DEFINĪCIJA
Sērs- periodiskās tabulas sešpadsmitais elements. Apzīmējums - S no latīņu valodas "sērs". Atrodas trešajā periodā, grupa VIA. Attiecas uz nemetāliem. Kodollādiņš ir 16.
Sērs dabā sastopams gan brīvā stāvoklī (dabiskais sērs), gan dažādos savienojumos. Sēra savienojumi ar dažādiem metāliem ir ļoti izplatīti. Daudzas no tām ir vērtīgas rūdas (piemēram, svina spīdums PbS, cinka maisījums ZnS, vara spīdums Cu 2 S) un kalpo kā krāsaino metālu avots.
No sēra savienojumiem dabā bieži sastopami arī sulfāti, galvenokārt kalcijs un magnijs. Visbeidzot, sēra savienojumi ir atrodami augu un dzīvnieku organismos.
Sēra atomu un molekulmasa
Vielas relatīvā molekulmasa (Mr) ir skaitlis, kas parāda, cik reižu dotās molekulas masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas, un elementa relatīvā atommasa(A r) - cik reižu ķīmiskā elementa atomu vidējā masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas.
Sēra atomu un molekulmasu vērtības ir vienādas; tie ir vienādi ar 32,059.
Sēra allotropija un alotropās modifikācijas
Sērs pastāv divu allotropu modifikāciju veidā - ortorombiskā un monoklīniskā.
Normālā spiedienā sērs veido trauslus dzeltenus kristālus, kas kūst 112,8 o C temperatūrā; blīvums ir 2,07 g/cm3. Tas nešķīst ūdenī, bet labi šķīst oglekļa disulfīdā, benzolā un dažos citos šķidrumos. Šiem šķidrumiem iztvaikojot, sērs no šķīduma izdalās ortorombiskās sistēmas dzeltenu kristālu veidā, oktaedru veidā, kuros parasti tiek nogriezti daži stūri vai malas (1. att.). Šo sēra modifikāciju sauc par rombisku.
Rīsi. 1. Sēra allotropās modifikācijas.
Citas formas kristālus iegūst, ja izkausētu sēru lēnām atdzesē un, tam daļēji sastingstot, notecina šķidrumu, kuram vēl nav bijis laika sacietēt. Šādos apstākļos trauka sienas no iekšpuses ir pārklātas ar gariem tumši dzelteniem monoklīniskās sistēmas adatveida kristāliem. Šo sēra modifikāciju sauc par monoklīnisku. Tā blīvums ir 1,96 g/cm3, kūst 119,3 o C temperatūrā un ir stabils tikai temperatūrā virs 96 o C.
Sēra izotopi
Ir zināms, ka dabā sērs ir sastopams četru stabilu izotopu 32 S, 33 S, 34 S un 36 S formā. To masas skaitļi ir attiecīgi 32, 33, 34 un 36. Sēra izotopa 32 S atoma kodols satur sešpadsmit protonus un sešpadsmit neitronus, un izotopi 33 S, 34 S un 36 S satur tādu pašu protonu skaitu, attiecīgi septiņpadsmit, astoņpadsmit un divdesmit neitronus.
Ir sēra mākslīgie izotopi ar masas skaitļiem no 26 līdz 49, starp kuriem visstabilākais ir 35 S ar pussabrukšanas periodu 87 dienas.
Sēra joni
Sēra atoma ārējā enerģijas līmenī ir seši elektroni, kas ir valences elektroni:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.
Ķīmiskās mijiedarbības rezultātā sērs var zaudēt valences elektronus, t.i. būt to donoram, un pārvērsties par pozitīvi lādētiem joniem vai pieņemt elektronus no cita atoma, t.i. būt to akceptoriem un pārvērsties par negatīvi lādētiem joniem:
S0-6e → S6+;
S0-4e → S4+;
S0-4e → S2+;
S o +2e → S 2- .
Sēra molekula un atoms
Sēra molekula ir monoatomiska — S. Šeit ir dažas īpašības, kas raksturo sēra atomu un molekulu:
Problēmu risināšanas piemēri
1. PIEMĒRS
| Vingrinājums | Kāda sēra masa būs nepieciešama, lai iegūtu alumīnija sulfīdu Al 2 S 3, kas sver 30 g? Kādos apstākļos šo sulfīdu var iegūt no vienkāršām vielām? | ||||||
| Risinājums | Uzrakstīsim reakcijas vienādojumu sēra sulfīda iegūšanai: 2Al + 3S = Al 2 S 3. Aprēķināsim alumīnija sulfīda vielas daudzumu (molmasa - 150 g/mol): n(Al2S3) = m(Al2S3)/M(Al2S3); n(Al 2S 3) = 30/150 = 0,2 mol. Saskaņā ar reakcijas vienādojumu n(Al 2 S 3) : n(S) = 1:3, tas nozīmē: n(S) = 3 × n(Al2S3); n(S) = 3 × 0,2 = 0,6 mol. Tad sēra masa būs vienāda (molmasa - 32 g/mol): m(S) = n(S) × M(S); Ķīmiskās parādības. Vielas
Relatīvās atomu un molekulu masas. Vielas sastāva noturība
Ķīmiskās formulas un aprēķini, izmantojot tos
Valence
Ķīmiskie vienādojumi. Reakciju veidi
Vielas daudzums. Mol. Molārā masa
Aprēķini, izmantojot ķīmiskos vienādojumus
1. Aizpildiet teikumos esošās nepilnības. Absolūtā atommasa parāda vienas divpadsmit daļas masu 1/12 no vienas oglekļa izotopa 12 6 C molekulas masas, mērot šādās vienībās: g, gk, mg, t.i. Relatīvā atomu masa parāda, cik reižu elementa dotās vielas masa ir lielāka par ūdeņraža atoma masu; nav mērvienības. 2. Izmantojot apzīmējumu, pierakstiet vērtību, kas noapaļota līdz veselam skaitlim: a) skābekļa relatīvā atommasa - 16: 3. Doti ķīmisko elementu nosaukumi: dzīvsudrabs, fosfors, ūdeņradis, sērs, ogleklis, skābeklis, kālijs, slāpeklis. Ierakstiet elementu simbolus tukšajās šūnās, lai iegūtu rindu, kurā palielinās relatīvā atommasa. 4. Pasvītrojiet patiesos apgalvojumus. a) desmit skābekļa atomu masa ir vienāda ar divu broma atomu masu; 5. Aizpildiet diagrammu.
6. Aprēķiniet vielu relatīvās molekulmasas, pamatojoties uz to formulām: a) M r (N 2) = 2*14=28 7. Pirms tevis ir piramīda, kuras “celtniecības akmeņi” ir ķīmisko savienojumu formulas. Atrodiet ceļu no piramīdas augšas līdz tās pamatnei, lai savienojumu relatīvo molekulmasu summa būtu minimāla. Izvēloties katru nākamo “akmeni”, jāņem vērā, ka var izvēlēties tikai to, kas ir tieši blakus iepriekšējam.
Atbildot uz to, pierakstiet uzvaras ceļā esošo vielu formulas. Atbilde: C 2 H 6 - H 2 CO 3 - SO 2 - Na 2 S 8. Citronskābe ir atrodama ne tikai citronos, bet arī negatavos ābolos, jāņogās, ķiršos u.c. Citronskābi izmanto kulinārijā un mājsaimniecībā (piemēram, lai no auduma noņemtu rūsas traipus). Šīs vielas molekula sastāv no 6 oglekļa atomiem, 8 ūdeņraža atomiem, 7 skābekļa atomiem. C6H8O7 Pārbaudiet pareizo apgalvojumu: a) šīs vielas relatīvā molekulmasa ir 185; Uzskaitiet galvenos atomu molekulārās mācīšanas noteikumus. 1. Vielas sastāv no molekulām. Molekula ir mazākā vielas daļiņa, kas saglabā savas ķīmiskās īpašības. Dažādu vielu molekulām ir atšķirīga masa, izmērs, sastāvs un ķīmiskās īpašības. 2. Molekulas veido atomi. Atoms ir mazākā vielas daļiņa, ķīmiskais elements, kas saglabā savas ķīmiskās īpašības. Ķīmiskais elements ir atsevišķs atomu veids. Elementa ķīmiskās īpašības nosaka tā atomu struktūra. Visi ķīmiskie elementi ir sadalīti metālos un nemetālos. 3. Vielas, kuru molekulas sastāv no viena elementa atomiem, sauc par vienkāršām (H 2; O 2). Vielas, kuru molekulas sastāv no dažādu elementu atomiem, sauc par kompleksiem (HCl). Allotropās izmaiņas ir izmaiņas, kurās viens elements veido dažādas vienkāršas vielas. Allotropija ir dažādu vienkāršu vielu veidošanās no viena elementa. Allotropijas iemesls: a) atšķirīgs atomu skaits (O 2 un O 3); b) dažādu modifikāciju kristālu veidošanās (dimants un grafīts); 4. Molekulas un atomi atrodas nepārtrauktā kustībā. Kustības ātrums ir atkarīgs no vielas agregācijas stāvokļa. Ķīmiskās reakcijas ir atomu un molekulu kustības ķīmiskā forma. Ķīmisko reakciju rezultātā dažu vielu molekulas tiek pārveidotas par citu vielu molekulām. Svarīga vielas īpašība ir masa. Jautājums Nr.2
Kādas ir jēdzienu “atommasa” un “relatīvā masa” līdzības un atšķirības? 1. Absolūtā atommasa ir grama masa, kas izteikta gramos (g) vai kilogramos (kg). m a () =1,67*10 -24 g Ir neērti izmantot šādus skaitļus, tāpēc tiek izmantotas relatīvās atomu masas. 2. Relatīvā atoma masa parāda, cik reižu dotā atoma masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas. 1/12 no oglekļa atoma masas sauc par atomu masas vienību (a.u.m.) 1 amu = m a (C)/12 = (1,99 * 10 -23) / 12 g = 1,66 * 10 -24 g a r () = m a (H)/1 a.u.m = (1,67 * 10 -27 / 1,66 * 10 -24) = 1 Relatīvajai atommasai, atšķirībā no absolūtās masas, nav mērvienības. Jautājums Nr.3 Vai ir iespējams savienot jēdzienus “kurmis” un “Avogadro konstante”? Mols ir vielas daudzums, kas satur 6,02 * 10 23 daļiņas (molekulas vai atomus). Vērtību 6,02 * 10 23 mol-1 sauc par Avogadro konstanti, ko apzīmē ar Na n = N/Na, kur n – vielas daudzums; N ir atomu vai molekulu skaits. Jautājums Nr.4 Salīdziniet atomu skaitu hlorā un slāpeklī, kas katrs sver 10 g. Kurā gadījumā un cik reizes atomu skaits ir lielāks?
Jautājums Nr.5 Sēra atomu vidējā masa ir 5,31 * 10-26 kg. Aprēķināt elementa sēra relatīvo atommasu. Oglekļa atoma masa - 12 ir vienāda ar 1,993 * 10 -26 kg.
Jautājums Nr.6 Vielas paraugs, kas sver 6,6 g, satur 9,03 * 10 22 molekulas. Nosakiet šīs vielas molekulmasu. Jautājums Nr.7 Sniedziet periodiskā likuma sākotnējo un moderno formulējumu. Kāds ir to atšķirības iemesls? Sākotnējais formulējums: raksturīgs vienkāršiem ķermeņiem, un elementu savienojumu formas un īpašības periodiski ir atkarīgas no elementu atomu masas lieluma. Mūsdienu formulējums: vienkāršu vielu īpašības, kā arī elementu savienojumu formas un īpašības periodiski ir atkarīgas no atoma kodola lādiņa lieluma (atomskaitlis). Periodiskajā tabulā ne visi elementi ir sakārtoti atomu masas pieauguma secībā, ir izņēmumi, kurus viņš nevarēja izskaidrot. Viņš paredzēja, ka iemesls ir atomu struktūras sarežģītība. Izotopu atklāšana un izpēte parādīja, ka viena elementa visu izotopu ķīmiskās īpašības ir vienādas, kas nozīmē, ka elementa ķīmiskās īpašības ir atkarīgas nevis no atoma masas, bet gan no kodola lādiņa. Jautājums Nr.8 Iedomājieties alumīnija un skandija elektroniskās konfigurācijas. Paskaidrojiet, kāpēc tie ir ievietoti vienā “Periodiskās tabulas” grupā? Kāpēc viņi tiek iedalīti dažādās apakšgrupās? Vai tie ir elektroniskie analogi? aL un Se katram ir trīs valences elektroni, tāpēc tie atrodas vienā grupā. aL attiecas uz p-elementiem, un Se attiecas uz d-elementiem, tāpēc tie atrodas dažādās apakšgrupās un nav elektroniski analogi. Jautājumi Nr.9 No tālāk norādītajām elektroniskajām konfigurācijām norādiet neiespējamās un izskaidrojiet to ieviešanas neiespējamības iemeslu 1р 3; 3p 6; 3S 2; 2S 2; 2d 5; 5d 2; 2p 4; 3p 7 Jautājums Nr.10 Elementa izotopu simbols. Norādiet elementa nosaukumu; neitronu un protonu skaits; elektronu skaits atoma elektronu apvalkā. Šis elements ar atomskaitli 92 un relatīvo masu 238 ir urāns. Protonu skaits ir 92, un neitronu skaitu nosaka relatīvās atommasas un atomu skaita starpība, kas vienāda ar 238 – 92 = 146. Numurs e tiek noteikts pēc elementa sērijas numura un ir vienāds ar 92. Jautājums Nr.11 Kāda elementa atoma kodolā ir 16 neitroni, un elektronu apvalkā ir 15 elektroni. Nosauciet elementu, kura izotops ir šis atoms. Norādiet šī ķīmiskā elementa simbolu un norādiet kodola lādiņu un masas skaitli. Fosfors (P) ir elements, kas satur 15 elektronus. Atoma masu nosaka protonu un neitronu masu summa. Tā kā atoma kodols satur 16 neitronus un 15 protonus, tā masas skaitlis ir 31. Un to var uzrakstīt šādā formā: IZMANTOTĀS ATSAUCES
Akhmetovs N.S. Vispārējā un neorganiskā ķīmija. Pilipenko. Elementārās ķīmijas rokasgrāmata. Khomčenko I.G. Vispārējā ķīmija Relatīvā atomu masa (A r) - bezizmēra lielums, kas vienāds ar elementa atoma vidējās masas attiecību (ņemot vērā izotopu procentuālo daudzumu dabā) pret 1/12 no atoma masas 12 C. Vidējā absolūtā atomu masa (m) vienāds ar relatīvo atommasu, kas reizināts ar amu. Ar(Mg) = 24,312 m (Mg) = 24,312 1,66057 10 -24 = 4,037 10 -23 g Relatīvā molekulmasa (M r) - bezizmēra lielums, kas parāda, cik reizes konkrētās vielas molekulas masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas 12 C. M g = m g / (1/12 m a (12 C)) m r - dotās vielas molekulas masa; m a (12 C) - oglekļa atoma masa 12 C. M g = S A g (e). Vielas relatīvā molekulmasa ir vienāda ar visu elementu relatīvo atomu masu summu, ņemot vērā indeksus. Piemēri. M g (B 2 O 3) = 2 A r (B) + 3 A r (O) = 2 11 + 3 16 = 70 M g (KAl(SO 4) 2) = 1 A r (K) + 1 A r (Al) + 1 2 A r (S) + 2 4 A r (O) = Absolūtā molekulmasa vienāds ar relatīvo molekulmasu, kas reizināta ar amu. Atomu un molekulu skaits parastajos vielu paraugos ir ļoti liels, tāpēc, raksturojot vielas daudzumu, tiek izmantota īpaša mērvienība - mols. Vielas daudzums, mol . Nozīmē noteiktu skaitu struktūras elementu (molekulu, atomu, jonu). Norādītsn , mēra molos. Mols ir vielas daudzums, kas satur tik daudz daļiņu, cik atomu ir 12 g oglekļa. Avogadro numurs (NA ). Daļiņu skaits 1 molā jebkuras vielas ir vienāds un ir vienāds ar 6,02 10 23. (Avogadro konstantei ir dimensija - mol -1). Piemērs. Cik molekulu ir 6,4 g sēra? Sēra molekulmasa ir 32 g/mol. Nosakām g/mol vielas daudzumu 6,4 g sēra: n ( s) = m(s)/M(s ) = 6,4 g / 32 g/mol = 0,2 mol Izmantojot konstanti, noteiksim struktūrvienību (molekulu) skaitu Avogadro N A N(s) = n (s)N A = 0,2 6,02 10 23 = 1,2 10 23 Molārā masa parāda 1 mola vielas masu (apzīmēM). M = m / n Vielas molārā masa ir vienāda ar vielas masas attiecību pret atbilstošo vielas daudzumu. Vielas molārā masa ir skaitliski vienāda ar tās relatīvo molekulmasu, tomēr pirmā daudzuma izmērs ir g/mol, bet otrais ir bezizmēra. M = N A m (1 molekula) = N A M g 1 amu = (N A 1 amu) M g = M g Tas nozīmē, ka, ja noteiktas molekulas masa ir, piemēram, 80 amu. ( SO 3 ), tad viena mola molekulu masa ir vienāda ar 80 g Avogadro konstante ir proporcionalitātes koeficients, kas nodrošina pāreju no molekulārajām attiecībām uz molārām. Visi apgalvojumi par molekulām paliek spēkā attiecībā uz moliem (ja nepieciešams, aizstājot amu ar g, piemēram, reakcijas vienādojums: 2 Na + Cl 2 2 NaCl , nozīmē, ka divi nātrija atomi reaģē ar vienu hlora molekulu vai, kas ir tas pats, divi moli nātrija reaģē ar vienu molu hlora. Navigācija | ||||||
