16 S 32.06

Сера

Неметалл Sulfur твёрдое

[Ne] 3s² 3p⁴ · 2 · 8 · 6

← P Фосфор Cl Хлор →

Ярко-жёлтый неметалл, известный с древности как «горючий камень». Сера образует больше аллотропных форм, чем любой другой элемент, а серная кислота на её основе — самое многотоннажное химическое вещество в мире.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 16
Атомная масса: 32.06 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Ne] 3s² 3p⁴
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 6
Блок: p-блок
Группа: Халькогены
Период: 3
Электроотрицательность (Полинг): 2.58
Электроотрицательность (Аллен): 2.59
Атомный радиус: 88 pm
Ковалентный радиус: 105 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 180 pm
1-я энергия ионизации: 999.6 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 2 252 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 3 357 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 4 556 kJ/mol
5-я энергия ионизации: 7 004.3 kJ/mol
Сродство к электрону: 200.4 kJ/mol
Характерные степени окисления: -2, +4, +6
Степени окисления: -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 2.07 g/cm³
Температура плавления: 388.36 K · 115.2 °C
Температура кипения: 717.8 K · 444.7 °C
Скорость звука: нет данных

Тепловые свойства

Теплота плавления: 1.727 kJ/mol
Теплота испарения: 45 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.71 J/(g·K)
Теплопроводность: 0.205 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: нет данных
Модуль сдвига: нет данных
Модуль объёмного сжатия: 7.7 GPa
Коэффициент Пуассона: нет данных
Твёрдость по Моосу: 2
Твёрдость по Бринеллю: нет данных

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 2·10¹⁵ nΩ·m
Магнитный тип: диамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: ромбическая
Параметры решётки: a = 1 043.7 pm · b = 1 284.5 pm · c = 2 436.9 pm

Распространённость

В земной коре: 350 mg/kg
В океане: 905 mg/L
Во Вселенной: 500 000 mg/kg
В теле человека: 2 000 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
³²S	94.99 %	стабилен	—
³³S	0.75 %	стабилен	—
³⁴S	4.25 %	стабилен	—
³⁶S	0.01 %	стабилен	—

Соотношение серы-34 и серы-32 в осадочных породах отражает активность сульфатредуцирующих бактерий и служит меткой ранней жизни.

Открытие

Год открытия: известно с древности
Кто открыл: известна с древности
Где: нет данных
Происхождение названия: от санскритского «sulvere» и латинского «sulphurium»

История

Серу применяли для окуривания и в медицине задолго до письменной истории; она упоминается в Библии и в китайских трактатах. Что это элемент, а не соединение, доказал Лавуазье в 1777 году.

Где встречается

350 мг/кг коры, встречается в самородном виде у вулканов и в виде сульфидов и сульфатов. В океане сульфат — второй по массе анион после хлорида.

Как получают

Почти вся сера сегодня — побочный продукт обессеривания нефти и газа по процессу Клауса. Добыча самородной серы методом Фраша практически прекратилась.

Роль в живой природе

Сера входит в аминокислоты цистеин и метионин; дисульфидные мостики между ними задают третичную структуру белков. Именно они делают волосы и ногти прочными.

Безопасность

Сама сера малотоксична. Опасны её соединения: сероводород парализует обоняние и убивает быстрее синильной кислоты, а диоксид серы даёт кислотные дожди.

Применение

Серная кислота: удобрения, металлургия, нефтепереработка — более 250 млн тонн в год
Вулканизация каучука: сера сшивает полимерные цепи и превращает липкую массу в резину
Фунгициды и средства защиты растений
Чёрный порох и пиротехника
Сульфитная варка целлюлозы

Любопытные факты

Запах тухлых яиц — это не сера, а сероводород; сама сера почти не пахнет.
Сера образует более тридцати аллотропных модификаций — рекорд среди элементов.
Расплавленная сера при нагревании сначала темнеет и густеет, а потом снова становится жидкой — редкая аномалия вязкости.
Производство серной кислоты в стране долго считалось показателем уровня её промышленного развития.