2. Физические и химические свойства
Физические свойства. Сера — твердое кристаллическое вещество желтого цвета. Она существует в 3-х аллотропных модификациях: ромбической, моноклинной и пластической. Наиболее устойчивой при обычных условиях является ромбическая сера. Моноклинная сера образуется при нагревании ромбической серы выше 96 град. С.
При охлаждении она снова переходит в ромбическую. Если ромбическую серу нагревать, то при 112,8 град. С она плавится и превращается в легкоподвижную желтую жидкость. При дальнейшем нагревании до 187 град. С жидкость темнеет, становится желто-бурой и загустевает. При температуре 400 град. С жидкость вновь становится подвижной и, не изменяя окраски, при 444,6 град. С закипает.
Если кипящую серу вылить в холодную воду, то образуется пластическая сера — коричневая тягучая масса, напоминающая сырой каучук. Со временем она переходит в ромбическую серу.
При обычных условиях молекула серы состоит из 8 атомов, замыкающихся в кольцо. В парообразном состоянии молекулы серы в зависимости от температуры могут состоять из 6, 4-х и 2-х атомов.
Сера очень плохо растворяется в воде, но хорошо растворима во многих органических растворителях (спиртах, бензоле, сероуглероде и др.).
Химические свойства. Сера относится к числу довольно активных неметаллов. Она хорошо горит в кислороде, образуя диоксид серы:
S + О2 = SO2.
При горении серы в кислороде и на воздухе образуется также триоксид серы, количество которого в отсутствие катализа незначительно.
При пропускании хлора через расплавленную серу образуется монохлорид серы (S2Сl2), который затем превращается в SCl2:
2 S + Сl2 Y S2Cl2 (хлорид серы (I));
S2Cl2 + Cl2 Y 2 SСl2 (хлорид серы (II)).
Последнее соединение неустойчиво, поэтому при нагревании реакция сдвигается влево.
При нагревании серы в атмосфере водорода образуется сероводород:
S + Н2 Y Н2S.
Если смешать порошки серы и красного фосфора в мольном соотношении 2,5:1 и нагреть до начала реакции, то вся масса очень быстро превращается в темно-красную жидкость:
5 S + 2 Р = Р2S5 (сульфид фосфора (V)).
С металлами сера взаимодействует в большинстве случаев при нагревании, но с некоторыми металлами (например ртутью) и при комнатной температуре:
Zn + S = ZnS (сульфид цинка);
Нg + S = НgS (сульфид ртути (II)).
Последняя реакция используется в лабораторной практике для связывания разлитой ртути, пары которой очень ядовиты. Для этого предполагаемое место нахождения мельчайших капелек ртути посыпают порошком серы.
