План.
- Загальна характеристика підгрупи. Кисень як хімічний елемент.
- Кисень як проста речовина.
- Озон.
- Сірка як хімічний елемент.
- Сірка як проста речовина.
- Сполуки сірки з негативною ступенем окислення.
- Оксиди сірки.
- Сірчана кислота і її солі.
Головну підгрупу 6 групи складають кисень, сірка, селен, телур і полоній. Всі ці елементи (їх іноді називають халькогена) мають на зовнішньому валентном шарі конфігурацію типу s2p4, тобто близьку до завершення. Це обумовлює окисні здатності цих елементів. Слід зазначити, що їх ЕО при переході від кисню до телуру різко знижується, тому що поява нових електронних шарів веде до збільшення радіусу атомів. Найбільшою окисної здатністю володіють типові неметали - кисень і сірка.
Кисень як хімічний елемент. Кисень або Оксиген №8. 2 період, 6 група, головна підгрупа.
Склад атома: 8р, 8е-, 8n.
Схема будови: заряд ядра +8, два електронних шару (2 е-, 6 е-)
Електронна і графічна формули: 1s22s22p4
Типовий неметалл, сильний окислювач. Практично єдина ступеня окислення: -2.
Практично єдина валентність: II.
Найпоширеніший елемент на Землі. На його частку припадає майже половина маси земної кори і близько 90% маси світового океану. Зустрічається у вільному стані у вигляді двох аллотропних модифікацій: кисень О2 і озон О3. Ці гази входять до складу атмосфери, кисень в ньому становить близько 21% за обсягом, озон - частки відсотка. Входить до складу неорганічних сполук оксидів і гідроксидів, а також до складу багатьох солей. Міститься в найважливіших органічних сполуках: спиртах, альдегідах, кислотах і складних ефірах. Є органогенного, входить до складу білків, жирів і вуглеводів, нуклеотидів і т.д.
2. Фізичні властивості кисню. При н.у. це безбарвний газ, який не має запаху. Температура кипіння кисню (-183оС). Трохи важче повітря, трохи розчинний у воді (в 100 об'ємах води - близько 5 обсягів кисню при 0оС). Рідкий кисень притягується магнітом.
Хімічні властивості кисню. Кисень у всіх хімічних реакціях виявляє сильні окислювальні властивості. Його бінарні сполуки з елементами називаються оксидами. Кисень утворює оксиди з усіма елементами, крім гелію, неону і аргону. Оксиди утворюються при окисленні простих речовин (безпосередньо не взаємодіють з киснем тільки галогени, золото і платина), при окисленні складних речовин. Реакції взаємодії речовин з киснем часто супроводжуються виділенням тепла і світла і тому їх називають горінням. При горінні речовин на повітрі виділяється таке ж тепла, але частина його витрачається на нагрівання азоту, що входить до складу повітря, тому температура полум'я значно знижується. Оксиди можуть утворюватися і при розкладанні складних речовин (гідроксидів і солей), ці реакції, навпаки, зазвичай йдуть з поглинанням енергії.
P0 + O20 => P2 + 5 O5-2
S + O2 => SO2
Mg + O2 => MgO
Fe + O2 => Fe2O3
CH4 + O2 => CO2 + H2O
ZnS + O2 => ZnO + SO2
Cu (OH) 2 => CuO + H2O
CaCO3 => CaO + CO2
Роль в природі: процеси дихання, гниття по хімічній суті є процесами окислення складних органічних речовин.
Застосування: Як сировину для отримання різних з'єднань; для інтенсифікації процесів в хімічній і металургійній промисловості; для отримання високих температур (зварювання та різання металу, ракетне паливо); рідкий кисень в суміші з тирсою або іншими горючими речовинами використовують як ВВ; газоподібний кисень використовують в медицині для лікування різних захворювань (оксигенотерапія).
3. Озон. При н.у. це газ, що володіє характерним запахом. Температура кипіння озону (-112оС). Він важчий за повітря, розчинний у воді (в 100 об'ємах води - близько 50 обсягів озону при 0оС). 
Озон утворюється з кисню при пропущенні через нього електричного розряду або жорсткого УФ випромінювання.
О2 => O3
Зворотна реакція - розпад озону - протікає мимовільно, тобто озон нестійке з'єднання. Озон - один з найсильніших окислювачів, при його взаємодії з речовинами теж утворюються оксиди, але реакції протікають більш енергійно, ніж з киснем. Як сильний окислювач озон вбиває бактерії і застосовується для знезараження води і приміщень. Озон отруйний, ГДК в повітрі 10-5%, при цьому концентрації добре відчувається його запах. У верхніх шарах атмосфери концентрація озону зазвичай лежить в межах 10-7-10-6.
Оксіди- один з найважливіших класів неорганічних речовин. Вони діляться на основні, кислотні та амфотерні оксиди. Всі вони утворюють гідроксиди та відповідні солі. Кисень входить також до складу великої кількості органічних сполук.
Роль кисню в організмі і використання кисню і озону в медицині. Вміст кисню в організмі 62,43%. Доросла людина споживає 264 см3 кисню в хв. Оксиген має виняткове біологічної значення, від нього залежать найважливіші біохімічні процеси, він бере участь у всіх видах обміну речовин. Найбільш відомий фізіологічний процес за участю кисню - дихання. Цей складний фізіологічний процес включає в себе не тільки процес газообміну в легенях, а й транспорт кисню з потоком крові від легких до клітин. Саме там в мітохондріях відбувається процес тканинного дихання, тобто процес окислення органічних речовин. Продукти окислення (СО2) кров забирає до легким. А енергія, яка виділяється в процесі реакції окислення витрачається на освіту молекул АТФ. При гідролізі АТФ енергія знову виділяється і витрачається на потреби організму. Тобто за участю кисню проходять всі окислювальні реакції в організмі, за рахунок енергії цих реакцій протікають всі фізіологічні процеси. З киснем пов'язані також фагоцитарні функції організму. Згадайте особливості будови атома кисню. У нього яскраво виражені неметалічні, окисні властивості. У медичній практиці використовуються не тільки безліч з'єднань кисню (оксидів, гідроксидів, кислот, солей, органічних і неорганічних сполук) але і прості речовини - кисень і озон. Оксигенотерапія - киснем лікують гельмінтози, серцево-судинні та інфекційні захворювання, він стимулює роботу нервової системи, володіє снодійним дією і т.д. Оксигенотерапія лежить в основі кліматолікування. Оксігенобаротерапія - метод лікування, в якому використовується дихання повітряною сумішшю з підвищеним вмістом кисню, в спеціальних герметичних приміщеннях барокамерах. У озонотерапії використовують озон. Це найсильніший окислювач, у великих кількостях він отруйний. Утворюється з кисню при електричному розряді, під дією УФ. Озон має бактерицидну, дезодорує дією; використовується для обробки питної води, приміщень, білизни; в суміші з киснем використовується для лікування різних захворювань.
4. Сірка як хімічний елемент. Сульфур №16. 3 період, 6 група, головна підгрупа.
Склад атома: 16р, 16е-, 16n.
Схема будови: заряд ядра +16, три електронних шару (2 е-, 8 е-, 6 е-)
Електронна і графічна формули:
Типовий неметалл. Характерні ступеня окислення: +6 і -2, можлива +4.
Можливі валентності: II, IV, VI.
Широко поширений в природі, вміст в земній корі 0,1%. Зустрічається у вільному стані (самородна сірка) і у вигляді сполук. Наприклад: сульфідів (залізний колчедан FeS2, свинцевий блиск PbS) і сульфатів (гіпс CaSO4 ∙ 2H2O, глауберової сіль Na2SO4 ∙ 10H2O) .Органоген, входить до складу білка
.
5. Сірка як проста речовина. Для сірки характерна аллотропия. Три модифікації. Сірка ромбічна: тверда речовина жовтого кольору, молекулярна кристалічна решітка, S8, плавиться при 112,8оС, щільність 2,07 г / см3. Нерозчинні у воді, не змочується. Розчиняється в бензолі. Сірка моноклінна: тверда речовина темно-жовтого кольору, молекулярна кристалічна решітка, S8, плавиться при 119,3оС, щільність 1,96г / см3. При н.у. нестійка, перетворюється на ромбічну. Сірка пластична: гумоподібний коричнева маса, аморфне будову, S∞. При н.у. нестійка, перетворюється на ромбічну.
Хімічні властивості: типовий неметалл, може бути і окислювачем і відновником.
Як окислювач взаємодіє з металами і воднем:
Al + S → Al2S3
Na + S → Na2S
H2 + S → H2S
Як відновник - з активними неметалами:
S + O2 → SO2
отримання:
1). Самородна сірка. Перегрітою водяною парою обробляють породу.
2). Розкладання піриту без доступу повітря: FeS2 → FeS + S
3). Неповне згоряння сірководню: H2S + O2 → S + H2O
застосування:
1). Отримання сірчаної кислоти і сульфатів.
2). Отримання сульфітів.
3). Виробництво барвників, гуми, чорного пороху, сірників, ліків.
Сірка в організмі людини і її використання в медицині.
Зміст в організмі 0,16%, добова потреба 4-5 грам. Найбільше сірки міститься в кератині волосся, кістках, нервової тканини; входить до складу білків (амінокислоти цистеїн і метіонін), гормонів, вітамінів. В організмі сірчана кислота, що утворюється в процесі метаболізму, знешкоджує отруйні продукти метаболізму (фенол, скатол, крезол) і чужорідні токсини (важкі метали). Проста речовина сірка має протимікробну і протипаразитарну дію, сірчані мазі і суспензії використовують для лікування шкірних захворювань, гельмінтозів. 1% розчин сірки в персиковому маслі (сульфозін) використовують при лікуванні шизофренії та алкоголізму. Тіосульфат натрію має протизапальну і протиалергічну дію.
Дата додавання: 2015-02-09; переглядів: 82; Порушення авторських прав
