Номер 3, страница 91, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Охарактеризуйте физические свойства серы.

Сера (S) — это химический элемент, который в виде простого вещества обладает рядом характерных физических свойств, сильно зависящих от температуры и аллотропной модификации.

Агрегатное состояние, цвет и структура

При нормальных условиях сера — это твёрдое кристаллическое вещество. Наиболее устойчивая её модификация, ромбическая сера (α-сера), представляет собой хрупкие кристаллы лимонно-жёлтого цвета, без запаха. Другая модификация, моноклинная сера (β-сера), устойчивая при температурах выше $95,6o C$, имеет медово-жёлтый цвет и образует игольчатые кристаллы.

Растворимость

Сера практически нерастворима в воде, так как её молекулы (чаще всего это циклические молекулы $S_8$) неполярны. Однако она хорошо растворяется в неполярных и малополярных растворителях, таких как сероуглерод ($CS_2$), толуол, анилин.

Тепло- и электропроводность

Сера является типичным неметаллом и диэлектриком. Она очень плохо проводит электрический ток и тепло. При трении легко электризуется, приобретая отрицательный заряд.

Плотность и твёрдость

Плотность ромбической серы составляет $2,07 г/см^3$, моноклинной — $1,96 г/см^3$. Сера является довольно хрупким веществом.

Температурные переходы и аллотропия

Для серы чрезвычайно характерно явление аллотропии — существование в виде нескольких простых веществ (аллотропных модификаций), различающихся по строению и свойствам.

• При температуре $95,6o C$ устойчивая ромбическая сера переходит в моноклинную.

• При температуре $115,21o C$ ромбическая сера плавится, превращаясь в подвижную светло-жёлтую жидкость, состоящую из молекул $S_8$.

• При дальнейшем нагревании примерно до $160-190o C$ жидкость темнеет, становясь красно-коричневой, а её вязкость аномально возрастает в тысячи раз. Это объясняется тем, что циклические молекулы $S_8$ разрываются и образуют длинные полимерные цепи, которые спутываются между собой.

• При нагревании выше $200o C$ полимерные цепи начинают разрушаться, и вязкость расплава снова уменьшается.

• При температуре $444,6o C$ сера кипит, образуя оранжево-красный пар, состоящий из смеси различных молекул ($S_8$, $S_6$, $S_4$, $S_2$).

• При резком охлаждении расплава серы (например, выливании в холодную воду) образуется пластическая сера — аморфная, резиноподобная масса тёмно-коричневого цвета. Эта модификация неустойчива и со временем кристаллизуется, превращаясь в ромбическую серу.

Ответ: Физические свойства серы: твёрдое, хрупкое, кристаллическое вещество жёлтого цвета (в наиболее стабильной модификации). Нерастворима в воде, является диэлектриком. Ключевыми особенностями являются аллотропия (существование ромбической, моноклинной, пластической и других модификаций) и аномальное поведение вязкости жидкой серы при нагревании. Температура плавления около $115o C$, кипения — $444,6o C$.