Сера в таблице Менделеева

Теория:

Сера (S) — типичный неметалл, чье химическое поведение полностью определяется его положением в Периодической таблице.

Идентификация серы основана на двух фундаментальных константах:

Атомном номере (Z=16), который определяет электронную конфигурацию (1s² . . . 3p⁴).
Местоположении в 3-м периоде и 16-й группе (VI A).

Это положение диктует все производные свойства элемента — от наличия шести валентных электронов до всего диапазона степеней окисления серы (от 2 до +6).

Содержание страницы

Как определить положение серы в Таблице Менделеева

Положение элемента в таблице задаётся тремя фундаментальными характеристиками — своего рода «химическим паспортом»:

Порядковый номер и атомный номер.
Название элемента.
Группа (вертикальный столбец).
Период (горизонтальный ряд).
Электронный блок, (p‑элемент).

Порядковый номер / Атомный номер (Z = 16)

Роль в идентификации: Атомный номер 16 — уникальный идентификатор серы. Он означает, что в ядре атома содержится ровно 16 протонов (p⁺).

Влияние на свойства: Z = 16 определяет, что нейтральный атом серы имеет 16 электронов (e⁻).

Это задаёт электронную конфигурацию: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴, которая лежит в основе всех химических свойств элемента.

Важное: Без знания Z невозможно однозначно идентифицировать элемент.

Примечание: Изотопы серы (³²S, ³³S, ³⁴S, ³⁶S) имеют разное число нейтронов, но одинаковый Z = 16, поэтому химически ведут себя одинаково.

Название элемента («Сера»)

Роль в идентификации: Название «Сера» — общепринятый лингвистический идентификатор для элемента с Z = 16.

Влияние на свойства: Само название не влияет на химические или физические свойства. Оно лишь присваивается элементу с данным атомным номером.

Важное: В международной номенклатуре используется символ S (от лат. Sulfur).

Примечание: Название отражает историческое использование вещества (например, «серный дым» в обрядах), но не раскрывает его химических особенностей.

Группа (16‑я / VI A)

Роль в идентификации: Положение в 16‑й группе (VI A) означает, что у серы 6 валентных электронов (3s² 3p⁴) на внешнем уровне.

Влияние на свойства: Группа определяет диапазон степеней окисления:

Максимальная СО = +6 (например, H₂SO₄, SO₃).
Минимальная СО = –2 (например, H₂S, Na₂S).
Возможны промежуточные СО: +4 (SO₂, H₂SO₃), 0 (S₈).

Важное: Число валентных электронов напрямую задаёт химическую активность и типичные реакции серы.

Примечание: Элементы 16‑й группы (халькогены) имеют схожие тенденции в изменении свойств (O, S, Se, Te, Po).

Период (3‑й / горизонтальный ряд)

Роль в идентификации: Положение в 3‑м периоде означает, что атом серы имеет три энергетических уровня (оболочки: K, L, M).

Влияние на свойства: Наличие трёх электронных слоёв указывает на существование свободных 3d‑орбиталей.

Благодаря этому:

Сера может проявлять переменную валентность (II, IV, VI).
В возбуждённом состоянии электроны могут переходить на 3d‑орбитали, увеличивая число неспаренных электронов.
Это отличает серу от кислорода (2‑й период, нет d‑орбиталей).

Важное: Период определяет размер атома и энергию связи электронов.

Примечание: Радиус атома серы (104 пм) больше, чем у кислорода (66 пм), что облегчает отдачу электронов.

p‑элемент (электронное семейство)

Роль в идентификации: Сера — p‑элемент, то есть последний электрон находится на p‑подуровне (3p⁴).

Влияние на свойства:

Сера — типичный неметалл с высокой электроотрицательностью (2,58 по Полингу).
Склонна образовывать ковалентные связи (например, SO₂, H₂S).
Может формировать гомоатомные цепи (S₈ — ромбическая сера).
Обладает окислительно‑восстановительной двойственностью: может быть и окислителем (H₂S), и восстановителем (SO₂).

Важное: Принадлежность к p‑блоку (группы 13–18) объясняет общие тенденции: рост неметалличности слева направо в периоде.

Примечание: В отличие от s‑элементов (металлов), p‑элементы чаще образуют молекулярные, а не ионные соединения.

Чтобы определить серу можно воспользоваться его электронной формулой 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ и сложить показатели степени их сумма будет равна 16.

Проверка знаний: Как определить серу по таблице Менделеева

Отметьте три правильных утверждения, которые однозначно определяют серу (S) в Периодической системе.

По каким признакам можно безошибочно установить, что речь идёт именно о сере?

1) В атомном ядре содержится ровно 16 протонов.

2) Находится в третьем горизонтальном ряду (периоде) и шестнадцатом вертикальном столбце (группе VI A) таблицы Менделеева.

3) Полный набор электронов описывается формулой: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.

4) Внешний электронный слой полностью заполнен (8 электронов).

5) Обладает тремя электронными оболочками.

6) Может проявлять исключительно положительные степени окисления +4 и +6.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) В атомном ядре содержится ровно 16 протонов.
Это главный отличительный признак: число протонов однозначно задаёт химический элемент.
- три электронных слоя (период 3);
- шесть электронов на внешней оболочке (группа 16);
- принадлежность к семейству халькогенов.
2) Находится в третьем периоде и 16‑й группе (VI A).
Такое положение в таблице определяет:
3) Полный набор электронов: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.

— Общее число электронов (16) совпадает с атомным номером.
— На внешнем уровне (n = 3) — 6 электронов (3s² 3p⁴).
— Краткая запись: [Ne] 3s² 3p⁴.
4) Внешний электронный слой полностью заполнен (8 электронов).
Ошибка: у серы на внешнем уровне 6 электронов; октет характерен только для благородных газов.
5) Обладает тремя электронными оболочками.
Хотя это верно, признак не уникален: все элементы 3‑го периода (от Na до Ar) имеют три слоя.
6) Может проявлять исключительно положительные степени окисления +4 и +6.
Неверно: сера имеет степени окисления −2 (в H₂S), 0 (в S₈), +4 (в SO₂) и +6 (в SO₃, H₂SO₄).

Для полноценного понимания атомного строения, физических свойств и применения, переходите к нашей главной статье: сера химический элемент.

Часто задаваемые вопросы:

Какой атомный номер у серы?

16. Это число протонов в ядре; однозначно идентифицирует серу.

Где расположена сера в периодической таблице?

В 3‑м периоде, 16‑й группе (по ИЮПАК) / VIA (по старой номенклатуре). Это задаёт:

3 энергетических уровня;

6 валентных электронов на внешнем уровне.

Какова электронная конфигурация серы?

 Полная: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

Сокращённая: [Ne]3s²3p⁴.

Это объясняет её типичные степени окисления (−2, +4, +6) и переменную валентность (II/IV/VI).