Как определить серу: в таблице Менделеева, электронной конфигурации, валентности, степени окисления

Теория:

Сера (S) — типичный неметалл, известный способностью к аллотропии (существованию в виде нескольких простых веществ) и широким диапазоном степеней окисления.

Содержание страницы

Toggle

Основные свойства которые определяют элемент

Эти свойства определяют, что это за элемент (S), и являются его неизменным «паспортом».

Атомный номер: 16. Это означает наличие 16 протонов в ядре. Если число протонов не равно 16 — это не Сера.
Атомная масса: примерно 32,06. Важна для стехиометрических расчётов, но не определяет химические свойства.
Положение в таблице Менделеева:
- 3-й период — три электронных уровня
- 16-я группа (VIA) — шесть валентных электронов на внешнем уровне

Определение серы по Периодической таблице — это процесс, при котором элемент однозначно идентифицируется на основе его атомного номера.

Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ (или [Ne]3s² 3p⁴).
Эта формула объясняет её химический потенциал: наличие шести валентных электронов и стремление к завершённому октету.
Если просуммировать показатели степени, вы получите общее число электронов в атоме Серы: 2 + 2 + 6 + 2 + 4 = 16.
Это и есть атомный номер Серы.
А внешний уровень (n = 3): 3s²3p⁴. Валентные электроны: 3s² 3p⁴ (их суммарное количество равно 6).
Именно они показывают и определяют, как химический элемент сера (S) будет себя вести в соединениях.

Определение серы по электронной формуле — это процесс, при котором элемент идентифицируется путем суммирования всех показателей степени (числа электронов) в конфигурации.

Производные свойства: прогнозирование поведения

Эти характеристики помогают предсказать, как Сера ведёт себя в соединениях.

А. Степени окисления

Низшая: -2. Определяется нехваткой двух электронов до стабильного октета (8 – 6 = 2). В H₂S Сера выступает как окислитель.
Высшая: +6. Определяется возможностью отдать все шесть валентных электронов (равна номеру группы). В H₂SO₄ Сера является восстановителем.
Промежуточные: 0 (в простом веществе S), +4 (в SO₂ и H₂SO₃).

Определение серы по степени окисления (СО) — это процесс, при котором элемент косвенно идентифицируется через его минимальное или максимальное (Группа) значение СО.

Б. Валентность

Невозбуждённое состояние (3s² 3p⁴): валентность II (2 неспаренных p-электрона). Пример: H₂S.

Возбуждённые состояния: валентность IV и VI (за счёт распаривания электронов на свободные 3d-орбитали).

Определение серы по валентности — это процесс, при котором элемент косвенно идентифицируется через число ковалентных связей, которые он способен образовать..

В. Электроотрицательность

Значение: около 2,58.
Сера — сильный неметалл, что напрямую связано с её конфигурацией (3s² 3p⁴).
Следствие: высокая электроотрицательность делает её окислителем в большинстве реакций, кроме взаимодействий с более электроотрицательными элементами — кислородом и фтором.

Определение серы по электроотрицательности (ЭО) — это процесс, при котором элемент косвенно идентифицируется на основе его численного значения ЭО, отражающего его способность притягивать электроны в соединении.

Проверка знаний: Как определить серу по свойствам

Выберите три верных утверждения из шести.

Какие признаки однозначно указывают на серу (S) по таблице Менделеева и электронной конфигурации?

1) Атомный номер 16: в ядре 16 протонов.

2) Расположена в 3‑м периоде и 16‑й группе (VI A) периодической таблицы.

3) Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.

4) На внешнем уровне 8 электронов (завершённый октет).

5) Высшая валентность равна VI (по номеру группы), низшая — II (8 − 6 = 2).

6) Степень окисления всегда равна −2.

Показать правильные ответы и пояснения

Верные утверждения: 1, 2, 3

1) Атомный номер 16: в ядре 16 протонов.
Это ключевой идентификатор серы: если протонов не 16 — это не сера.
2) Расположена в 3‑м периоде и 16‑й группе (VI A) периодической таблицы.
Положение в таблице однозначно задаёт число энергетических уровней (3) и валентных электронов (6).
3) Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
Сумма электронов: 2 + 2 + 6 + 2 + 4 = 16, что совпадает с атомным номером. Внешний уровень (n = 3): 3s² 3p⁴ (6 валентных электронов).
4) На внешнем уровне 8 электронов (завершённый октет).
Неверно: у серы на внешнем уровне 6 электронов (3s² 3p⁴). Октет завершён только у благородных газов.
5) Высшая валентность равна VI (по номеру группы), низшая — II (8 − 6 = 2).
Частично верно, но не является однозначным идентификатором: такие же правила валентности работают и для других элементов VI A группы (кислород, селен и др.).
6) Степень окисления всегда равна −2.
Неверно: сера проявляет степени окисления −2, 0, +4, +6. Например, в SO₂ — +4, в H₂SO₄ — +6.

Часто задаваемые вопросы:

Какие основные значения валентности и степени окисления проявляет Сера?

Степени окисления (СО): -2, 0, +4, +6

Низшая (-2): проявляется как окислитель в сульфидах (например, H₂S).

Высшая (+6): проявляется как восстановитель в серной кислоте (H₂SO₄).

Валентность: II, IV, VI

Определяется числом неспаренных электронов и возможностью перехода на свободные 3d-орбитали.

Какое состояние серы является наиболее стабильным?

Наиболее стабильное состояние — это простое вещество Сера (S) в ромбической форме (S₂), где её степень окисления равна 0.

Чем отличается валентность Серы от ее степени окисления?

Валентность — это фактическое число связей (V = II в H₂S).

Степень окисления — это условный заряд атома, предполагающий полный переход электронов (СО = -2 в H₂S).