Siera

Siera (S)

Periodinė grupė	Nemetalas
Atomo numeris	16
Išvaizda	geltona
Atomo savybės
Atominė masė (Molinė masė)	32,065(5) а.m.v. (g/mol)
Atomo spindulys	127 pm
Jonizacijos energija (pirmas elektronas)	999,6 kJ/mol (eV)
Elektronų konfigūracija	[Ne] 3s² 3p⁴
Cheminės savybės
Kovalentinis spindulys	102 pm
Jono spindulys	30 (+6e) 184 (-2e) pm
Elektroneigiamumas	2,58 (pagal Polingą)
Elektrodo potencialas	0
Oksidacijos laipsniai	6, 4, 2, -2
Termodinaminės savybės
Tankis	2,07 g/cm³
Šiluminė talpa	? J/(K·mol)
Šiluminis laidumas	0,269 W/(m·K)
Lydymosi temperatūra	392,2 K
Lydymosi šiluma	1,73 kJ/mol
Virimo temperatūra	717,82 K
Garavimo šiluma	10 kJ/mol
Molinis tūris	15,49 cm³/mol
Kristalinė gardelė
Kristalinė gardelė	?
Gardelės periodas	10,470 Å

Siera (Sulfur) – cheminis periodinės elementų lentelės elementas, žymimas S, eilės numeris 16. Pasižymi aukštu elektroneigiamumu ir nemetalų savybėmis. Naudojama juodojo parako gamybai. Junginiuose su vandeniliu bei deguonimi yra įvairių anijonų sudėtyje, sudaro daug rūgščių ir druskų. Daugelis sieros turinčių druskų prastai tirpsta vandenyje. Gyvybiškai svarbus elementas aukštesniesiems organizmams, sudėtinė daugelio baltymų dalis, kaupiasi plaukuose.

Junginiai

Svarbiausi sieros junginiai: FeS₂ – piritas, ZnS – sfaleritas, PbS – galenitas, HgS – cinoberis, CaSO₄ · H₂O – gipsas, Na₂SO₄ · 10H₂O, MgSO₄ · 7H₂O – karčioji druska.

Paplitimas

Siera yra penkioliktas pagal paplitimą elementas žemės plutoje. Gamtoje sieros randama tiek laisvos, tiek ir daugybės junginių pavidalu. Laisvos sieros dažnai randama kalnų uolienose. Įeina į įvairių mineralų, rūdų ir uolienų, naftos, akmens anglies sudėtį. Telkinių yra Vakarų Ukrainoje, Pavolgyje, Vidurinėje Azijoje. Siera yra šeštas pagal gausumą elementas gamtiniuose vandenyse, daugiausia sulfato jono pavidale ir sudaro „nuolatinį“ gėlo vandens kietumą. Siera gamtoje - tai sulfidai, baltymai, sulfatai ().

Sudaro 0,05 % Žemės plutos masės,^[1] o žmogaus kūno – vidutiniškai 0,25 % masės.^[2]

Istorija

Lotyniško pavadinimo – Sulfur kilmė nežinoma. Lietuviškas pavadinimas greičiausiai perimtas iš slavų tautų, gali būti siejamas su sanskrito sira – šviesiai geltonas.

Fizinės savybės

Geltonos spalvos, kieta kristalinė medžiaga. Kaip ir kiti nemetalai, blogai praleidžia elektros srovę ir šilumą. Sieros gabaliukai skęsta vandenyje, o sieros milteliai neskęsta, nes nedrėksta. Panašiai kaip miltelių pavidalo sieros vanduo nedrėkina ir daugelio kitų mineralų. Šia savybe naudojamasi atskiriant sulfidines rūdas nuo "tuščios uolienos". Toks rūdų sodrinimas vadinamas flotacija.

Vandenyje beveik netirpsta. Gerai tirpsta anglies (IV) sulfide, toluole ir kai kuriuose kituose tirpikliuose.

Sieros kristalinė gardelė sudaryta iš žiedinių molekulių. Kristalinė siera lengvai lydosi. Žemoje (112,8 C) temperatūroje virsta judriu geltonu skysčiu. Toliau šildoma ji tamsėja ir tirštėja. 444,6 C temperatūroje - užverda. Įkaitintą iki virimo sierą išpylus į šaltą vandenį, susidaro plastiškoji siera, kurią galima ištempti kaip gumą.

Norint atskirti laisvą sierą iš uolienų, ji lydoma. Lydant sieros ir smėlio mišinį, siera išsilydys, o smėlis nusės į indo dugną. Išlydyta siera atskiriama ją nupilant.

Cheminės savybės

Kadangi sieros atomo spindulys didesnis, ji yra daug silpnesnis oksidatorius už deguonį. Vykstant reakcijoms su deguonimi siera – reduktorius, jai būdingi oksidacijos laipsniai +4 ir +6. Aukštesnėje temperatūroje reaguoja su fluoru ir deguonimi (dega). Dega mėlyna spalva. Reaguoja su beveik visais metalais (su kai kuriais metalais, pvz., kalis, natris, reaguoja jau kambario temperatūroje), aukštesnėje temperatūroje – su vandeniliu, kai kuriais nemetalais. Sieros oksidacinės savybės pasireiškia jos reakcijoms su metalais ir vandeniliu, o redukcinės – vykstant reakcijoms su deguonimi ir halogenais (su jodu siera nereaguoja).

Siera tirpsta anglies disulfide CS₂ ir eteryje,^[3] nereaguoja su įnertinėmis dujomis, azotu, telūru, jodu, platina, auksu ir iridžiu.^[4]

Naudojimas

Siera naudojama kovai su žemės ūkio augalų kenkėjais ir ligomis, kaučiuko vulkanizacijai; degtukų, sieros rūgšties, tepalų (medicinoje) gamybai.

Šaltiniai

↑ Zita Dzedulionienė. Chemija: vadovėlis VIII–X klasei: suaugusiųjų ir savarankiškam mokymuisi. Kaunas: Šviesa, 2009, 116 p. ISBN 978-5-430-05433-5.
↑ KRYLOVA Valentina, RINKEVIČIENĖ Elvyra. Cheminiai elementai biologinėse sistemose: mokomoji knyga . Vilnius: Vilniaus pedagoginio universiteto leidykla, 2008, 10 p. ISBN 978-9955-20-311-7.
↑ Bronius Matulis, Vitalijus Janickis, Neringa Petrašauskienė. Chemijos pagrindai . Kaunas: Technologija, 2006, 27 p. ISBN 9955-25-108-5.
↑ MATULIS Bronius, JANICKIS Vitalijus. Metalai, metaloidai ir nemetalai. Kaunas: Technologija, 2010, 194 p. ISBN 978-9955-25-862-9.

Literatūra

Feldmanas Fricas, Guntis Rudzytis. Neorganinė chemija. Vertimas į lietuvių kalbą 1992.

Vikižodynas

[1] Zita Dzedulionienė. Chemija: vadovėlis VIII–X klasei: suaugusiųjų ir savarankiškam mokymuisi. Kaunas: Šviesa, 2009, 116 p. ISBN 978-5-430-05433-5.

[2] KRYLOVA Valentina, RINKEVIČIENĖ Elvyra. Cheminiai elementai biologinėse sistemose: mokomoji knyga . Vilnius: Vilniaus pedagoginio universiteto leidykla, 2008, 10 p. ISBN 978-9955-20-311-7.

[3] Bronius Matulis, Vitalijus Janickis, Neringa Petrašauskienė. Chemijos pagrindai . Kaunas: Technologija, 2006, 27 p. ISBN 9955-25-108-5.

[4] MATULIS Bronius, JANICKIS Vitalijus. Metalai, metaloidai ir nemetalai. Kaunas: Technologija, 2010, 194 p. ISBN 978-9955-25-862-9.

[1]

[2]

[3]

[4]