background image

Siarka i jej 

związki

background image

Występowanie

• Występuje w przyrodzie w stanie wolnym       

               i w postaci związków chemicznych 

(baryt – BaSO

4, 

 celestyn – SrSO

4

 ). 

Największe złoża siarki znajdują się w USA, 

Meksyku, Japonii i na Sycylii, a w Polsce w 

okolicy Tarnobrzega. Znajdują się płytko pod 

powierzchnią Ziemi i są wydobywane metodą 

odkrywkową.

• Siarka gromadzi się głównie w wewnętrznej 

części płaszcza i jądrze Ziemi (1,8 – 2,9%)

• W organizmie ludzkim: mięśnie: 5000 - 

11000 ppm, kości: 500 - 2400 ppm, krew: 1,8 

g/l. Całkowita zawartość (70 kg): 140 g.

background image

Informacje ogólne

• Leży w 16. grupie układu okresowego  

     (blok p)

• W jej atomie na powłoce walencyjnej 

znajduje się 6 elektronów.

• W odróżnieniu od tlenu, w stanie 

wolnym tworzy cząsteczki 
ośmioatomowe, więc jest ciałem 
stałym o niezbyt wysokiej 
temperaturze topnienia.

background image

Rola 
siarki w 
białkach

Mostki dwusiarczkowe 

( czyli wiązania siarka – 

siarka) spinają łańcuchy 

białka lub jego 

fragmenty, tworząc 

skomplikowane 

struktury przestrzenne, 

warunkujące ich funkcje 

biologiczne. Białko 

pepsyna ułatwia 

trawienie pokarmów w 

organizmie człowieka. 

W jej cząsteczce 

występują trzy wiązania 

dwusiarczkowe, które 

wzmacniają jej 

strukturę, zapewniając 

jej trwałość w 

nieprzyjaznym 

środowisku panującym 

w żołądku.

background image

Proces wulkanizacji

Wulkanizacja – ogrzewanie kauczuku   

              z siarką, podczas którego 

powstają mostki siarczkowe między 

łańcuchami węglowymi. Przy 

stosunkowo małej liczbie tworzonych 

wiązań siarczkowych produktem jest 

guma, przy większej – ebonit.

background image

Odmiany alotropowe

Obie odmiany różnią się właściwościami fizycznymi, 

zbudowane są z takich samych cząsteczek, 

utworzonych z ośmiu atomów, połączonych w 

pierścień. Ich struktura różni się jedynie 

sposobem ustawienia atomów względem siebie:

• Rombowa – trwała odmiana w warunkach 

naturalnych

• Jednoskośna – powstaje z odmiany rombowej w 

wyniku powolnego ogrzewania do temp. 95,9˚C. 

Uwaga: siarka nie topi się w tym procesie! Ta 

odmiana ma jasnożółte zabarwienie, jest 

nietrwała, w temp. pokojowej powoli przekształca 

się z powrotem w siarkę rombową .

background image

A – kryształ siarki rombowej
B – kryształ siarki jednoskośnej

background image

Siarczki metali

• Siarka jest wprawdzie mniej aktywnym 

pierwiastkiem niż fluorowce, ale reaguje z 

wieloma metali tworząc siarczki. Oznacza 

to, że ma właściwości utleniające, co 

można wykazać na przykładzie reakcji 

miedzi z siarką ( powstaje siarczek miedzi 

(I) – Cu

2

S), lub z żelazem (powstaje 

siarczek żelaza (II) - FeS)

• Siarkowodór (H

2

S) uwalniany przy 

rozkładzie materii organicznej tworzy 

nierozpuszczalne siarczki metali, głównie 

FeS (triolit) i FeS

2

 (piryt).

background image

Uwalnianie 
siarki z 
siarczków

Siarka jest 

uwalniana z 

minerałów 

siarczkowych 

poprzez utlenianie:
2FeS

2

 + 2H

2

O + 

7O

2

 → 2FeSO

4

 + 

2H

2

SO

4

Siarczki rozkładają 

się w wysokich 

temperaturach do 

SO

2

 i H

2

S, które 

uwalniane są do 

atmosfery poprzez 

wulkany.

background image

COS – siarczek karbonylu 

*

S = C = O

• Najbardziej rozpowszechniona w atmosferze 

gazowa forma siarki.

• Główne źródła:

fotochemiczna produkcja w oceanie

spalanie biomasy i paliw kopalnych

utlenianie  dwusiarczku węgla (CS

2

)

• Usuwanie: roślinność, utlenianie przez rodniki 

OH

• Rola: prekursor aerozoli, główne źródło aerozoli 

siarczanowych w stratosferze

background image

Neutralizacja rtęci

W laboratoriach rozlaną rtęć 

neutralizuje się, poprzez 
posypywanie jej siarką. W wyniku tej 
reakcji powstaje czarny siarczek 
rtęci (II)

Hg+S→HgS

background image

Stopnie utlenienia siarki w 

związkach

-

II → H

2

S (w związkach 

chemicznych z metalami i 
wodorem)

0 → S

8

IV → SO

2

 i VI → SO

– w 

połączeniach z tlenem ( tlenki, 
kwasy tlenowe i ich sole)

background image

Tlenek siarki (IV)  - SO

2

• Powstaje podczas prażenia siarczków, przy dostępie tlenu.        

    Ma to duże znaczenie w metalurgii. 

• Powstaje też w reakcji siarczanu (IV) sodu z kwasem solnym

Na

2

SO

3

+2HCl→SO

2

↑+2NaCl+H

2

O

• W przyrodzie jego naturalnym źródłem są wyziewy wulkanów.

• Silnie trujący, bezbarwny gaz o przenikliwym, duszącym 

zapachu

• Dobrze rozpuszcza się w wodzie, a jego wodne roztwory mają 

odczyn kwasowy. Reaguje więc z wodą i z wodorotlenkami 

metali

• Ma właściwości wybielające i bakteriobójcze (zastosowanie w 

przetwórstwie spożywczym)

• Ma negatywny wpływ na środowisko np. rośliny, głównie 

drzewa iglaste (w tym najbardziej na jodłę)

• Towarzyszy pokładom węgla kamiennego, ropy naftowej i 

gazu zimnego głównie w postaci FeS.

background image

Siarkowodór

H

2

+S→H

2

S↑

• Siarkowodór ma bardzo 

charakterystyczny i nieprzyjemny 
zapach.

• W jego reakcji z azotanem (V) ołowiu 

(II) powstaje czarny siarczek ołowiu (II)

Pb(NO

3

)

2

+H

2

S→PbS↓+2HNO

3

Jonowo: Pb

2+

+H

2

S→PbS↓+ 2H

+

background image

Powstawanie 

siarkowodoru

Można go otrzymać działając mocnymi 

 kwasami na siarczki metali np.

FeS+2HCl→H

2

S↑+FeCl

2

Tworzy się też podczas beztlenowego 

rozkładu białek (np. w produktach 
gnicia jajek).

background image

Właściwości 

siarkowodoru

• Jest silnie trujący. Niszczy hemoglobinę we   

krwi, wytrącając zawarte w niej żelazo w 

postaci siarczku żelaza (II).

• Niektóre wody mineralne (np.”Zuber” w 

Krynicy) zawierają go, ale w tej postaci działa 

leczniczo, gdyż jego zawartość jest minimalna. 

 Nadaje też tym wodom charakterystyczny 

zapach.

• Jest gazem palnym. Spala się niebieskim 

płomieniem. Przy dużym dostępie tlenu tworzy 

się tlenek siarki (IV), a przy ograniczonym 

siarka

background image

Woda siarkowodorowa

Roztwór siarkowodoru w wodzie to woda 

siarkowodorowa (słabo kwasowy odczyn). 

Wprowadzenie jej lub gazowego 

siarkowodoru do roztworów soli metali 

ciężkich (kadm, antymon, miedź) powoduje 

wytrącenie barwnych siarczków tych metali. 

Ze względu na charakterystyczne barwy 

mają zastosowanie w analizie chemicznej.

Żółty: CdSO

4

+H

2

S→CdS↓+H

2

SO

4

Pomarańczowy: 2SbCl

3

+3H

2

S→Sb

2

S

3

+6HCl

Czarny: CuSO

4

+H

2

S→CuS↓+H

2

SO

4

background image

Kwas siarkowy (VI) - 

H

2

SO

4

• Powstaje w wyniku rozpuszczania się w wodzie tlenku siarki (VI).
• Powoduje kwaśne deszcze, niszczących glebę, lasy, uprawy rolne i               

budynki

• Rozcieńczony nie wykazuje tak silnych właściwości utleniających jak 

stężony. 

• Reaguje z aktywnymi metalami (Mg, Zn, Fe), tworząc sole. W tych 

reakcjach wydziela się wodór.

• Rozcieńczony nie reaguje z metalami szlachetnymi (Ag, Au), ani z 

półszlachetnymi (Cu)

• Jego sole nazywamy siarczanami. Przeważnie są one dobrze rozpuszczalne 

w wodzie. 

• Zastosowanie:

 Służy do otrzymywania lotnych kwasów (HCl, HNO

3

) i słabych kwasów (H

2

CO

3

) z ich 

soli. 

 Produkcja nawozów sztucznych, farb, detergentów, mydeł, barwników i leków.
 W przemyśle petrochemicznym.
 Jako elektrolit w akumulatorach ołowiowych.

background image

Stężony kwas siarkowy 

(VI)

• Właściwości:

Bezbarwna, oleista ciecz
Dobrze zdysocjowany na jony
Silnie żrący
Chętnie chłonie wodę
Silny utleniacz, reaguje z większością metali i 

niektórymi niemetalami

• Pod jego wpływem cukier kolejno żółknie, 

brunatnieje i czernieje. Wydziela się też 

para, a mieszanina pęcznieje. Jest to 

reakcja zwęglania

background image

Obieg 
siarki

background image

Środowiskowe znaczenie 

siarki

1. Anion siarczanowy (VI) jest jednym z 

 najbardziej rozpowszechnionych w 

hydrosferze anionów.

2. Jest on też głównym składnikiem 

kwasowości w wodach deszczowych – 

udział w wietrzeniu skał.

3. Siarczany należą do najważniejszych 

substancji służących jako ośrodki 

nukleacji dla kropel deszczu.


Document Outline