Номер 2, страница 76 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

2. Дайте характеристику элемента серы на основании его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева.

Положение в Периодической системе Д. И. Менделеева

Химический элемент сера (лат. Sulfur) обозначается символом $S$. Он расположен в третьем периоде (малом), в VI группе, главной подгруппе (VIA группа, или 16-я группа по современной классификации). Порядковый (атомный) номер серы — 16. Относительная атомная масса элемента составляет примерно $A_r(S) \approx 32,06$. Соседи серы в таблице: слева — фосфор ($P$), справа — хлор ($Cl$), сверху — кислород ($O$), снизу — селен ($Se$).

Строение атома

Атом серы имеет следующий состав:
– Заряд ядра равен $+16$, что обусловлено наличием 16 протонов ($p^+$) в ядре.
– В нейтральном атоме содержится 16 электронов ($e^-$).
– Наиболее распространенный изотоп серы $^{32}S$ содержит 16 нейтронов ($n^0$), так как $32 - 16 = 16$.
Электроны в атоме серы распределены по трем энергетическим уровням, так как элемент находится в 3-м периоде. Электронная формула (конфигурация) атома серы в основном состоянии: $S \space +16 \space )_2 )_8 )_6$ или более подробно: $1s^22s^22p^63s^23p^4$. На внешнем (третьем) энергетическом уровне находится 6 валентных электронов ($3s^23p^4$), что соответствует номеру группы. До завершения внешнего уровня (до октета) атому серы не хватает двух электронов, что определяет её типичные неметаллические свойства и склонность к принятию электронов с проявлением степени окисления $-2$.

Характеристика простого вещества и его свойств

Сера как простое вещество — это типичный неметалл. При обычных условиях представляет собой твёрдое хрупкое вещество жёлтого цвета. Существует в нескольких аллотропных модификациях, наиболее устойчивыми из которых являются ромбическая и моноклинная сера.
В химических реакциях сера проявляет двойственную окислительно-восстановительную активность.
Окислительные свойства (принимает электроны) проявляет в реакциях с металлами и водородом, образуя сульфиды и сероводород:
$Fe + S \xrightarrow{t} FeS$
$H_2 + S \xrightarrow{t} H_2S$
Восстановительные свойства (отдаёт электроны) проявляет в реакциях с более электроотрицательными элементами, такими как кислород и галогены:
$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
$S + 3F_2 \rightarrow SF_6$
Неметаллические свойства у серы выражены слабее, чем у кислорода (элемента сверху), но сильнее, чем у селена (элемента снизу). В периоде неметаллические свойства серы сильнее, чем у фосфора (слева), но слабее, чем у хлора (справа).

Степени окисления и важнейшие соединения

Для серы характерны следующие степени окисления:
– $-2$ (низшая): в сероводороде ($H_2S$) и сульфидах (например, $Na_2S$). Сероводород $H_2S$ — летучее водородное соединение, газ с запахом тухлых яиц, его водный раствор (сероводородная кислота) является слабой кислотой.
– $0$: в простом веществе ($S$).
– $+4$: в оксиде серы(IV) ($SO_2$) и сернистой кислоте ($H_2SO_3$). Оксид серы(IV) — кислотный оксид, которому соответствует слабая и неустойчивая сернистая кислота.
– $+6$ (высшая): в оксиде серы(VI) ($SO_3$) и серной кислоте ($H_2SO_4$). Оксид серы(VI) — высший оксид, имеет кислотный характер. Ему соответствует серная кислота $H_2SO_4$ — сильная двухосновная кислота, являющаяся также сильным окислителем. Кислотный характер высшего оксида и его гидроксида подтверждает неметаллический характер элемента сера.

Ответ: Сера ($S$) — химический элемент с порядковым номером 16, расположенный в 3-м периоде и VIА группе Периодической системы. Атом серы состоит из ядра с зарядом $+16$ и 16 электронов, распределенных по трем энергетическим уровням ($1s^22s^22p^63s^23p^4$). На внешнем уровне находится 6 валентных электронов. Сера является типичным неметаллом, проявляет степени окисления от $-2$ до $+6$. Образует летучее водородное соединение $H_2S$ (сероводород, проявляющий свойства слабой кислоты) и два основных кислотных оксида: $SO_2$ (соответствует слабой сернистой кислоте $H_2SO_3$) и высший оксид $SO_3$ (соответствует сильной серной кислоте $H_2SO_4$).