Кислород легко реагирует с щелочными и щелочноземельными металлами:

4Li + O2 → 2Li2O,

2K + O2 → K2O2,

2Ca + O2 → 2CaO,

2Na + O2 → Na2O2,

Мелкий порошок железа ( так называемого пирофорного железа) самовоспламеняется на воздухе, образуя Fe2O3, а стальная проволока

горит в кислороде, если ее заранее раскалить:

3 Fe + 2O2 → Fe3O4

2Mg + O2 → 2MgO

2Cu + O2 → 2CuO

С неметаллами (серой, графитом, водородом, фосфором и др.) кислород реагирует при нагревании:

S + O2 → SO2,

C + O2 → CO2,

2H2 + O2 → H2O,

4P + 5O2 → 2P2O5,

Si + O2 → SiO2, и т.д

Почти все реакции с участием кислорода O2 экзотермичны,

за редким исключением, например:

N2 + O2 → 2NO – Q

Эта реакция протекает при температуре выше 1200 oC или в электрическом разряде.

кислород способен окислить сложные вещества, например: 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O (избыток кислорода),

2H2S + O2 → 2S + 2H2O (недостаток кислорода),

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O (без катализатора),

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (в присутствии катализатора Pt ),

CH4 (метан) + 2O2 → CO2 + 2H2O, 4FeS2 (пирит) + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2.

Озон

Озон химически более активен, чем кислород O2. Так,

озон окисляет иодид — ионы I— в растворе Kl:

O3 + 2Kl + H2O = I2 + O2 + 2KOH

Озон сильно ядовит, его ядовитые свойства сильнее, чем, например, у сероводорода. Однако в природе озон, содержащийся в высоких слоях атмосферы, выполняет роль защитника всего живого на Земле от губительного ультрафиолетового излучения солнца. Тонкий озоновый слой поглощает это излучение, и оно не достигает поверхности Земли. Наблюдаются значительные колебания в толщине и протяженности этого слоя с течением времени (так называемые озоновые дыры) причины таких колебаний пока не выяснены.

Сера и ее соединения

•Электронное строение серы

•Электронная конфигурация серы в основном состоянии:

•Атом серы содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и две неподеленные электронные пары в основном энергетическом состоянии. Следовательно, атом серы может образовывать 2 связи по обменному механизму, как и кислород. Однако, в отличие от кислорода, за счет вакантной 3d орбитали атом серы может переходить в возбужденные энергетические состояния. Электронная конфигурация серы в первом

•

•

• Электронная

•

•

•Таким образом, максимальная валентность серы в соединениях равна VI (в отличие от кислорода). Также для серы характерна валентность — IV.

•Степени окисления атома серы – от -2 до +4. Характерные степени окисления -2, 0, +4, +6.

Способы получения серы

1.В промышленных масштабах серу получают открытым способом на месторождениях самородной серы, либо из вулканов. Из серной руды серу получают также пароводяными, фильтрационными, термическими, центрифугальными и экстракционными методами. Пароводяной метод — это выплавление из руды с помощью водяного пара.

2.Способ получения серы в лаборатории – неполное

окисление сероводорода. 2H2S + O2 → 2S + 2H2O

3. Еще один способ получения серы – взаимодействие сероводорода с

оксидом серы (IV):

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

Химические свойства серы

В нормальных условиях химическая активность серы невелика: при нагревании сера активна, и может быть как окислителем, так и восстановителем.

1. Сера проявляет свойства окислителя (при взаимодействии с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (с элементами, расположенными выше и правее). Поэтому сера реагирует с металлами и неметаллами.

1.1.При горении серы на воздухе образуется оксид серы (IV): S + O2 → SO2

1.2.При взаимодействии серы с галогенами (со всеми, кроме йода) образуются галогениды серы:

1.3. При взаимодействии фосфора и углерода с серой образуются сульфиды фосфора и сероуглерод:

2P + 3S → P2S3

2P + 5S → P2S5

2S + C → CS2

щелочными металлами сера реагирует без. С щелочными металлами сера реагирует без нагревания, а с остальными металлами (кроме

2. Со сложными веществами сера реагирует, также проявляя окислительные и восстановительные свойства.

Сера диспропорционирует при взаимодействии с некоторыми веществами.

2.1. При взаимодействии с окислителями сера окисляется до оксида серы (IV) или до серной кислоты (если реакция протекает в растворе).

Например, азотная кислота окисляет серу до серной кислоты:

S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

Серная кислота также окисляет серу. Но, поскольку S+6 не может окислить серу же до степени окисления +6, образуется оксид серы (IV):

S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O

Соединения хлора, например, бертолетова соль, также окисляют серу до +4:

S + 2KClO3 → 3SO2 + 2KCl

Взаимодействие серы с сульфитами (при кипячении) приводит к образованию тиосульфатов:

S + Na2SO3 → Na2S2O3

2.2. При растворении в щелочах сера диспропорционирует до сульфита и сульфида. Например, сера реагирует с гидроксидом натрия:

S + NaOH → Na2SO3 + Na2S + H2O

При взаимодействии с перегретым паром сера диспропорционирует:

S + H2O (пар) → 2H2S + SO2