Страница 73 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Сера — типичный представитель халькогенов. Будучи неметаллом, сера способна проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Какие химические свойства серы подтверждают этот вывод?

Способность серы проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства (окислительно-восстановительная двойственность) обусловлена ее промежуточной степенью окисления 0 в простом веществе. Атом серы ($S$) имеет на внешнем электронном слое 6 электронов. В химических реакциях сера может как принимать электроны, завершая свой внешний слой до 8 электронов и проявляя отрицательную степень окисления (чаще всего -2), так и отдавать электроны, проявляя положительные степени окисления (наиболее характерные +4 и +6).

Окислительные свойства серы

Сера проявляет окислительные свойства, взаимодействуя с веществами, имеющими более низкую электроотрицательность, — металлами и некоторыми неметаллами (например, водородом, углеродом, фосфором). В этих реакциях сера принимает электроны, и ее степень окисления понижается с 0 до -2.

Примеры реакций:

1. Взаимодействие с металлами (происходит при нагревании). Образуются соли-сульфиды.

$2Na + \overset{0}{S} \xrightarrow{t} Na_2\overset{-2}{S}$ (сульфид натрия)

В этой реакции сера является окислителем, а натрий — восстановителем.

2. Взаимодействие с водородом.

$H_2 + \overset{0}{S} \xrightarrow{150-200^{\circ}C} H_2\overset{-2}{S}$ (сероводород)

Здесь сера — окислитель, водород — восстановитель.

Восстановительные свойства серы

Сера проявляет восстановительные свойства, вступая в реакции с более электроотрицательными элементами, такими как кислород, фтор, хлор, а также со сложными веществами-окислителями (например, концентрированными серной и азотной кислотами). В этих реакциях сера отдает электроны, и ее степень окисления повышается с 0 до +4 или +6.

Примеры реакций:

1. Горение в кислороде.

$\overset{0}{S} + O_2 \xrightarrow{t} \overset{+4}{S}O_2$ (оксид серы(IV) или сернистый газ)

В данной реакции сера — восстановитель, а кислород — окислитель.

2. Взаимодействие с фтором (самым сильным окислителем).

$\overset{0}{S} + 3F_2 \rightarrow \overset{+6}{S}F_6$ (фторид серы(VI))

Сера — восстановитель, фтор — окислитель.

3. Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой.

$\overset{0}{S} + 6HN\overset{+5}{O}_3 (конц.) \xrightarrow{t} H_2\overset{+6}{S}O_4 + 6\overset{+4}{N}O_2 \uparrow + 2H_2O$

Сера в степени окисления 0 является восстановителем, а азот в степени окисления +5 (в составе азотной кислоты) — окислителем.

Ответ: Химические свойства серы, подтверждающие ее окислительно-восстановительную двойственность, — это ее способность вступать в реакции как с восстановителями (металлы, водород), где сера выступает окислителем и понижает свою степень окисления до -2 (например, $2Na + S \rightarrow Na_2S$), так и с сильными окислителями (кислород, галогены, кислоты-окислители), где сера выступает восстановителем и повышает свою степень окисления до +4 или +6 (например, $S + O_2 \rightarrow SO_2$).