Хімія підготовка до ЗНО та ДПА
Комплексне видання

ЧАСТИНА І

ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

ХІМІЯ ЕЛЕМЕНТІВ

ОКСИГЕН. СУЛЬФУР

 

Характеристика хімічних елементів

 

Властивості хімічних елементів

 

Властивість

Оксиген

Сульфур

Хімічний символ

0

S

Порядковий номер

8

16

Атомна маса

15,9994

32,06

Місце в ПС

2 період; VI група

3 період; VI група

Число електронів на енергетичних рівнях

2; 6

2; 8; 6

Радіус атома, нм

0,066

0,104

Потенціал іонізації, еВ

13,618

10,36

Спорідненість з електроном, еВ

1,47

2,08

Відносна електронегативність

3,5

2,6

Електронна конфігурація валентного рівня

2s22p4

3s23p4

Можливі валентності

II

II, IV, VI

Можливі ступені окиснення

-2, -1, 0, +1, +2

-2, 0, +4, +6

Ізотопний склад

16O — 99,759%; 17O —0,037%; 18O —0,204%

32S — 95%; 33S — 0,76%; 34S — 4,22%; 36S — 0,014%

Вміст у земній корі, мол. %

53 %

0,03 %

 

Елементи Оксиген і Сульфур розташовані в VI групі головної підгрупи. Елементи цієї групи (разом із Селеном Se, Телуром Те та Полонієм Ро) називають також халькогенами (від грец. халькос — мідь та генос — походження), оскільки більшість руд та мінералів містять ці елементи у своєму складі.

Атоми Оксигену здатні проявляти валентність, що дорівнює 2, а для Сульфуру характерна змінна валентність.

Розподіл електронів по орбіталях в атомах Оксигену та Сульфуру схематично показано нижче.

Хімічний зв’язок утворюється в результаті перекривання двох орбіталей, на яких перебуває по одному неспареному електрону. В атома Оксигену таких орбіталей дві, і відповідно валентність Оксигену в цьому випадку дорівнює 2:

У третьому періоді, в якому розташований Сульфур, можливий перехід електронів з р-підрівня на d-підрівень, що дозволяє реалізуватися чотири- та шестивалентному стану.

Чотиривалентний стан Сульфуру:

Шестивалентний стан Сульфуру:

 

Оксиген та Сульфур мають досить високі значення електронегативності, тому в хімічних реакціях вони переважно приймають електрони, тобто проявляють окисні властивості:

Процес відновлення атома Сульфуру абсолютно аналогічний до наведеного вище процесу для атома Оксигену. З іншого боку, атом Сульфуру, за рахунок більшого радіуса, ніж у Оксигену, також може віддавати електрони, тобто окислюватися, переходячи в стан зі ступенем окиснення +4 або +6.

Таким чином, атоми Сульфуру можуть утворювати стани із трьома стійкими ступенями окиснення: -2; +4; +6, на відміну від атомів Оксигену, які можуть проявляти в складних сполуках тільки ступінь окиснення -2.

 

Поширеність Оксигену та Сульфуру на Землі

 

Оксисен - найпоширеніший елемент на нашій планеті. З атомів Оксигену складається молекула простої речовини кисню, що міститься в атмосфері Землі у великій кількості (21% за об’ємом). Озон (O3), що перебуває у верхніх шарах атмосфери, так само складається з атомів Оксигену. Вода (Н2O), яка покриває більшу частину поверхні Землі, на 88 % складається з атомів Оксигену. Атоми Оксигену входять до складу великої кількості природних мінералів і становлять майже 47 % маси земної кори. Найпоширенішими з-поміж них є: вапняк СаСO3, пісок SiO2, магнетит Fe3O4, каолін Аl2O3 2SiO2 2O, піролюзит МnO2, доломіт CaMg(CO3)2, барит BaSO4. Атоми Оксигену входять до складу білків, жирів, вуглеводів та інших молекул, важливих для життя всіх живих істот на Землі.

Сульфур — досить поширений елемент на нашій планеті. Вміст цього елемента в земній корі, за масою, приблизно дорівнює 0,05 %. Елемент Сульфур може утворювати просту речовину сірку, яка зустрічається в південній Європі в самородному стані. Такі родовища розробляли ще давні римляни. Окрім простої речовини, Сульфур входить також до складу багатьох мінералів, таких як пірит FeS2, сфалерит ZnS, халькопірит CuFuS2, кіновар HgS, гіпс CaSO4 2O, Na2SO4 10Н2O глауберова сіль, каїніт KCl MgSO4 2O. Трапляється Сульфур й у живих організмах: близько 5 % Сульфуру входить до складу рогів, копит та волосся, а в капусті (при перерозрахунку на суху масу) міститься 0,8 % Сульфуру. Сульфур — життєво важливий елемент, адже він входить до складу білків.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити