Transcript PRVKY VI.A skup. PSP

PRVKY VI.A skup. PSP
Charakteristika
Síra a jej zlúčeniny
Kyselina sírová
VI.A skupina - Chalkogény
Charakteristika
• nekovový charakter mení postupne na kovový
(O, S a Se sú nekovy, Te je polokov a Po je kov);
dokonca aj Se čiastočne vykazuje kovové
vlastnosti (Se a Te su známe vo viacerých
modifikáciach – aj kovovej)
• vlastnosti kyslíka (a jeho zlúčenín) sa výrazne
odlišujú od ostatných prvkov v skupine
• (napr. len kyslík je za norm. podmienok plyn,
ostatné prvky sú tuhé látky)
• typické kladné oxidačné čísla su +IV a +VI, O: -II.
SÍRA – S - sulphur
•
•
•
•
•
•
pevná látka žltej farby
nerozpustná vo vode
rozpustná v nepolárnych rozpúšťadlách
zle vedie elektrický prúd a teplo
pri bežnej teplote pomerne stála
pri zvýšenej teplote reaktívna
• Síra je základnou surovinou v chemickom
priemysle – výroba kyseliny sírovej, sírouhlíka,
sulfidov a podobne.
• Síra - biogénny prvok – súčasť bielkovín.
Modifikácie síry
1. Amorfná síra
• a) Plastická síra– vzniká pri ochladení
roztavenej síry (200°C), ktorú vlejeme do
studenej vody, pričom dochádza ku vzniku
pružnej, podchladenej, žltohnedej,
priehľadnej hmoty.
• b) Sírny kvet – vzniká ochladením pár vriacej
(roztavenej) síry.
2. Kryštalická síra
Výskyt a výroba
• V mineráloch – pyrit, chalkopyrit
• Síra je jednou zo základných surovín
chemického priemyslu. Okrem priamej ťažby
sa veľké množstvo síry získava zo sulfánu
obsiahnutého v zemnom plyne reakciami za
vysokých teplôt:
2 H2S (g) + O2 (g) → 2 S (s) + 2 H2O (l)
• Pri ochladení sa dvojatómové molekuly síry
spájajú do cyklických molekúl S8. K týmto
reakciám dochádza pri sopečných erupciách,
preto sa v kráteroch sopiek a v ich okolí
nachádza elementárna síra.
• Asi 90% vyťaženej síry sa používa k výrobe
kyseliny sírovej, ktorá je najdôležitejšou
priemyselne vyrábanou chemickou látkou
vôbec.
Sulfán – doplň vzorec!
• plynná, bezfarebná látka
• prudko jedovatá
• má typický odporný zápach, vzniká aj rozkladom
bielkovín, zápach pripomína pokazené vajce.
• málo rozpustný vo vode – dochádza ku vzniku
sulfánovej vody
• má redukčné účinky
• síra v sulfáne má oxidačné číslo –II
• SOLI – sulfidy, sulfidy ťažkých kovov sú vo vode
málo rozpustné a dajú sa získať vylučovacími
reakciami (sirovodíkový spôsob delenia katiónov):
Použitie síry
•
•
•
•
•
•
výroba kyseliny sírovej H2SO4
výroba sírouhlíka CS2
výroba zápaliek a strelného prachu
výroba sulfidov a siričitanov
výroba pesticídov
ako vulkanizačná prísada v gumárenskom
priemysle
• výroba niektorých farbív
• elementárna síra sa používa na výrobu
kaučuku
• takzvaná čistá síra sa používa v lekárstve
Oxid siričitý - doplň vzorec
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Síra má oxidačné číslo IV
bezfarebná plynná látka
jedovatý štipľavý plyn
dobre rozpustný vo vode
ľahko skvapalniteľný
molekula SO2 je polárna a má zalomený tvar
má redukčné aj oxidačné vlastnosti
redukcia: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
oxidácia: 2 SO2 + O2 → 2 SO3
OXID SIRIČITÝ A VODA
• Oxid siričitý sa veľmi dobre rozpúšťa vo vode.
Pri 20C sa v litri vody rozpustí asi 410 l tohto
plynu . Vzniknutý roztok je slabo kyslý.
Príčinou je skutočnosť, že asi jedna molekula
SO2 zo sto tvorí reakciou s vodou
hydrogensiričitanový anión a pri tom vznikajú
oxóniové ióny:
SO2 (g) + 2H2O (l) → HSO3- (aq) + H3O+(aq)
• Vdychovaný oxid siričitý dráždi naše vlhké sliznice práve
touto reakciou. Svetová zdravotnícka organizácie
odporúča, aby koncentrácie oxidu siričitého
neprekročovali v ročnom priemere priemernú
hodnotu 60 mikrog./ m3 . Inak hrozí chronická
bronchitída, astma a iné dýchacie problémy. Oxid
siričitý je však nebezpečný aj pre rôzne
mikroorganizmy. Okrem včelárov ho odnedávna
používajú vinári k sterilizácii vyprázdnených vínnych
sudov (sírenie), je pridávaný do rozdrtených vínnych
hroznov, alebo pri kvasení zároveň pôsobí ako
antioxidant. Oxid siričitý je jedným z mnohých
príkladov známych látok, o ktorých užitočnosti
a škodlivosti rozhoduje ľudská činnosť.
Oxid sírový SO3
•
•
•
•
•
•
síra má oxidačné číslo VI
Pevná látka v podobe (SO3)3
Plynná látka v podobe SO3
má hygroskopické vlastnosti
Je oxidačným činidlom
Výroba: 2 SO2 + O2 → 2 SO3 (katalytická
oxidácia, katalyzátor je V2O5)
• Príprava: Fe2 (SO4)3 → Fe2O3 + 3SO3 (termický
rozklad síranu železitého)
• SO3 + H2O → H2SO4 (reaguje s vodou za vzniku
kyseliny sírovej, chemická reakcia je veľmi prudká
a niekedy môže mať až explozívny charakter)
Oxid sírový a voda
• S vodou reaguje oxid sírový a vzniká pri tom silná
kyselina sírová:
• SO3 (g) + 2H2O (l) → H3O+ (aq) + HSO4- (aq)
• Kyslé dažde
• V oblastiach so zvýšeným výskytom oxidu siričitého vo
vzduchuje v dôsledku reakcie dážď kyslejší ako
obyčajne. Je však potrebné uvedomiť si, že každý dážď
je kyslý.
• CO2 (g) + 2H2O (l) → H3O+ (aq) + HCO3- (aq)
• Poškodzovanie prírodných látok (mramorov, travertínu)
a ďalších materiálov obsahujúcich CaCO3, ktoré sa
často používajú na umelecké predmety alebo časti
stavieb, možno zapísať rovnicou:
• 2 H3O+ (aq) + CaCO3 (s) → Ca2+ (aq) + CO2 (g) + 3 H2O (l)
Kyselina sírová H2SO4
Kyselina sírová H2SO4
•
•
•
•
Síra má oxidačné číslo VI
Dvojsýtna silná kyselina
Bezfarebná olejovitá kvapalina
Silná žieravina spôsobujúca ťažko hojace sa
popáleniny
• S vodou miešateľná v každom
pomere, pričom dochádza
k uvoľňovaniu tepelnej energie
Kyselina sírová H2SO4
POZOR !
Pri riedení: kyselinu vždy lejeme do vody
nie naopak!!!
• Oleum je roztok SO3 v H2SO4. Ich reakciou
vzniká kyselina disírová - H2S2O7
• Koncentrovaná kyselina sírová (98,3%) je silné
oxidačné činidlo, ktoré má korozívne
a dehydratačné účinky. Pri styku s organickými
látkami tieto organické látky uhoľnatejú.
Chemické reakcie:
• Cu + H2SO4 → CuO + SO2 + H2O
(koncentrovaná kyselina sírová reaguje takmer
so všetkými kovmi okrem zlata, platiny
a olova, reakcia s meďou prebieha pri zahriatí)
• Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (zriedená kyselina –
v roztoku stráca svoje oxidačné schopnosti,
reaguje len s menej ušľachtilými kovmi ako je
napríklad aj železo)
• Od kyseliny sírovej odvodzujeme dva typy solí:
• Sírany (rozpustné vo vode) - M2SO4
• Hydrogensírany (vo vode rozpustné) - MHSO4
Sírany –doplň síranový anión!
• Sírany sú väčšinou vo vode dobre rozpustné s
výnimkou Ca II, Sr II, Ba II, Pb II a Ag I
• Soli kyseliny sírovej - sírany sú väčšinou
pripravované neutralizáciou,reakciou s kovmi,
oxidmi kovov a zo solí zrážaním:
• H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
• H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2
• H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O
• H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl
• medzi najznámejšie patria:
• CaSO4 · 2H2O (sadrovec),
• CuSO4 · 5H2O (chalkantit, modrá skalica),
FeSO4 · 7H2O (melanterit, zelená skalica),
ZnSO4 · 7H2O (goslarit, biela skalica),
• Síran hlinitý - doplň vzorec sa používa pri
úprave povrchových vôd na vodu pitnú.
• Síran amónny a síran draselný - doplň vzorce
sú súčasťou minerálnych hnojív.
• Dôležitou zlúčeninou je thiosíran sodný,
Na2SO3, ktorý sa používa na odstraňovanie
prebytku chlóru z pitnej vody.
Síra a ľudské telo
• dôležitá ako detoxikačný prvok
• má význam pre zdravie našich kĺbov.
• Dezinfikuje krv, pomáha telu odolávať
baktériám a chráni protoplazmu buniek.
• Vystupuje v niektorých dôležitých oxidačných
reakciách v tele,
• stimuluje sekréciu žlče,
• chráni telo voči toxickým látkam
• pomáha spomaľovať proces starnutia
Pozitíva S
• Kožné vyrážky
• hlavne pri type vyrážok, ktoré sú začervenané,
zapálené a svrbia. Síra zjemňuje problémové
miesto, znižuje svrbenie a citlivosť.
• Nespavosť
• Síra vie byť nápomocná typu ľudí, ktorí zaspia
na niekoľko hodín a potom sa zobudia a už
nedokážu znova zaspať
• Únavový syndróm
• Návrat stratenej energie
Potravinové zdroje S
• Zelenina : kel, hlávková kapusta, zimná
kapusta, repa, brokolica, karfiol, chren,
• Ovocie : figy, banány, ananás
• Iné : vajcia, ryby, sója, mandle, kešu
orechy, šošovica
• Byliny : cesnak, cibuľa, pšeničné zrná,
praslička, ovsená múka, špargľa
Pozitíva S
• Rakovina
• V štúdii z centra pre rakovinu v New Yorku
vystavili rakovinové bunky z prostaty účinku Salylmerkaptocysteínu (SAMC), sírovej zlúčenine,
ktorá vzniká v cesnaku pri jeho dozrievaní.
Výsledkom bol pozorovaný dvoj až štvor-násobne
pomalší rast ako je u týchto buniek bežné.
• Tráviace ťažkosti
• pri plynatosti, akútnych alebo chronických
záchvatoch hnačky, vredoch