Сера — элемент главной подгруппы шестой группы Периодической системы. У атомов серы на первом энергетическом уровне 2 электрона, на втором 8, на третьем 6. Всего 16 электронов, протонов и нейтронов. Атомы проявляют восстановительные свойства со степенями окисления +2, +4 и +6, а также окислительные свойства по отношению к менее электроотрицательным элементам (водород, металлы) со степенью окисления -2.
Физические свойства:
1) сера — жёлтое, твёрдое кристаллическое вещество.
2) характерны 3 аллотропные модификации. Наиболее устойчивая — ромбическая сера, кристаллы которой имеют вид октаэдров. В эту модификацию при комнатной температуре превращаются все остальные: моноклинная сера (игольчатые кристаллы) и пластическая сера — прозрачная резинообразная масса.
Химические свойства:
1) не растворяется в воде: кристаллы тонут, а порошок плавает на поверхности, поддерживаемый пузырьками воздуха (процесс флотации). Малорастворима в этиловом спирте и диэтиловом эфире, хорошо растворяется в сероуглероде.
2) при обычных условиях реагирует со всеми щелочными и щелочноземельными металлами, медью, ртутью (HgS — сульфид ртути), серебром. Поэтому ртуть для обезвреживания засыпают порошком серы — это процесс демеркуризации. При нагревании сера реагирует и с другими металлами: цинком (ZnS — сульфид цинка), алюминием, железом. Только золото не взаимодействует с ней ни при каких условиях. Из неметаллов это азот, иод и благородные газы.
3) при нагревании реагирует с водородом, образуя H2S — сероводород, бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц.
4) горит синеватым пламенем, образуя SO2 — оксид серы четыре или сернистый газ, бесцветный и с резким запахом жжёных спичек.
5) взаимодействует со сложными веществами.
В природе встречается в 3 формах: самородная, сульфидная и сульфатная. Входит в состав белков, витаминов, гормонов, применяется в производстве спичек и бумаги, резины и красок, взрывчатых веществ и лекарств, пластмассы и косметических препаратов, ядохимикатов и серной кислоты.
Характерные соединения: H2S, SO2, SO3, H2SO3, H2SO4.
H2S. Хороший восстановитель. Растворяясь в воде, образует сероводородную кислоту (слабую). Соли — сульфиды. Горит в недостатке и избытке кислорода.
SO2. Растворяясь в воде, образует сернистую кислоту H2SO3 (слабую). Соли — сульфиты. Получается при горении в избытке кислорода, при горении серы и обжиге сульфидов.
SO3. Бесцветная, дымящаяся на воздухе жидкость. Растворяясь в воде, образует серную кислоту H2SO4 (сильную).
H2SO4 — тяжёлая маслянистая жидкость, обугливает кожу, ткани, бумагу. В концентрированном виде взаимодействует с металлами, стоящими как до водорода (соль+вода+H2S), так и после него (соль+вода+SO2), но не с железом и алюминием. Для разбавления её тонкой струйкой вливают в воду, тщательно перемешивая. В разбавленном виде проявляет все свойства кислот, взаимодействует с металлами, стоящими до водорода.