V sobotu 2. listopadu proběhla mohutná oslava naší plnoletosti !!
Multimediaexpo.cz je již 18 let na českém internetu !!

Síra

Z Multimediaexpo.cz

Verze z 10. 5. 2019, 10:17; Sysop (diskuse | příspěvky)
(rozdíl) ← Starší verze | zobrazit aktuální verzi (rozdíl) | Novější verze → (rozdíl)
Síra
Síra
Atomové číslo16
Relativní atomová hmotnost32,065 amu
Elektronová konfigurace[Ne] 3s2 3p4
SkupenstvíPevné
Teplota tání115,21 °C (388,36 K)
Teplota varu444,6 °C (717,8 K)
Elektronegativita (Pauling) 2,58
Hustota (α) 2,07 g/cm3 (pokojová teplota)
Hustota (β) 1,96 g/cm3 (pokojová teplota)
Hustota (γ) 1,92 g/cm3 (pokojová teplota)
Hustota (kapalná) 1,819 g/cm3 (teplota tání)
VzhledVzorek síry

Síra, chemická značka S, (lat. Sulphur) je nekovový chemický prvek žluté barvy, poměrně hojně zastoupený v přírodě. Patří do skupiny tzv. chalkogenů.

Obsah

Fyzikální vlastnosti

Síra má celkem 4 stabilní izotopy: 32S, 33S, 34S a 36S a dalších 6 izotopů je radioaktivních.

Pevná síra se vyskytuje v několika alotropických modifikacích:

  • Kosočtverečná (α)je stálá modifikace, na kterou postupně přecházejí ostatní modifikace, žlutá látka nerozpustná ve vodě, dobře rozpustná v sirouhlíku, v ethanolu nebo etheru. Je dobrý tepelný a elektrický tepelný izolant, molekula je monocyklická, oktaatomická.
  • Při teplotě 95,3 °C přechází na modifikaci jednoklonnou (β), připraví se krystalizací kapalné síry při teplotě 100 °C a rychlým ochlazením na teplotu přibližně 20 °C.
  • Jednoklonná (γ), které se také říká perleťová, se připravuje pomalým ochlazováním taveniny síry z teploty nad 150 °C, její molekuly jsou cyklické oktaatomické – uspořádání je těsnější než u β-modifikace a pomalu přechází na formu α.
  • Homocyklické formy jsou tvořeny kruhy, které obsahují 6 až 20 atomů - tato polysíra se vyskytuje v mnoha formách – kaučukovitá síra, plastická síra, vláknitá síra, polymerní síra, nerozpustná síra, bílá síra, supersublimovaná síra a tyto metastabilní alotropické směsi se připravují srážením síry z roztoků nebo ochlazením horké kapalné síry z teploty okolo 400 °C.

Obsahují šroubovice, cyklo-S8 a další molekulové formy, všechny tyto formy přecházejí na Sα.

  • Rychlým ochlazením par síry vzniká sirný květ.

Kapalná síra - síra taje při teplotě 114 °C za vzniku žluté průhledné kapaliny. Při zvýšení teploty nad 160 °C kapalina hnědne, stává se viskóznější a při teplotě 444,5 °C vře a uvolňuje oranžové páry, které jsou tvořeny z osmi- a šestiatomových molekul, které se s rostoucí teplotou rozpadají na čtyř- a dvouatomové a při teplotě 860 °C existují v parách z větší části dvouatomové molekuly, samostatné atomy se vyskytují až při teplotě 2 000 °C.

Chemické vlastnosti síry

Síra je poměrně reaktivní prvek; přímo se slučuje se všemi prvky kromě vzácných plynů, dusíku, telluru, jodu, iridia, platiny a zlata. Při teplotě 120 °C velmi pomalu reaguje s vodíkem, v atmosféře plynného fluoru se vznítí za vzniku SF6, reakce s dalšími halogeny probíhá při normální teplotě klidně. S čistým kyslíkem síra za normální teploty nereaguje, stejně jako s dusíkem. Ostatní nekovy reagují se sírou až za zvýšené teploty. Přechodné prvky, lanthanoidy a aktinoidy reagují se sírou živě za vzniku podvojných sulfidů. Síra hoří na vzduchu modrým plamenem za vzniku oxidu siřičitého SO2 a v malém množství i oxidu sírového SO3. Reaguje s kyselinami, které mají oxidační vlastnosti:

S + 2 HNO3 → H2SO4 + 2 NO

Reakcí s hydroxidy vzniká thiosíran a sulfid:

4 S + 6 KOH → K2S2O3 + 2 K2S + 3 H2O

Anorganické sloučeniny

Organické sloučeniny

Přírodní krystalická síra
Síra sopečného původu

Výskyt v přírodě

Síra tvoří přibližně 0,03 - 0,09 % zemské kůry, v mořské vodě se její koncentrace pohybuje kolem 900 mg/l. Ve vesmíru připadá 1 atom síry přibližně na 60 000 atomů vodíku. Jako čistý prvek se vyskytuje především v oblastech s bohatou vulkanickou činností nebo v okolí horkých minerálních pramenů. Hlavní oblasti těžby síry jsou Polsko, Povolží, Kazachstán a USA. Velmi významný je výskyt síry v různých rudách na bázi sulfidů. K nejznámějším patří sulfid zinečnatý – sfalerit, disulfid železnatý – pyrit, sulfid olovnatý - galenit, sulfid rtuťnatý – cinabarit (rumělka) a chalkopyrit – směsný sulfid mědi a železa. Nejznámějším minerálem na bázi síranů je sádrovec – dihydrát síranu vápenatého. Síra se v poměrně značném množství vyskytuje i v horninách biologického původu – v uhlí a ropě. V atmosféře je síra přítomna ve formě svých oxidů, především siřičitého, ale i sírového. Způsobuje to především nekontrolované spalování fosilních paliv s vysokým obsahem síry, ale i vulkanická činnost: při erupci sopek dochází k emisi značných množství sloučenin síry. Síra je podstatnou složkou biologických materiálů a vyskytuje se v různých bílkovinách jako aminokyselina cystein či metionin, přítomných prakticky ve všech živých organizmech. Dále tvoří v proteinech Fe-S struktury, je součástí koenzymu A a různých vitamínů. Vyskytuje se v glutathionu, který dokáže inaktivovat různé toxiny. Glutathion je složkou fytochelatinů, které dokáží vyvazovat z půdy těžké kovy. Zajímavostí je, že glutathion nevzniká běžným procesem proteosyntézy na ribosomech, ale činností speciálních enzymů, aktivovaných těžkými kovy. Existují bakterie, které jako zdroj energie využívají sloučeniny síry namísto kyslíku. Rostliny přijímají síru z půdy ve vodném roztoku jako iont sulfát SO4 symportem se třemi protony H+. Tyto protony musí být poté zase vyčerpány ATPásovými pumpami ven z buňky za investice ATP, aby se udržela jejich optimální koncentrace v buňce. Příjem síry je pro rostlinu energeticky náročný. Síra je po rostlině transportována buď ve formě SO4, nebo jako redukovaný (pro redukci je třeba ATP a redukovaný feredoxin)sulfid S, nebo vázaná v aminokyselinách či sulfolipidech.

Využití

Síra byla známa již v dávnověku a např. ve starověké Číně sloužila jako jedna ze složek střelného prachu. Jako součást různých výbušnin a zábavní pyrotechniky se síra používá dodnes, i když po vynálezu dynamitu význam těchto směsí značně poklesl. V chemickém průmyslu se elementární síra používá především pro vulkanizaci kaučuku. Množství síry přidané do směsi pak určuje tvrdost získaného produktu. Dále je elementární síra základní surovinou pro výrobu kyseliny sírové. Síra je významnou složkou různých fungicidů, tedy prostředků působících proti růstu hub a plísní. Síření sklepů i sudů pro uchovávání vína či piva efektivně brání množení nežádoucích plísní a mikroorganizmů.

Biologie a životní prostředí

Jizerské hory – smrkový les zasažený kyselým deštěm

Síra je obsažena v řadě molekul, nezbytných pro fungování živých organizmů. Typické jsou esenciální aminokyseliny jako cystein a methionin, které tvoří součást bílkovin, přítomných prakticky ve všech živých organizmech. Před rokem 1989 představoval oxid siřičitý hlavním problémem kvality ovzduší, především v důsledku masivního spalování uhlí s vysokým obsahem síry. Reakcí s vodní parou obsaženou v atmosféře vznikají kyseliny sírová a siřičité a sírové, které se podílejí na vzniku kyselých dešťů, jež podílely na zničení smrkových lesů např. Jizerských a Krušných horách. Mezi lety 1990 až 2006 došlo v České republice k poklesu emisí SO2 téměř o 90 % v důsledku instalaci účinných odsiřovacích zařízení, většinou za použití alkalických sorbentů (mletý vápenec nebo magnezit). V posledních letech stoupají emise SO2 z malých zdrojů.[1] V současnosti představují emise oxidů síry problém hlavně v zemích třetího světa jako Čína nebo Indie.

Reference

  1. ↑ Oxid siřičitý

Literatura

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood - A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy

  1. Periodická soustava a tabulka vlastností prvků [1]
  2. Chemický vzdělávací portál [2]
  3. WebElements (anglicky) [3]
  4. Periodická tabulka prvků [4]



Flickr.com nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Síra
Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Síra
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/S%C3%ADra“