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:

  1. Атомном номере (Z=16), который определяет электронную конфигурацию (1s2 . . . 3p4).
  2. 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).

Как определить положение серы в Таблице Менделеева

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

  1. Порядковый номер и атомный номер.
  2. Название элемента.
  3. Группа (вертикальный столбец).
  4. Период (горизонтальный ряд).
  5. 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?

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).

Статьи по теме

  1. Как определить серу: в таблице Менделеева, электронной конфигурации, валентности, степени окисленияТеория: Сера (S) — типичный неметалл, известный способностью к аллотропии (существованию в виде нескольких простых веществ) и широким диапазоном степеней...
  2. Периодическая система химических элементовТеория: Периодическая система химических элементов — это графическое выражение Периодического закона, который является основой всей химии. Положение элемента в таблице...
  3. Электронная формула серы S (энергетические уровни)S сера (Sulfur) — химический элемент 16-й группы, с порядковым номером 16 в периодической системе. Находится в третьем периоде. Температура...
  4. Как определить химический элементТеория: На практике элемент — это не загадка. За каждым символом в таблице Менделеева стоит чёткая система свойств, которую можно...
  5. Валентность серы (S) Теория: Валентность серы (S) — это способность образовывать в соединениях определенное число химических связей. Сера проявляет переменную валентность, что связано...
  6. Степень окисления серы (S)Теория: Степень окисления серы варьируется от −2 до +6, то есть -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6. Заметим, что положительные...
Leave a Comment