PRVKY VI.A skup. PSP

1. PRVKY VI.A skup. PSP Charakteristika Síra a jej zlúčeniny Kyselina sírová

2. VI.A skupina - Chalkogény

3. Charakteristika • nekovový charakter mení postupne na kovový (O, S a Se sú nekovy, Te je polokov a Po je kov); dokonca aj Se čiastočne vykazuje kovové vlastnosti (Se a Te su známe vo viacerých modifikáciach – aj kovovej) • vlastnosti kyslíka (a jeho zlúčenín) sa výrazne odlišujú od ostatných prvkov v skupine • (napr. len kyslík je za norm. podmienok plyn, ostatné prvky sú tuhé látky) • typické kladné oxidačné čísla su+IV a +VI, O: -II.

4. SÍRA – S - sulphur • pevná látka žltej farby • nerozpustná vo vode • rozpustná v nepolárnych rozpúšťadlách • zle vedie elektrický prúd a teplo • pri bežnej teplote pomerne stála • pri zvýšenej teplote reaktívna • Síra je základnou surovinou v chemickom priemysle – výroba kyseliny sírovej, sírouhlíka, sulfidov a podobne. • Síra - biogénny prvok – súčasť bielkovín.

5. Modifikácie síry 1. Amorfná síra • a) Plastická síra– vzniká pri ochladení roztavenej síry (200°C), ktorú vlejeme do studenej vody, pričom dochádza ku vzniku pružnej, podchladenej, žltohnedej, priehľadnej hmoty. • b) Sírny kvet – vzniká ochladením pár vriacej (roztavenej) síry. 2. Kryštalická síra

6. Výskyt a výroba • V mineráloch – pyrit, chalkopyrit • Síra je jednou zo základných surovín chemického priemyslu. Okrem priamej ťažby sa veľké množstvo síry získava zo sulfánuobsiahnutého v zemnom plyne reakciami za vysokých teplôt: 2 H2S (g) + O2 (g) → 2 S (s) + 2 H2O (l)

7. Pri ochladení sa dvojatómové molekuly síry spájajú do cyklických molekúl S8. K týmto reakciám dochádza pri sopečných erupciách, preto sa v kráteroch sopiek a v ich okolí nachádza elementárna síra. • Asi 90% vyťaženej síry sa používa k výrobe kyseliny sírovej, ktorá je najdôležitejšou priemyselne vyrábanou chemickou látkou vôbec.

8. Sulfán – doplň vzorec! • plynná, bezfarebná látka • prudko jedovatá • má typický odporný zápach, vzniká aj rozkladom bielkovín, zápach pripomína pokazené vajce. • málo rozpustný vo vode – dochádza ku vzniku sulfánovej vody • má redukčné účinky • síra v sulfáne má oxidačné číslo –II • SOLI – sulfidy, sulfidy ťažkých kovov sú vo vode málo rozpustné a dajú sa získať vylučovacími reakciami (sirovodíkový spôsob delenia katiónov):

9. Použitie síry • výroba kyseliny sírovej H2SO4 • výroba sírouhlíka CS2 • výroba zápaliek a strelného prachu • výroba sulfidov a siričitanov • výroba pesticídov • ako vulkanizačná prísada v gumárenskom priemysle • výroba niektorých farbív • elementárna síra sa používa na výrobu kaučuku • takzvaná čistá síra sa používa v lekárstve

10. Oxid siričitý - doplň vzorec • Síra má oxidačné číslo IV • bezfarebná plynná látka • jedovatý štipľavý plyn • dobre rozpustný vo vode • ľahko skvapalniteľný • molekula SO2 je polárna a má zalomený tvar • má redukčné aj oxidačné vlastnosti • redukcia: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O • oxidácia: 2 SO2 + O2 → 2 SO3

11. OXID SIRIČITÝ A VODA • Oxid siričitý sa veľmi dobre rozpúšťa vo vode. Pri 20C sa v litri vody rozpustí asi 410 l tohto plynu . Vzniknutý roztok je slabo kyslý. Príčinou je skutočnosť, že asi jedna molekula SO2 zo sto tvorí reakciou s vodou hydrogensiričitanový anión a pri tom vznikajú oxóniové ióny: SO2 (g) + 2H2O (l) → HSO3- (aq) + H3O+(aq)

12. Vdychovaný oxid siričitý dráždi naše vlhké sliznice práve touto reakciou. Svetová zdravotnícka organizácie odporúča, aby koncentrácie oxidu siričitého neprekročovali v ročnom priemere priemernú hodnotu 60 mikrog./ m3 . Inak hrozí chronická bronchitída, astma a iné dýchacie problémy. Oxid siričitý je však nebezpečný aj pre rôzne mikroorganizmy. Okrem včelárov ho odnedávna používajú vinári k sterilizácii vyprázdnených vínnych sudov (sírenie), je pridávaný do rozdrtených vínnych hroznov, alebo pri kvasení zároveň pôsobí ako antioxidant. Oxid siričitý je jedným z mnohých príkladov známych látok, o ktorých užitočnosti a škodlivosti rozhoduje ľudská činnosť.

13. Oxid sírový SO3 • síra má oxidačné číslo VI • Pevná látka v podobe (SO3)3 • Plynná látka v podobe SO3 • má hygroskopické vlastnosti • Je oxidačným činidlom • Výroba: 2 SO2 + O2 → 2 SO3 (katalytická oxidácia, katalyzátor je V2O5) • Príprava: Fe2 (SO4)3 → Fe2O3 + 3SO3 (termický rozklad síranu železitého) • SO3 + H2O → H2SO4 (reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej, chemická reakcia je veľmi prudká a niekedy môže mať až explozívny charakter)

14. Oxid sírový a voda • S vodou reaguje oxid sírový a vzniká pri tom silná kyselina sírová: • SO3 (g) + 2H2O (l) → H3O+ (aq) + HSO4- (aq) • Kyslé dažde • V oblastiach so zvýšeným výskytom oxidu siričitého vo vzduchuje v dôsledku reakcie dážď kyslejší ako obyčajne. Je však potrebné uvedomiť si, že každý dážď je kyslý. • CO2 (g) + 2H2O (l) → H3O+ (aq) + HCO3- (aq) • Poškodzovanie prírodných látok (mramorov, travertínu) a ďalších materiálov obsahujúcich CaCO3, ktoré sa často používajú na umelecké predmety alebo časti stavieb, možno zapísať rovnicou: • 2 H3O+ (aq) + CaCO3 (s) → Ca2+ (aq) + CO2 (g) + 3 H2O (l)

15. Kyselina sírová H2SO4

16. Kyselina sírová H2SO4 • Síra má oxidačné číslo VI • Dvojsýtna silná kyselina • Bezfarebná olejovitá kvapalina • Silná žieravina spôsobujúca ťažko hojace sa popáleniny • S vodou miešateľná v každom pomere, pričom dochádza k uvoľňovaniu tepelnej energie

17. Kyselina sírová H2SO4 POZOR ! Pri riedení: kyselinu vždy lejeme do vodynie naopak!!! • Oleum je roztok SO3 v H2SO4. Ich reakciou vzniká kyselina disírová - H2S2O7 • Koncentrovaná kyselina sírová (98,3%) je silné oxidačné činidlo, ktoré má korozívne a dehydratačné účinky. Pri styku s organickými látkami tieto organické látky uhoľnatejú.

18. Chemické reakcie: • Cu + H2SO4 → CuO + SO2 + H2O (koncentrovaná kyselina sírová reaguje takmer so všetkými kovmi okrem zlata, platiny a olova, reakcia s meďou prebieha pri zahriatí) • Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2(zriedená kyselina – v roztoku stráca svoje oxidačné schopnosti, reaguje len s menej ušľachtilými kovmi ako je napríklad aj železo) • Od kyseliny sírovej odvodzujeme dva typy solí: • Sírany (rozpustné vo vode) - M2SO4 • Hydrogensírany (vo vode rozpustné) - MHSO4

19. Sírany –doplň síranový anión! • Sírany sú väčšinou vo vode dobre rozpustné s výnimkou Ca II, Sr II, Ba II, Pb II a Ag I • Soli kyseliny sírovej - sírany sú väčšinou pripravované neutralizáciou,reakciou s kovmi, oxidmi kovov a zo solí zrážaním: • H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O • H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 • H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O • H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl

20. medzi najznámejšie patria: • CaSO4 · 2H2O (sadrovec), • CuSO4 · 5H2O (chalkantit, modráskalica), FeSO4 · 7H2O (melanterit, zelená skalica), ZnSO4 · 7H2O (goslarit, biela skalica), • Síran hlinitý - doplň vzorec sa používa pri úprave povrchových vôd na vodu pitnú. • Síran amónny a síran draselný - doplň vzorcesú súčasťou minerálnych hnojív. • Dôležitou zlúčeninou je thiosíran sodný, Na2SO3, ktorý sa používa na odstraňovanie prebytku chlóru z pitnej vody.

21. Síra a ľudské telo • dôležitá ako detoxikačný prvok • má význam pre zdravie našich kĺbov. • Dezinfikuje krv, pomáha telu odolávať baktériám a chráni protoplazmu buniek. • Vystupuje v niektorých dôležitých oxidačných reakciách v tele, • stimuluje sekréciu žlče, •  chráni telo voči toxickým látkam • pomáha spomaľovať proces starnutia

22. Pozitíva S • Kožné vyrážky • hlavne pri type vyrážok, ktoré sú začervenané, zapálené a svrbia. Síra zjemňuje problémové miesto, znižuje svrbenie a citlivosť. • Nespavosť • Síra vie byť nápomocná typu ľudí, ktorí zaspia na niekoľko hodín a potom sa zobudia a už nedokážu znova zaspať • Únavový syndróm • Návrat stratenej energie

23. Potravinové zdroje S • Zelenina : kel, hlávková kapusta, zimná kapusta, repa, brokolica, karfiol, chren, • Ovocie : figy, banány, ananás • Iné : vajcia, ryby, sója, mandle, kešu orechy, šošovica • Byliny : cesnak, cibuľa, pšeničné zrná, praslička, ovsená múka, špargľa

24. Pozitíva S • Rakovina • V štúdii z centra pre rakovinu v New Yorku vystavili rakovinové bunky z prostaty účinku S-alylmerkaptocysteínu (SAMC), sírovej zlúčenine, ktorá vzniká v cesnaku pri jeho dozrievaní. Výsledkom bol pozorovaný dvoj až štvor-násobne pomalší rast ako je u týchto buniek bežné. • Tráviace ťažkosti • pri plynatosti, akútnych alebo chronických záchvatoch hnačky, vredoch