной кислоты и минеральных удобрений, моющих средств, в органическом синтезе при получении красителей, диэтилового эфира, этилацетата. В нефтяной про-мышленности серная кислота ис-пользуется для очистки нефтепро-дуктов, в горнодобывающей — при переработке некоторых руд, в метал-лургии — для травления металличе-ских поверхностей и очистки их от окалины. В лабораторной практике концентрированная серная кислота служит осушителем. В свинцовые ак-кумуляторы заливают 30—40-про-центный раствор серной кислоты.



Установка для получения серной кислоты сжиганием серы в присутствии селитры.

Середина XVIII в. Приготовленную заранее смесь серы с селитрой загружают в печь (1), разогреваемую углями.

Образующиеся газы достигают стеклянного сосуда (2), где они взаимодействуют С парами воды. Получающийся при этом олеум собирают в колбы (3).

Минерал пирит FeS 2 представляет собой дисульфид железа, соль слабой кислоты H 2 S 2 , построенной аналогично пероксиду водорода Н 2 О 2 .

а) В пробирку, укрепленную в держателе, насыпать до поло­вины ее объема кусочков черенковой серы и очень осторожно нагревать, все время встряхивая. Сера начнет плавиться, образуя желтую подвижную жидкость. Выше 160° жид­кость темнеет, а при 200° становится темнокоричневой и настоль­ко вязкой, что не выливается из пробирки. Выше 250° вязкость снова Уменьшается и при 400° сера превращается в легкопод­вижную жидкость темнокоричневого цвета, которая при 444,5°закипает, образуя оранжево-желтые пары. Объяснить изменения, происходящие при нагревании расплавленной серы.

б) Вылить кипящую серу тонкой струей в стакан с холодной водой. Если сера вспыхнет, следует после выливания прикрыть отверстие пробирки крышкой от тигля или куском асбеста. До­стать из воды полученную массу и убедиться в ее пластичности. Сохранить образовавшуюся пластическую серу, чтобы просле­дить переход аморфной формы в кристаллическую.

Получение ромбической серы

Поместить в пробирку 2-3 кусочка черенковой серы величи­ной с горошину, прибавить 2 мл сероуглерода и, встряхивая, рас­творить серу. Сероуглерод - легкогорючая жидкость, и все ра­боты с ним нужно проводить вдали от огня. Несколько капель полученного раствора вылить на часовое стекло. Дать испарить­ся сероуглероду и наблюдать выделение ромбических кристаллов серы.

3)Возгонка красного фосфора

В пробирку положить немного красного фосфора, закрыть ее ватой и, закрепив горизонтально в штативе, слегка нагре­вать пламенем горелки. Красный фосфор испаряется, и на хо­лодных частях пробирки осаждается налет белого. Опыт про­изводить осторожно, все время следить за тем, чтобы пары фосфора при выходе из пробирки не загорались.

4) Горение фосфора под водой

а) Кусочек белого фосфора положить в стакан с водой и нагреть воду до 60-70°. Затем пропустить из газометра сла­бый ток кислорода, держа отводную трубку так, чтобы она касалась фосфора. Последний загорается. Написать уравнение реакция.

б) Проделать то же самое, заменив белый фосфор красным. Красный фосфор не горит под водой.

1. Фосфорный ангидрид и его свойства

(Работа производится под тягой)

В фарфоровую чашку (или на крышку тигля), поставленную на асбестированную сетку, положить 0,4-0,5 г красного фос­фора. Над чашкой на небольшом расстоянии (около 0,5 см) от сетки укрепить сухую воронку. Зажечь фосфор накаленной стеклянной палочкой. На стенках воронки осаждается фосфор­ный ангидрид, образующийся при горении фосфора, в виде белой, похожей на сиег кристаллической массы.

Когда весь фосфор сгорит, вложить воронку в кольцо шта­тива и оставить на некоторое время. Фосфорный ангидрид очень быстро расплывается. На какое свойство Р 2 О 5 указывает это явление?

2. Получение фосфорных кислот

а) Фосфорный ангидрид, полученный в предыдущем опыте, смыть дестиллированной водой со стенок воронки в пробирку. Когда раствор сделается прозрачным, отлить его немного в другую пробирку и добавить в последнюю избыток раствора AgN0 3 . Образуется белый осадок AgP0 3 . Написать уравнения реакций.

б) Оставшуюся часть раствора Н 3 РО 4 вылить в стакан, до­бавить 10-15 мл воды и 1-2 мл концентрированной HNO 3

3. Действие щелочных металлов на воду

(Работа производится за стеклом вытяжного шкафа!)

Взять три фарфоровые чашки с водой. Отрезать ножом по маленькому кусочку лития, натрия и калия, обсушив их фильтровальной бумагой, бросить в воду: в одну чашку -ли­тий, в другую - натрий, в третью - калий. Наблюдать за хо­дом реакции через стекло вытяжного шкафа. Защита стеклом необходима ввиду разбрызгивания, имеющего место при конце реакций. Отметить, что наиболее энергично с водой реагирует калий, а наименее энергично - литий. Испытать лакмусом или фенолфталеином полученные растворы. Написать уравнений реакций.

Получение калийной селитры

В стаканчик, содержащий 20 мл воды, внести 7,5 г КС1 и растворить при нагревании; затем добавить 8,5 г измельчен­ного NaN03. Содержимое стаканчика кипятить в течение не­скольких минут, после чего быстро отфильтровать жидкость от образовавшегося осадка NaCl, пользуясь укороченной стек­лянной воронкой (с отрезанной трубкой). Дать раствору охла­диться и наблюдать выделение кристаллов KN0 3 . Отделитькристаллы путем декантации маточного раствора и высушить их между листами фильтровальной бумаги.Объяснить явления, наблюдаемые при опыте, исходя из растворимости солей, которые могут образоваться в растворе

5. Реакция открытия ионов Na - и К"

а) Налить в пробирку нейтральный раствор какой-нибудь соли натрия и добавить нахолоду крепкий (лучше свежепри­готовленный) раствор кислого пиросурьмянокислого калия K 2 H 2 Sb 2 0 7 . Наблюдать выпадение белого кристаллического осадка Na 2 H 2 Sb 2 0 7 . В случае надобности выпадение осадка можно ускорить трением стеклянной палочки о стенки пробир­ки. Написать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

б) К нейтральному раствору какой-нибудь калиевой соли прилить раствор кислого виннокислого натрия NaHC4H 4 0 6 и взболтать. Наблюдать выпадение белого кристаллического осадка КНС4Н4О6. Написать уравнение реакции в молекуляр­ной и ионной формах.

Вопросы

1. Что общего в процессах горения натрия в хлоре, взаимодействия натрия с водой и взаимодействия натрия с серной кислотой?

2. Какие из нижеследующих солей калия будут подвергаться замет­ному гидролизу: КС1, KNO3, K 2 S, К 2 СОз, СН 3 СООК?

3. Почему пластическая сера полностью не растворяется в серо­углероде?

4. Как можно удалить сероводород из смеси газов?

5. Можно ли применять азотную кислоту для получения сероводорода из его солей?

6. Почему сероводород является восстановителем и не проявляет окислительных свойств?

1.1. Историческая справка

Сера – одно из немногих веществ, которое было известно с древнейших времен, её использовали первые химики. Одна из причин известности серы – распространенность самородной серы в странах древнейших цивилизаций. Её разрабатывали греки и римляне, производство серы значительно увеличилось после изобретения пороха.

1.2. Место серы в Периодической системе химических элементов Менделеева

Сера расположена в 16 группе Периодической системы химических элементов Менделеева.

На внешнем энергетическом уровне атома серы содержится 6 электронов, которые имеют электронную конфигурацию 3s 2 3p 4 . В соединениях с металлами сера проявляет отрицательную степень окисления элементов -2, в соединениях с кислородом и другими активными неметаллами – положительные +2, +4, +6. Сера – типичный неметалл, в зависимости от типа превращения может быть окислителем и восстановителем.

1.3. Распространенность в природе

Сера довольно широко распространена в природе. Её содержание в земной коре составляет 0,0048 %.Значительная часть серы встречается в самородном состоянии.

Также сера встречается в форме сульфидов: пирит, халькопирит и сульфатов: гипс, целестин и барит.

Много соединений серы содержится в нефти (тиофен C 4 H 4 S, органические сульфиды) и нефтяных газах (сероводород).

1.4. Аллотропные модификации серы

Существование аллотропных модификаций серы связано с её способностью образовывать устойчивые гомоцепи – S – S –. Устойчивость цепей объясняется тем, что связи – S – S – оказываются прочнее, чем связь в молекуле S 2 . Гомоцепи серы имеют зигзагообразную форму, поскольку в их образовании принимают участие электроны взаимно перпендикулярных р-орбиталей.

Существует три аллотропные модификации серы: ромбическая, моноклинная и пластическая. Ромбическая и моноклинная модификации построены из циклических молекул S 8 , размещенных по узлам ромбической и моноклинной решеток.

Молекула S 8 имеет форму короны, длины всех связей – S – S – равны 0,206 нм и углы близки к тетраэдрическим 108°.

В ромбической сере наименьший элементарный объем имеет форму прямоугольного параллелепипеда, а в случае моноклинной серы элементарный объем выделяется в виде скошенного параллелепипеда.

Кристалл ромбической серы Кристалл моноклинной серы

Пластическая модификация серы образована спиральными цепями из атомов серы с левой и правой осями вращения. Эти цепочки скручены и вытянуты в одном направлении.

При комнатной температуре устойчива ромбическая сера. При нагревании она плавится, превращаясь в желтую легкоподвижную жидкость, при дальнейшем нагревании жидкость загустевает, так как в ней образуются длинные полимерные цепочки. При медленном охлаждении расплава образуются темно-желтые игольчатые кристаллы моноклинной серы, а если вылить расплавленную серу в холодную воду, получится пластическая сера – резиноподобная структура, состоящая из полимерных цепочек. Пластическая и моноклинная сера неустойчивы и самопроизвольно превращаются в ромбическую.

1.5. Физические свойства серы

Сера представляет собой твердое хрупкое вещество желтого цвета, в воде практически нерастворима, не смачивается водой и плавает на её поверхности. Хорошо растворяется в сероуглероде и других органических растворителях, плохо проводит тепло и электрический ток. При плавлении сера образует легкоподвижную жидкость желтого цвета, которая при 160°С темнеет, её вязкость повышается, и при 200°С сера становится темно-коричневой и вязкой, как смола. Это объясняется разрушением кольцевых молекул и образованием полимерных цепей. Дальнейшее нагревание ведет к разрыву цепей, и жидкая сера снова становится более подвижной. Пары серы имеют цвет от оранжево-желтого до соломенно-желтого цвета. Пар состоит из молекул состава S 8 , S 6 , S 4 , S 2 . При температуре выше 150 °С молекула S 2 диссоциирует на атомы.

Физические свойства аллотропных модификаций серы приведены в таблице:

Свойство	Ромбическая сера	Моноклинная сера	Пластическая сера
	Светло-желтый порошок

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Пластическая сера - это одна из аллотропных модификаций химического элемента серы, а именно ее существование в виде простого вещества в аморфном состоянии.

Пластическая сера представляет собой замкнутые или открытые цепи соединяющейся между собой серы. Это вещество коричневого цвета (рис. 1), получаемое при резком охлаждении расплава серы. Через несколько часов после получения пластическая сера становится хрупкой и приобретает желтый цвет постепенно превращаясь в ромбическую модификацию.

Рис. 1. Пластическая сера. Внешний вид.

Химическая формула пластической серы

Химическая формула пластической серы может иметь вид S 4 или S 6 . Она показывает, что в составе молекулы этого вещества находится четыре или шесть атомов серы (Ar = 32 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу пластической серы:

Mr(S 4) = 4×Ar(S) = 4×32 = 128;

Mr(S 6) = 6×Ar(S) = 6×32 = 192.

Структурная (графическая) формула пластической серы

Более наглядной является структурная (графическая) формула пластической серы. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы. Структурная формула белого фосфора имеет вид:

Электронная формула

Электронная формула пластической серы показывает распределение электронов в атоме по энергетическим подуровням:

16 S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .

Она также показывает, что сера относится к элементам р-семейства, а также число валентных электронов — на внешнем энергетическом уровне находится 6 электронов (3s 2 3p 4).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Найдите химическую формулу вещества, в состав которого входит 10 массовых частей кальция, 7 массовых частей азота и 24 массовых части кислорода.
Решение	Найдем молярные массы кальция азота и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, М(N) = 14 г/моль, а М(О) = 16 г/моль. n (Ca) = m (Ca) / M (Ca); n (Ca) = 10 / 40 = 0,25 моль. n (N) = m (N) / M (N); n (N) = 7 / 14 = 0,5 моль. n (O) = m (O) / M (O); n (O) = 24 / 16 = 1,5 моль. Найдем мольное отношение: n(Ca) :n(N): n (O) = 0,25: 0,5: 1,5= 1: 2: 6, т.е. формула соединения кальция азота и кислорода имеет вид CaN 2 O 6 или Ca(NO 3) 2 .Это нитрат кальция.
Ответ	Ca(NO 3) 2

ПРИМЕР 2

Задание	В фосфиде кальция массой 3,62 г содержится 2,4 г кальция.Определите формулу этого соединения.
Решение	Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу: Найдем молярные массы кальция и фосфора (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, а М(P) = 31 г/моль. Определим массу фосфора в составе фосфида кальция: m(P) = m (Ca x P y) - m(Ca); m(P) = 3,62 - 2,4 = 1,22 г. Тогда, количество вещества этих элементов равно: n (Ca) = m (Ca) / M (Ca); n (Ca) = 2,4 / 40 = 0,06 моль. n (P) = m (P) / M (P); n (P) = 1,22 / 31 = 0,04 моль. Найдем мольное отношение: n(Ca) :n(P)= 0,06: 0,04 = 1,5: 1 = 3: 2, т.е. формула фосфида кальция имеет вид Ca 3 P 2 .
Ответ	Ca 3 P 2

СЕРА , S (sulfur ), неметаллический химический элемент, член семейства халькогенов (O, S, Se, Te и Po ) - IVA подгруппы периодической системы элементов. C ера, как и многие ее применения, известны с далекой древности. А.Лавуазье утверждал, что сера - это элемент. Сера жизненно необходима для роста растений и животных, она входит в состав живых организмов и продуктов их разложения, ее много, например, в яйцах, капусте, хрене, чесноке, горчице, луке, волосах, шерсти и т.д. Она присутствует также в углях и нефти. Применение . Около половины ежегодного потребления серы идет на производство таких промышленных химических продуктов, как серная кислота, диоксид серы и дисульфид углерода (сероуглерод). Кроме того, сера широко используется в производстве инсектицидов, спичек, удобрений, взрывчатых веществ, бумаги, полимеров, красок и красителей, при вулканизации каучука. Ведущее место в добыче серы занимают США, страны СНГ и Канада. Распространенность в природе . Сера встречается в свободном состоянии (самородная сера). Кроме того, имеются огромные запасы серы в виде сульфидных руд, прежде всего руд свинца (свинцовый блеск), цинка (цинковая обманка), меди (медный блеск) и железа (пирит). При извлечении металлов из этих руд освобождаются от серы обычно обжигом в присутствии кислорода, при этом образуется диоксид серы(IV), который часто выбрасывается в атмосферу без использования. Кроме сульфидных руд достаточно много серы встречается в виде сульфатов, например, сульфата кальция (гипс), сульфата бария (барит). В морской воде и многих минеральных водах присутствуют растворимые в воде сульфаты магния и натрия. В некоторых минеральных водах встречается сульфид водорода (сероводород). В промышленности серу можно получать как побочный продукт процессов в плавильных, коксовых печах, при нефтепереработке, из топочных или природных газов. Из природных подземных отложений серу добывают, расплавляя ее перегретой водой и доставляя на поверхность сжатым воздухом и насосами. Во фраш-процессе извлечения серы из сероносных отложений на установке в виде концентрических труб, запатентованной Г.Фрашем в 1891, сера получается чистотой до 99,5%. Свойства . Сера имеет вид желтого порошка или хрупкой кристаллической массы без запаха и вкуса и нерастворима в воде. Для серы характерны несколько аллотропных модификаций. Наиболее известны следующие: кристаллическая сера - ромбическая (самородная сера, a -S) и моноклинная (призматическая сера, b -S); аморфная - коллоидная (серное молоко) и пластическая; промежуточная аморфно-кристаллическая - сублимированная (серный цвет).

СВОЙСТВА СЕРЫ Серная кислота - один из важнейших продуктов химической промышленности (производящей щелочи, кислоты, соли, минеральные удобрения, хлор). Ее получают главным образом контактным или башенным способом по принципиальной схеме: Б льшая часть получаемой кислоты идет на производство минеральных удобрений (суперфосфат, сульфат аммония). Серная кислота служит исходным сырьем для получения солей и других кислот, для синтеза органических веществ, искусственных волокон, для очистки керосина, нефтяных масел, бензола, толоуола, при изготовлении красок, травлении черных металлов, в гидрометаллургии урана и некоторых цветных металлов, для получения моющих и лекарственных средств, как электролит в свинцовых аккумуляторах и как осушитель. Тиосерная кислота H 2 S 2 O 3 структурно аналогична серной кислоте за исключением замены одного кислорода на атом серы. Наиболее важным производным кислоты является тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 - бесцветные кристаллы, образующиеся при кипячении сульфита натрия Na 2 SO 3 с серным цветом. Тиосульфат (или гипосульфит ) натрия используется в фотографии как закрепитель (фиксаж). Сульфонал (CH 3 ) 2 C(SO 2 C 2 H 5 ) 2 - белое кристаллическое вещество, без запаха, слабо растворимое в воде, является наркотиком и используется как седативное и снотворное средство. Сульфид водорода H 2 S (сероводород ) - бесцветный газ с резким неприятным запахом тухлых яиц. Он несколько тяжелее воздуха (плотность 1,189 г/дм 3 ), легко сжижается в бесцветную жидкость и хорошо растворим в воде. Раствор в воде является слабой кислотой с рН ~ 4. Жидкий сероводород используют как растворитель. Раствор и газ широко применяют в качественном анализе для отделения и определения многих металлов. Вдыхание незначительного количества сероводорода вызывает головную боль и тошноту, большие количества или непрерывное вдыхание сероводорода вызывают паралич нервной системы, сердца и легких. Паралич наступает неожиданно, в результате нарушения жизненных функций организма. Монохлорид серы S 2 Cl 2 - дымящая масляная жидкость янтарного цвета с едким запахом, слезоточивая и затрудняющая дыхание. Она дымит во влажном воздухе и разлагается водой, но растворима в сероуглероде. Монохлорид серы - хороший растворитель для серы, иода, галогенидов металлов и органических соединений. Монохлорид используется для вулканизации каучука, в производстве типографской краски и инсектицидов. При реакции с этиленом образуется летучая жидкость, известная как горчичный газ (ClC 2 H 4 ) 2 S - токсичное соединение, используемое как боевое химическое отравляющее вещество раздражающего действия. Дисульфид углерода CS 2 (сероуглерод ) - бледножелтая жидкость, ядовитая и легко воспламеняющаяся. CS 2 получают синтезом из элементов в электрической печи. Вещество нерастворимо в воде, имеет высокий коэффициент светопреломления, высокое давление паров, низкую температуру кипения (46 ° C). Сероуглерод - эффективный растворитель жиров, масел, каучука и резин - широко используют для экстракции масел, в производстве искусственного шелка, лаков, резиновых клеев и спичек, уничтожения амбарных долгоносиков и одежной моли, для дезинфекции почв. См. также ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ . ЛИТЕРАТУРА Справочник сернокислотчика . М., 1971 Бусев А.И., Симонова Л.Н. Аналитическая химия серы . М., 1975