Síra
|
F
název Síra
F
latinsky Sulphur
F
anglicky Sulphur
F
francouzsky Soufre
F
německy Schwefel
F
značka S
F
protonové
číslo 16
F
relativní atomová hmotnost 32,066
F
Paulingova elektronegativita 2,58
F
elektronová
konfigurace [Ne] 3s2
3p4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
F
teplota tání 388,36 K,
F
teplota varu 717,87 K,
F
skupina VI.A
F
perioda 3
F
skupenství
(při
F
oxidační čísla ve sloučeninách -II, II, IV, VI
F
rok objevení objevitel
F
starověk -
Síra se v přírodě
vyskytuje
F
volná: v blízkosti sopek a je
také obsažena v sopečných plynech (sulfan - H2S, oxid siřičitý - SO2).
F
vázaná ve
sloučeninách ve formě
sulfidů a síranů.
F
síra je také významný biogenní prvek -
v organických sloučeninách je obsažena v bílkovinách.
F
pevná a
krystalická látka,
F
má žlutou
barvu.
F
vyskytuje se v
několika alotropických modifikací –
o kosočtverečná
síra, je stálá při laboratorní teplotě,
o síra
jednoklonná vzniká při
o obě tyto modifikace vytvářejí cyklické molekuly S8.
Vzájemně se liší pouze uspořádáním těchto molekul v krystalové struktuře.
o zahříváním
jednoklonné síry nad
o prudkým
ochlazením těchto par vzniká sirný květ, který má podobu žlutého prášku.
o při prudkém
ochlazení kapalné síry dostaneme síru plastickou, která
však není stálá a postupně přechází na modifikaci kosočtverečnou. Molekuly
plastické síry vytvářejí dlouhé
polymerní řetězce, které jsou také příčinnou její plastičnosti.
F
síra je
středně reaktivní látka, která se přímo slučuje téměř se všemi prvky. Má
oxidační i redukční účinky:
o Fe + S -> FeS (oxidační
účinky)
o S + 2HNO3 -> H2SO4
+ 2NO (redukční účinky)
Síra se používá převážně k
F
výrobě
střelného prachu,
F
zápalek
F
jako
dezinfekční prostředek k tzv. síření sudů (popř. včelích plástů).
F
v lékařství ve
formě sirných mastí, které se používají proti kožním chorobám.
F
významné
využití síry je také vulkanizace
kaučuku
F výroba
dalších chemických sloučenin (např. kyselina sírová - H2SO4,
sirouhlík - CS2, atd.).
Ø
žlutá, křehká
krystalická látka, vyskytuje se v různých modifikacích - nejčastější z nich je
síra kosočtverečná, popř. jednoklonná, základní stavební
strukturou síry za běžných podmínek jsou osmiatomové
molekuly S8
Ø
ochlazením par
vroucí síry se získá sirný květ
Ø
je nerozpustná
ve vodě, ale dobře rozpustná v nepolárních rozpouštědlech (např. v sirouhlíku
CS2)
Ø
za běžné
teploty je poměrně stálá, při vyšší teplotě reaguje s mnoha kovy i nekovy
Ø
zapálená síra
shoří na SO2, reakcí práškového železa s rozetřenou sírou vzniká FeS
Ø
ve
sloučeninách s prvky o srovnatelné nebo větší hodnotě elektronegativity
(kyslík, halogeny) má kladná oxidační čísla II, IV, VI
Ø
používá se při
výrobě pryže z kaučuku, k výrobě zápalek, střelného prachu, prostředků proti
rostlinným škůdcům, je základní surovinou pro výrobu kyseliny sírové,
sirouhlíku, siřičitanů a sulfidů
Ø
sulfan (dříve sirovodík) H2S - prudce jedovatý plyn, zápachem připomínající
zkažená vejce, vzniká při rozkladu bílkovin, obvykle se připravuje rozkladem
sulfidu železnatého zředěnou kyselinou chlorovodíkovou: FeS + 2 HCl FeCl2
+ H2S, má silně redukční účinky, na vzduchu shoří na oxid
siřičitý SO2 a vodu, při nedostatku kyslíku vzniká síra, sulfan je slabá dvojsytná kyselina, odvozují se od ní dvě
řady solí: sulfidy MIS a hydrogensulfidy MIHS
Ø
sulfidy - sulfidy kovů (kromě s1-kovů) jsou
ve vodě nerozpustné, charakteristicky zabarvené, zahříváním sulfidů kovů na
vzduchu vznikají odpovídající oxidy nebo i kovy: 2 ZnS + 3 O2
2 ZnO + 2 SO2
Ø
oxid
siřičitý SO2 - bezbarvý
plyn dráždící dýchací cesty, vzniká spalováním síry, sulfanu
a oxidací (pražením) kovových sulfidů, např. pyritu: 4 FeS2 + 11 O2 2 Fe2O3 + 8 SO2,
připravuje se rozkladem siřičitanu silnější
kyselinou, např.: Na2SO3
+ H2SO4 Na2SO4
+ SO2 + H2O, do ovzduší se SO2 dostává
spalováním uhlí a topných olejů, působí silně redukčně - má dezinfekční a
bělící účinky, dobře se rozpouští ve vodě a tento roztok se chová jako slabá
dvojsytná kyselina, odvozují se od ní hydrogensiřičitany MIHSO3,
siřičitany MI2SO3 a
disiřičitany MI2S2O5
krystalizujíc v roztoku
Ø
siřičitany - mají silně redukční účinky, v
roztoku se snadno oxidují na sírany, používají se k bělení papíru, vlny a jako
dezinfekční prostředek
Ø
oxid sírový SO3 - vzniká slučováním oxidu siřičitého
a kyslíku (obyčejně za přítomnosti katalyzátoru), s vodou reaguje za uvolnění
tepla na kyseinu sírovou: MIHSO3 + H2O H2SO4
Ø
kyselina sírová H2SO4 - silná dvojsytná kyselina, s vodou se mísí v
libovolném poměru, přičemž sesilně zahřívá, koncentrovaná je bezbarvá
olejovitá, slně hygroskopická kapalina, která má mohutné dehydratační účinky, koncentrovaná kyselina sírová působí
oxidačně zejména za vyšší teploty, reaguje se všemi kovy kromě olova (na jeho
povrchu vzniká nerozpustný síran olovnatý PbSO4) a kromě zlata a
platiny, například s mědí probíhá reakce : Cu + H2SO4 CuO + SO2 + H2O, v zředěném roztoku kyselina projevuje své
kyselé vlastnosti větší měrou, ale oxidační
vlastnosti ztrácí, reaguje proto jen s méně ušlechtilými kovy za vzniku
síranu a vodíku: Fe + H2SO4
FeSO4 + H2, odvozují se od ní dvě řady
solí: sírany (sulfáty) MI2SO4
a hydrogensírany MIHSO4, většina
síranů a všechny hydrogensírany jsou ve vodě dobře
rozpustné (známé výjimky jsou BaSO4 a PbSO4), podvojné
sírany, např. Kamenec - dodekahydrát síranu draselno-hlinitého Kal(SO4)2 .
12 H2O, lze získat společnou krystalizací jednoduchých síranů z
vodného roztoku
Ø
první stupeň výroby je oxidace síry na oxid siřičitý, ten se průmyslově vyrábí spalováním
síry, sulfanu nebo pražením sulfidů, druhý stupeň je oxidace SO2 na SO3
vzdušným kyslíkem: SO2
+ 1/2 O2
SO3, potom se SO3 rozpouští v kyselině sírové,
vzniká dýmavá kyselina sírová (oleum), která obsahuje zejména kyselinu disírovou H2S2O7, z olea
lze ředěním vodou získat kyselinu sírovou požadovaného složení, výroba kyseliny
sírové je ze všech chemických výrobna světě největší,
Ø
použití kys. sírové: kys. sírová se používá hlavně k výrobě průmyslových
hnojiv (superfosfátu, síranu amonného), barviv a pigmentů, viskózových vláken,
polymerů, k moření železných plechů, jako elektrolyt do akumulátorů, při
zpracování ropných produktů, rud, aj.
H2S – sulfan
ve větším množství
jedovatý plyn, který svým zápachem připomíná zkažená vejce; vzniká při rozkladu
bílkovin
CS2 – sirouhlík
těkavá, jedovatá a
zapáchající kapalina; používá se k výrobě hedvábí a celofánu; nepolární
rozpouštědlo
sulfidy
podrobnější informace o
konkrétních sulfidech viz. jednotlivé stránky o chemických prvcích
a) oxidy
SO2 - oxid
siřičitý
bezbarvý a jedovatý plyn
štiplavého zápachu
SO3 - oxid
sírový
b) kyseliny
H2SO3
- kyselina siřičitá
H2SO4
- kyselina sírová
silná dvojsytná kyselina,
která má významné průmyslové využití
c) soli kyseliny siřičité (HSO3-,
SO32-)
MIHSO3
– hydrogensiřičitany
M2SO3
- siřičitany
d) soli kyseliny sírové
(HSO4-, SO42-)
MIHSO4
– hydrogensírany
M2ISO4
- sírany (sulfáty)
Zdroj: http://www.jergym.hiedu.cz/~canovm/
|
Výroba síry |
|||
01. |
Oxidací
sirovodíku jodem vzniká síra a jodovodík |
|||
02. |
Oxidací
kyselého roztoku sulfidu vzdušným kyslíkem vzniká síra |
|||
03. |
Oxidací
kyselého roztoku disulfidu peroxidem vodíku vzniká
síra |
|||
04. |
Redukcí oxidu
siřičitího oxidem uhelnatým vzniká síra (též oxid
uhličitý) |
|||
05. |
Redukcí oxidu
siřičitího vodíkem vzniká síra |
|||
06. |
Redukcí oxidu
siřičitího kyselinou jodovodíkovou vzniká síra (též
jod) |
|||
07. |
Z thiosíranu se v okyseleném roztoku vylučuje síra a oxid
siřičitý |
|||
08. |
Síra vzniká synproporcionační reakcí ze sirovodíkové vody a oxidu
siřičitého |
|||
09. |
Síra vzniká
oxidací sirovodíku kyselinou sírovou |
|||
10. |
Sulfan se oxiduje reakcí na trihydrátu oxidu železitého na síru (vzniká též sulfid
železnatý) |
|||
11. |
Sulfid
železnatý je za vzniku síry oxidován vzdušným kyslíkem na trihydrát
oxidu železitého |
|||
12. |
Sulfan je vzdušným kyslíkem (za katalýzy
oxidem hlinitým) oxidován na síru |
|||
13. |
Sulfan je bromem oxidován na síru (vzniká
též bromovodík) |
|||
14. |
Reakcí sirovodíku
s kyselinou dusičnou vzniká síra a oxid dusnatý |
|||
|
Sulfidy |
|||
15. |
a) Sulfid
železnatý se oxiduje vzdušným kyslíkem na trihydrát
oxidu železitého a síru |
|||
16. |
Síra reaguje
se sulfidem na polysulfid |
|||
17. |
I. a) Sulfid
arsenitý se rozpouští v polysulfidu na trithioarsenitan |
|||
18. |
a) Sulfid arseničný se rozpouští v polysulfidu
na tetrathioarseničnan |
|||
19. |
I a) Sulfid
antimonitý se rozpouští v polysulfidu na trithioantimonitan |
|||
20. |
a) Sulfid antimoničný se rozpouští v polysulfidu
na tetrathioantimoničnan |
|||
21. |
I a) Sulfid
cínatý se rozpouští v polysulfidu na trithiocíničitan |
|||
22. |
Polysulfid se při okyselení rozkládá za vzniku
elementární síry |
|||
23. |
a)
Sulfid je oxidován manganistanem v neutrálním prostředí na síran (dále vzniká
hydrát oxidu manganičitého a určité prostředí) |
|||
24. |
a)
Sulfid je oxidován manganistanem ve vhodném prostředí na síran (dále vzniká
manganatá sůl) |
|||
25. |
a)
Sulfid je oxidován dichromanem ve vhodném prostředí
na síran (dále vzniká chromitá sůl) |
|||
X. |
1) Spalováním
sulfidu molybdeničitého vzniká oxid molybdenový a
oxid siřičitý |
|
|
|
|
sloučeniny se sírou v kladném oxidačním stavu |
|||
26. |
a)
Thiosíran je oxidován manganistanem v neutrálním prostředí
na síran (dále vzniká hydrát oxidu manganičitého a určité prostředí) |
|||
27. |
a)
Thiosíran je oxidován manganistanem ve vhodném
prostředí na síran (dále vzniká manganatá sůl) |
|||
28. |
a)
Thiosíran je oxidován dichromanem
ve vhodném prostředí na síran (dále vzniká chromitá sůl) |
|||
29. |
a)
Siřičitan je oxidován manganistanem v neutrálním
prostředí na síran (dále vzniká hydrát oxidu manganičitého a určité
prostředí) |
|||
30. |
a)
Siřičitan je oxidován manganistanem ve vhodném
prostředí na síran (dále vzniká manganatá sůl) |
|||
31. |
a)
Siřičitan je oxidován dichromanem
ve vhodném prostředí na síran (dále vzniká chromitá sůl) |
|||
32. |
a)
Oxid siřičitý je oxidován manganistanem v neutrálním prostředí na síran (dále
vzniká manganatá sůl a určité prostředí) |
|||
33. |
a)
Oxid siřičitý je oxidován dichromanem ve vhodném
prostředí na síran (dále vzniká chromitá sůl) |
|||
34. |
a)
Oxid siřičitý je oxidován kyselinou dusičnou na kyselinu sírovou (dále vzniká
oxid dusnatý) |
|||
35. |
a) Síra synproporcionuje se siřičitanem
na thiosíran |
|||
36. |
a) V ustalovačí reaguje stříbrná sůl s thiosíranem
na dithiosulfatostříbrnan |
|||
37. |
a) Thiosíran disproporcionuje na
síru a siřičitan |
|||
38. |
Jod a) Thiosíran se oxiduje jodem na tetrathionan (vzniká též jodid) |
|||
39. |
a)
Hydrogensiřičitan redukuje v neutrálním prostředí
jod na kyselinu jodovodíkovou a sám se oxiduje na hydrogensíran
|
|||
40. |
a)
Jodičnan oxiduje ve vhodném prostředí hydrogensiřičitan na hydrogensíran
a sám se redukuje na jod |
|||
41. |
a)
Jodičnan oxiduje hydrogensiřičitan
a siřičitan na síran a sám se redukuje na jod |
|||
42. |
Reakcí
oxidu sírového s vodou vzniká kyselina sírová |
|||
43. |
a) Při sycení
nepravého roztoku uhličitanu vápenatého oxidem siřičitým vzniká hydrogensiřičitan vápenatý a oxid uhličitý |
|||
44. |
Při sycení
hydroxidu sodného oxidem siřičitým vzniká hydrogensiřičitan
sodný |
|||
45. |
Síran
železitý se termicky rozkládá na oxidy železitý a sírový |
|||
46. |
Siřičitan hořečnatý se termicky rozkládá na oxidy hořečnatý a siřičitý |
|||
47. |
Siřičitan hlinitý se termicky rozkládá na oxidy hlinitý a siřičitý |
|||
48. |
Siřičitan draselný termicky disproporcionuje na
síran a sulfid draselný |
|||
49. |
Zahříváním
hydrogensiřičitanu draselného vzniká disiřičitan draselný |
|||
|
kyselina sírová |
|||
50. |
Reakcí
zinku se zředěnou kyselinou sírovou vzniká síran zinečnatý a vodík |
|||
51. |
Reakcí
rtuti s koncentrovanou kyselinou sírovou vzniká síran rtuťnatý a oxid
siřičitý |
|||
52. |
Reakcí
měďi s koncentrovanou kyselinou sírovou vzniká
síran měďnatý a oxid siřičitý |
|||
52b |
Reakcí
uhlíku s koncentrovanou kyselinou sírovou vznikají oxidy |
|||
53. |
Reakcí
kyselin sirovodíkové a sírové vzniká síra a oxid siřičitý |
|||
54. |
Reakcí
kyselin jodovodíkové a sírové vzniká síra a oxid siřičitý |
|||
55. |
Reakcí
oxidu měďnatého s kyselinou sírovou vzniká síran měďnatý |
|||
56. |
Kyselina
sírová vytěsní kyselinu uhličitou z její vápenaté soli |
|||
57. |
Kyselina
sírová vytěsní kyselinu chlorovodíkovou z její vápenaté soli |
|||
58. |
Částečnou
neutralizací kyseliny sírové hydroxidem draselným vzniká kyselý síran
draselný |
|||
59. |
Reakcí
kyseliny sírové se síranem draselným vzniká kyselý síran draselný |
|||
|
peroxosloučeniny síry |
|||
60. |
a) Peroxodisíran reaguje s manganatou solí ve vhodném
prostředí.Vzniká síran a hydrát oxidu manganičitého |
|||
61. |
a) Peroxodisíran reaguje s manganatou solí ve vhodném prostředí
za katalýzy stříbrnou solí. Vzniká síran a manganistan |
|||
62. |
Reakcí
peroxidu vodíku s kyselinou sírovou vzniká kyselina peroxosírová |
|||
63. |
Reakcí
peroxidu vodíku s kyselinou chlorosírovou vzniká
kyselina peroxosírová i chlorovodíková |
|||
64. |
Reakcí
kyselin chlorosírové a peroxosírové
vzniká kyselina peroxodisírová i
chlorovodíková |
|||
65. |
Kyselina peroxodisírová se ve vodném roztoku rozpadá na kyseliny
sírovou a peroxosírovou |
|||
|
thionany a thioničitany |
|||
66. |
Oxidací oxidu
manganičitého oxidem siřičitým vzniká dithionan a
síran manganatý |
|||
67. |
Reakcí dithionanu barnatého se stechiometrickým množstvím kysliny sírové vzniká kyselina dithionová
a sráží se síran barnatý |
|||
68. |
Oxidací thiosíranu sodného peroxidem vodíku za vydatného chlazení
vzniká trithionan sodný (též síran sodný) |
|||
69. |
Vodný roztok kyseliny trithionové
se připraví vytěsněním z trithionanu draselného
kyselinou chloristou |
|||
70. |
a) Thiosíran se oxiduje jodem na tetrathionan (vzniká též jodid) |
|||
71. |
Redukcí siřičitanu zinkovým prachem vzniká dithioničitan,
oxid a oxid zinečnatý |
|||
72. |
Dithioničitan při kyselé hydrolýze disproporcionuje na thiosíran a
hydrogensiřičitan |
|||
73. |
Dithioničitan sodný se při zahřívání rozkládá na na thiosíran a siřičitan sodný a oxid siřičitý |
|||
|
halogenidy síry a kyseliny halogensírové |
|||
74. |
Reakcí oxidu
sírového s dichlordisulfanem vzniká chlorid thionylu, oxid siřičitý a síra |
|||
75. |
Reakcí oxidu
sírového s chlordisulfanem vzniká chlorid thionylu a oxid siřičitý |
|||
76. |
Kapalný
chlorid sulfurylu vzniká slučováním oxidu siřičitého s chlorem |
|||
77. |
Chlorid thionylu hydrolyzuje na oxid siřičitý a kyselinu
chlorovodíkovou |
|||
78. |
Chlorid
sulfurylu hydrolyzuje na kyseliny sírovou a chlorovodíkovou |
|||
79. |
Kyselina chlorsírová hydrolyzuje na kyseliny sírovou a
chlorovodíkovou |
|||
80. |
Kyselina chlorsírová se připravuje syntézou oxidu sírového s
chlorovodíkem |
|||
81. |
Kyselina fluorsírová se připravuje syntézou plynného fluorovodíku
s kapalným oxidem sírovým |
|||
82. |
Kyselina fluorsírová se připravuje syntézou hydrogenfluoridu
draselného s oleem (vzniká též kyselý síran draselný) |