P
Cl
16S32.060
Wikimedia Commons
Запах зіпсованих яєць, синє полум'я біля вулканів і порох, що змінив хід воєн — усе це сірка. Стародавні народи називали її «жупелом» і вважали речовиною пекла. Насправді ж цей яскраво-жовтий неметал — один з найважливіших елементів для життя і промисловості.
Сірка входить до складу амінокислот цистеїну та метіоніну. Без них не існувало б білків. Сульфатна кислота (H₂SO₄) — хімікат номер один у світі за обсягом виробництва. Її використовують у добривах, нафтопереробці, металургії. А вулканізація каучуку сіркою подарувала людству автомобільні шини.
Щороку людство виробляє понад 80 мільйонів тонн сірки. Більшу частину отримують як побічний продукт очищення нафти й газу. Це добре: раніше SO₂ із заводів отруював повітря, а тепер сірку вловлюють і використовують.
Сірчані джерела здавна славляться лікувальними властивостями. Сірка допомагає при шкірних хворобах. У сільському господарстві сірчані добрива підвищують урожайність. А у виноробстві діоксид сірки (SO₂) слугує консервантом, що зберігає вино свіжим.
16
Атомний номер
32.060u
Атомна маса
[Ne] 3s2 3p4
e-конфігурація
2.58
Електронег.
що таке сіркавластивості сіркиде використовується сіркасірка елементсульфатна кислотасірководень H₂S
Властивості
Фізичні властивості
388 K
115°C
Температура плавлення
718 K
445°C
Температура кипіння
2.07
g/cm³
Густина
2.58
Pauling
Електронегативність
Атомна структура
Група
16
Період
3
Блок
P
Електронна конфігурація
[Ne] 3s2 3p4
Модель Бора
K=2L=8M=6
Додаткові властивості
Структура
Кристалічна структура
орторомбічна (α-сірка, кільця S₈)
Магнітне впорядкування
діамагнітний
Твердість (Моос)
2
Модуль об'ємної пружності
7.7GPa
Фізичні властивості
Теплопровідність
0.205W/(m·K)
Питомий опір
2000000000000000nΩ·m
Питома теплоємність
0.71J/(g·K)
Теплота плавлення
1.73kJ/mol
Теплота випаровування
9.8kJ/mol
Спорідненість до електрона
200kJ/mol
Молярний об'єм
15.53cm³/mol
Атомні властивості
Атомний радіус
100pm
Ковалентний радіус
105pm
Радіус Ван-дер-Ваальса
180pm
Перша енергія іонізації
999.6kJ/mol
Поширеність
Поширеність на Землі
0.042%
Поширеність у Всесвіті
0.05%
Поширеність в океані
0.093%
У тілі людини
0.2%
Загальні
Атомний номер16
Атомна маса32.0600u
Група16
Період3
БлокP
Стандартний станТверде тіло
Фізичні властивості
Густина2.07g/cm³
Температура плавлення388.36 K (115°C)
Температура кипіння717.80 K (445°C)
Твердість (Моос)2
Молярний об'єм15.53cm³/mol
Модуль об'ємної пружності7.7GPa
Термічні властивості
Теплопровідність0.205W/(m·K)
Питома теплоємність0.71J/(g·K)
Теплота плавлення1.73kJ/mol
Теплота випаровування9.8kJ/mol
Атомні властивості
Електронна конфігурація[Ne] 3s2 3p4
Електронегативність2.58Pauling
Атомний радіус100pm
Ковалентний радіус105pm
Радіус Ван-дер-Ваальса180pm
Електромагнітні
Перша енергія іонізації999.6kJ/mol
Спорідненість до електрона200kJ/mol
Питомий опір2000000000000000nΩ·m
Кристалічна структураорторомбічна (α-сірка, кільця S₈)
Магнітне впорядкуваннядіамагнітний
Поширеність
Поширеність на Землі0.042%
Поширеність у Всесвіті0.05%
Поширеність в океані0.093%
У тілі людини0.2%
Цифри та порівняння
260 млн т
H₂SO₄ на рік
Сульфатна кислота — найбільш виробляваний хімікат на планеті. Більше за будь-яку іншу речовину
0,04%
земної кори
Здається мало, але це 17-й за поширеністю елемент. Більше, ніж міді чи цинку
2.0
за Моосом
Сірку можна подряпати нігтем. Вона м'якша за гіпс і набагато м'якша за скло
115 °C
плавлення
Сірка плавиться при низькій температурі. Достатньо окропу, щоб розм'якшити кристал
Застосування
🌱
Добрива: 60% сульфатної кислоти йде на виробництво фосфатних добрив, які годують мільярди людей
🚗
Шини: вулканізація каучуку сіркою перетворює липку масу на міцну еластичну гуму для автомобільних шин
💧
Нафтопереробка: гідроочищення видаляє сірку з бензину та дизелю, роблячи паливо чистішим
🩺
Медицина: сірчані мазі лікують шкірні хвороби (екзему, акне), а сульфаніламіди — перші антибіотики
🔬
Виноробство: діоксид сірки (SO₂, добавка E220) зберігає вино від окиснення та бактерій
📄
Целюлоза: сульфатний метод — основний спосіб отримання целюлози для паперу та картону
🏗️
Будівництво: гіпс (CaSO₄·2H₂O) — це сульфат кальцію, з нього роблять стіни, ліпнину та зліпки
🔋
Акумулятори: свинцево-кислотні батареї в автомобілях працюють на сульфатній кислоті
Де знайти в побуті
Автомобільні шини
Гума шин містить сірку. Вулканізація робить каучук міцним і еластичним — інакше шини розповзлися б
Сірники
Головка сірника містить сполуки сірки. При тертя вони займаються — так з'являється вогонь
Вино
Майже все вино містить діоксид сірки (SO₂) як консервант. Він захищає напій від окиснення
Часник і цибуля
Різкий запах часнику та сльози від цибулі — це органічні сполуки сірки. Саме вони дають характерний аромат
Автомобільний акумулятор
Всередині свинцево-кислотного акумулятора — розчин сульфатної кислоти. Без сірки машина не заведеться
Безпека та попередження
Сама сірка малотоксична. Але її сполуки підступні. Сірководень (H₂S) при 100 ppm паралізує нюх — людина перестає відчувати запах і думає, що небезпеки немає. При 500 ppm — смерть за кілька хвилин. Діоксид сірки (SO₂) подразнює дихальні шляхи. Сульфатна кислота спричиняє важкі хімічні опіки. При роботі з сіркою потрібна вентиляція та захисні окуляри.
Небезпечно
Цікаві факти
Сірка горить синім полум'ям. У давнину це вважали ознакою пекельного вогню. Насправді синій колір дає збуджений SO₂.
Сульфатна кислота — найбільш виробляваний хімікат у світі. Щороку виготовляють понад 260 мільйонів тонн H₂SO₄.
Чорний порох — перша вибухівка в історії — містить 10–15% сірки. Його винайшли в Китаї ще в IX столітті.
Без сірки не існувало б білків. Амінокислоти цистеїн і метіонін містять атоми сірки, що утримують форму білкових молекул.
Вулкан Кавах-Іджен в Індонезії має бірюзове озеро. Його колір — від розчиненої сірчаної кислоти. Шахтарі вручну добувають там сірку.