Сера (S): степень окисления, валентность, строение атома

Сера S — неметалл, № 16. Степени окисления: −2, +4, +6; валентность II, IV, VI. Электронная формула [Ne]3s²3p⁴, электроны по уровням: 2, 8, 6. M = 32 г/моль.

Карточка элемента: Сера (S)
ЧтоЗначение
Степень окисления−2, +4, +6высшая +6, низшая −2 подробнее
ВалентностьII, IV, VIпеременная подробнее
Электронная формула1s²2s²2p⁶3s²3p⁴кратко [Ne]3s²3p⁴ подробнее
Строение атома+16: 16 p⁺, 16 n⁰, 16 e⁻уровни 2, 8, 6 подробнее
Молярная масса32 г/мольточнее 32,06 подробнее
Положение3-й период, VIА группа, p-элемент
Характеристиканеметалл, халькоген подробнее
ЭО по Полингу2,58 таблица ЭО
Схема строения атома: серы Ядро с зарядом +16: 16 протонов и 16 нейтронов. Электроны по уровням: 2, 8, 6. 2 8 6 +16
Схема атома: ядро +16, электроны по уровням 2, 8, 6

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Какая степень окисления у серы?

Высшая степень окисления серы — +6, низшая — −2. Характерные значения: −2, +4, +6.

Характерные степени окисления серы — −2, 0 (простое вещество), +4 и +6; высшая +6 равна номеру группы, низшая −2 = 6 − 8. В пирите FeS2 сера −1 (ион S22−), а в тиосульфате Na2S2O3 средняя степень окисления +2.

Степени окисления серы с примерами соединений
Степень окисленияПримеры соединений
−2H2S, Na2S, FeS, ZnS
+4SO2, H2SO3, Na2SO3
+6SO3, H2SO4, Na2SO4, CaSO4

Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность

Какая валентность у серы?

Валентность серы — II, IV, VI (переменная).

Валентности II, IV и VI объясняют тремя состояниями атома: в основном у серы два неспаренных электрона, при распаривании 3p-пары — четыре (3s²3p³3d¹), при распаривании ещё и 3s-пары — шесть (3s¹3p³3d²).

Валентность серы с примерами соединений
ВалентностьПримеры соединений
IIH2S, Na2S
IVSO2, H2SO3
VISO3, H2SO4

Таблица валентности всех элементов

Строение атома серы

Порядковый номер серы — 16, поэтому заряд ядра +16: в ядре 16 протонов и 16 нейтронов (у самого распространённого изотопа ³²S, массовое число 32).

Вокруг ядра — 16 электронов на трёх энергетических уровнях: 2, 8, 6. Число уровней равно номеру периода.

Внешний уровень — 3-й, на нём 6 электронов. Неспаренных электронов в основном состоянии — 2.

Схема: +16 S )2 )8 )6

Задание 1 ЕГЭ: строение атома

Электронная формула серы

1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

Сокращённо, через остов благородного газа: [Ne]3s²3p⁴.

3s² 3p⁴
Электронно-графическая формула внешних подуровней: ячейка — орбиталь, стрелка — электрон; неспаренных электронов — 2.
  • S²⁻ (18 электронов) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, как у аргона

Характеристика серы

По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.

Сера — элемент № 16, 3-й период, VIА группа (подгруппа кислорода, халькогены).

Электроны по уровням 2, 8, 6; на внешнем уровне 3s²3p⁴ два неспаренных электрона, а свободные 3d-орбитали позволяют сере быть четырёх- и шестивалентной.

Сера проявляет и окислительные, и восстановительные свойства: с металлами и водородом она окислитель (Fe + S = FeS), с кислородом и сильными окислителями — восстановитель; горит синим пламенем до SO2.

Оксиды SO2 и SO3 кислотные, им соответствуют сернистая и серная кислоты; серная кислота — главный продукт химической промышленности, а сероводород H2S — ядовитый газ с запахом тухлых яиц.

Простое вещество — жёлтое хрупкое твёрдое вещество из циклических молекул S8; в воде не растворяется и не смачивается ею. Аллотропные модификации — ромбическая, моноклинная и пластическая сера.

Важнейшие соединения серы и их молярные массы
ФормулаЧто этоM, г/моль
H2SO4серная кислота98
SO2оксид серы(IV), сернистый газ64
H2Sсероводород34
Na2SO4сульфат натрия142
FeS2пирит, сера в нём −1120

Молярная масса серы

M(S) = 32 г/моль

Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 32 г/моль. Точное значение по IUPAC — 32,06 г/моль.

Для простого вещества молярную массу считают по молекуле: M(S8) = 256 г/моль.

Посчитать молярную массу соединения серы в калькуляторе

Вопросы и ответы

Почему сера и окислитель, и восстановитель?

В простом веществе у серы степень окисления 0 — промежуточная между −2 и +6. Сера может принять электроны (с металлами и водородом, до −2) или отдать их (с кислородом, галогенами, азотной кислотой, до +4 и +6). По той же причине двойственны соединения серы(IV), например SO2, а H2S по сере — только восстановитель, H2SO4 — только окислитель.

Какая степень окисления серы в H2SO4 и Na2S2O3?

В серной кислоте +6: 2 · (+1) + x + 4 · (−2) = 0. В тиосульфате натрия средняя степень окисления серы +2, хотя по строению два атома серы в ионе S2O32− неравноценны.

Почему порошок серы не тонет в воде?

Плотность серы 2,07 г/см³, но вода её не смачивает: пузырьки воздуха удерживают крупинки на поверхности. На этом свойстве основана флотация — отделение серы и сульфидных руд от пустой породы.

Как сера встречается на ЕГЭ?

Соседи серы в таблице Менделеева

Вся таблица Менделеева · Все химические элементы

Потренироваться на заданиях

Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Таблицы по теме

Источники