Для составления формул высшего оксида и водородного соединения серы, нужно учитывать её положение в периодической системе элементов и её валентные возможности.
- Высший оксид серы:
Сера находится в 16 группе (VIА группа) периодической системы и имеет электронную конфигурацию [Ne]3s²3p⁴. В высшем оксиде сера проявляет свою максимальную валентность, которая равна шести. Следовательно, формула высшего оксида серы будет ( \text{SO}_3 ) — триоксид серы.
Триоксид серы (SO₃):
- Это бесцветные кристаллы, которые при стандартных условиях существуют в нескольких модификациях: α-SO₃, β-SO₃ и γ-SO₃.
- Плотность: 1.92 г/см³ (при 20°C).
- Температура плавления: 16.9°C (для α-SO₃).
- Температура кипения: 44.8°C.
- Легко растворяется в воде, образуя серную кислоту (H₂SO₄).
- Водородное соединение серы:
Наиболее известное водородное соединение серы — это сероводород (H₂S). В этом соединении сера проявляет валентность -2.
Сероводород (H₂S):
- Бесцветный газ с характерным неприятным запахом "тухлых яиц".
- Плотность: 1.5392 г/л (при 0°C и 1 атм).
- Температура плавления: -85.5°C.
- Температура кипения: -60.3°C.
- Хорошо растворим в воде (4.0 г/л при 20°C).
Физические свойства сероводорода:
- Цвет: Бесцветный.
- Запах: Характерный запах тухлых яиц, который ощущается при очень низких концентрациях.
- Растворимость: Сероводород хорошо растворяется в воде. При растворении в воде образует слабую двухосновную кислоту — сероводородную кислоту (H₂S).
- Плотность: Плотность сероводорода выше, чем у воздуха, поэтому он скапливается в нижних слоях помещений.
- Температура плавления и кипения: Сероводород сжижается при температуре -60.3°C и затвердевает при -85.5°C.
- Токсичность: Сероводород — токсичный газ. Даже в малых концентрациях может вызывать раздражение глаз, дыхательных путей и головные боли. При высоких концентрациях (выше 1000 ppm) может быть смертельно опасен.
Подведем итог: формула высшего оксида серы — ( \text{SO}_3 ), а водородного соединения — ( \text{H}_2\text{S} ). Сероводород — газ с неприятным запахом, токсичный, хорошо растворимый в воде и тяжелее воздуха.