Síra je šestnáctým prvkem periodické soustavy. Jelikož se nachází v VI.A skupině, patří mezi tzv. "chalkogeny" (česky "rudotvorné") a má
6 valenčních elektronů. Ke stabilizaci je tak nejjednodušší dva elektrony přijmout - buďto vznikem iontu S2- nebo vytvořením kovalentní vazby.
- značka: S
- protonové číslo: 16
- skupina: VI.A
- oxidační číslo: -II, IV, VI (méně často také -I, I, II, III)
- typ: nekov
- skupenství za STP: pevné
- relativní atomová hmotnost: 32,065
- elektronová konfigurace: 1s22s22p63s23p4
Výskyt
- volná síra v dolech, v blízkosti sopek, např. v Polsku nebo na Sicílii
- vázaná síra
- v kovových rudách (ZnS = sfalerit, FeS2 = pyrit, PbS = galenit, Ag2S = argentit, CuFeS2
= chalkopyrit, HgS = rumělka)
- v minerálech (CaSo4 . 2 H2O = sádrovec)
- v sopečných plynech (H2S, SO2)
- jako biogenní prvek (v bílkovinách)
- těžba: do ložiska se vžene pára, síra se roztaví a pak se čerpá
- dá se získat i pražením sulfidů
Vlastnosti
- žlutá křehká látka
- nerozpustná ve vodě, dobře rozpustná v nepolárních rozpouštědlech
- má několik struktur, většinou se vyskytuje jako S8 (v reakcích se ale většinou píše jen jako jednoatomová S)
- když se zahřeje a páry se pak ochladí, vzniknou malé krystalky sirného květu
- náhlé ochlazení zahřáté síry vytvoří plastickou síru
- alotropie = 2 krystalové soustavy (normálně kosočtverečná, nad 95°C jednoklonná soustava)
Reaktivita
- za zvýšené teploty reaguje skoro se vším
- má vlastnosti jak oxidační ( Fe + S → FeS ), tak redukční ( 4 HNO3 + 2 S → 2 H2SO4 + 4 NO, vzniká NO
nebo NO2 podle koncentrace kyseliny )
Použití
- výroba kyseliny sírové H2SO4, sirouhlíku (sulfidu uhličitého) CS2, sičičitanů a sulfidů
- gumárenský průmysl: síra se přidává pro lepší vulkanizaci kaučuku
- střelný prach, zápalky
- sirné masti
Sloučeniny
SULFAN (SIROVODÍK) H2S
- prudce jedovatý, zápach zkaženého vejce
- vzniká při rozkladu bílkovin, lze ho připravit reakcí H2 + S → H2S
nebo v Kippově přístroji FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S
- rozpustný ve vodě na kyselinu sirovodíkovou (sulfanová voda)
- na vzduchu hoří modře: 2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O
- silné redukční účinky
SULFIDY A HYDROGENSULFIDY
- rozpustné ve vodě jsou jen sulfidy alkalických kovů, jiné jsou nerozpustné
- nerozpustné a barevné sulfidy se používají jako pigmenty = barviva (žlutý CdS, černý Ag2S, pleťový MnS, červená rumělka HgS)
- využívá se v analytické chemii
- hydrogensulfidy jsou ve vodě rozpustné
SIROUHLÍK CS2
- jedovatá kapalina
- výborné nepolární rozpouštědlo
OXID SIŘIČITÝ SO2
- bezbarvý, jedovatý, štiplavý plyn
- dráždí dýchací cesty
- nepodporuje hoření
- k síření vinných sudů a bělení řepného cukru
- když se dostane do ovzduší, způsobuje kyselé deště
- k výrobě kyseliny sírové: hoření síry na vzduchu → SO2 → pak reakce s kyslíkem a katalyzátorem → SO3 →
pak reakce s vodou na kyselinu sírovou ve formě mlhy
- SO2 vzniká i pražením pyritu: 4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
- oxidační i redukční účinky
OXID SÍROVÝ SO3
- dvě molekuly = bílý dým, tři molekuly = pevná látka
- příprava: viz výroba kyseliny sírové výše
KYSELINA SIŘIČITÁ H2SO3
- vzniká zavedením SO2 do vody
- siřičitany jsou redukční činidla
KYSELINA SÍROVÁ H2SO4
- silná, viskózní, s vodou neomezeně mísitelná
- max. koncentrace: 98%
- koncentrovaná má oxidační vlastnosti, dehydratační účinky, je hygroskopická (suší),
s některými kovy nereaguje (např. s Fe, Al, Pb, Au; proto se převáží v železných cisternách)
- zředěná není oxidačním činidlem
- výroba ve třech krocích:
- výroba SO2
- katalytická oxidace SO2 na SO3
- rozpuštění SO3 v H2SO4
- vznikne H2S2O7 (= oleum, přesycený roztok), který se pak dál ředí
- velmi důležitá chemická látka na výrobu hnojiv, léčiv, plastů, výbušnin, barev, používaná v papírenství,...
- elektrolyt v autobaterkách
SOLI
- nejdůležitější jsou soli kyseliny sírové - sírany
- většina síranů je dobře rozpustná ve vodě, kromě BaSO4 a PbSO4
- Glauberova sůl Na2SO4 . 10H2O je detoxikační
hydrogensírany jsou dobře rozpustné ve vodě, tvoří se jen od prvků I.A skupiny
VLASTNOSTI KONKRÉTNÍCH SÍRANŮ
- CuSO4 - pentahydrát: modrá skalice, modrý vitriol
- Vlastnosti: Modrá krystalická látka. Pentahydrát této soli je znám pod názvem modrá skalice nebo také modrý vitriol. Pokud někdo vnitřně požije síran mědnatý, může začít zvracet. Jako "lék" můžeme podat mléko nebo něco s velkým obsahem bílkovin.
- Použití: Průmyslově nejvíce vyráběná mědnatá sůl. Materiál pro výrobu barev, dále se také používá k impregnaci dřeva. Smícháním s roztokem vápenného mléka Ca(OH)2 vznikne tzv. Bordeauxská jícha, která se používá k ochraně ovoce proti plísním. Také se může použít jako emetikum – látka, která vyvolá zvracení. Emetika se používají nejčastěji po požití nějakého jedu.
- FeSO4 - heptahydrát: zelená skalice, zelený vitriol, melanterit (geologický název)
- Vlastnosti: Zelená krystalická látka. Její heptahydrát (7 molekul krystalické vody) je znám pod triviálním názvem zelená skalice nebo zelený vitriol. Zelená skalice na vzduchu zvětrává, tvrdne, mění barvu do žlutého až hnědého odstínu a vzniká z ní síran železitý.
- Použití: Jako přípravek pro čištění vody především při zásaditém pH. Také jako doplněk stravy při anémii (chudokrevnosti) z nedostatku železa.
- ZnSO4 - heptahydrát: bílá skalice, bílý vitriol
- Vlastnosti: Bílá krystalická látka, která se v přírodě vyskytuje jako heptahydrát (7 molekul krystalické vody), který na vzduchu snadno zvětrává. Také může být ve formě anhydridu.
- Použití: K impregnaci dřeva proti plísním, jako emetikum nebo jako dezinfekce např. v očním lékařství. Síran zinečnatý je podáván zvířatům pro doplnění zinku v organismu.
- CaSO4 - hemihydrát: sádra, dihydrát: sádrovec
- Vlastnosti: Vyskytuje se v přírodě buď ve formě anhydridu nebo hemihydrátu. Anhydrid je hydroskopický.
- Použití: Anhydrid síranu vápenatého se používá pro bílení čar na silnicích. Také se používá k vysušování. Sádra se samozřejmě používá také ve stavebnictví.
- BaSO4
- Vlastnosti: Bílý prášek nebo krystalická látka.
- Použití: V detektivkách (analytická chemie) a v lékařství (rentgen žaludku - když pacient vypije roztok BaSO4, je žaludek vidět).
Jirka automatické formátování část výpisků poslal Jiří