Síra

Síra (latinsky sulphur, značka S) je nekov 16. skupiny, hneď pod kyslíkom. Je to žltá, krehká tuhá látka bez chuti a zápachu. Nerozpúšťa sa vo vode a nevedie elektrický prúd ani teplo. Topí sa pri asi 115 °C na žltú kvapalinu, ktorá pri ďalšom zahrievaní hnedne a hustne. Keď roztavenú síru prudko vylejeme do studenej vody, vznikne pružná plastická síra ako žuvačka, ktorá po čase znova stvrdne.

• Rýdza síra sa nachádza pri sopkách, kde vzniká zo sopečných plynov. Kedysi sa ťažila hlavne na Sicílii.
• Sulfidy kovov sú dôležité rudy: pyrit FeS₂, galenit PbS, sfalerit ZnS a chalkopyrit CuFeS₂. V okolí Banskej Štiavnice sa z nich stáročia ťažilo striebro, olovo aj zinok.
• Sírany: sadrovec CaSO₄ · 2 H₂O a baryt BaSO₄.
• Ropa, zemný plyn a uhlie obsahujú síru, ktorú treba pri spracovaní odstrániť.
• Živé organizmy: síra je v bielkovinách. Mostíky zo síry spevňujú keratín vo vlasoch a nechtoch a zlúčeniny síry dávajú ostrú vôňu cesnaku a cibuli.

Dnes sa väčšina síry nezíska z ložísk, ale ako vedľajší produkt pri odsírovaní ropy a zemného plynu.

Síra horí modrým plameňom a vzniká štipľavý jedovatý oxid siričitý. Pozri pokus Horenie síry v kyslíku:

$$\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2$$

Po zahriatí sa síra slučuje s mnohými kovmi na sulfidy. Zmes železných pilín a síry po zahriatí rozžeravie a vznikne sulfid železnatý, zinok so sírou vzbĺkne, pozri pokus Reakcia síry so zinkom. S ortuťou reaguje síra už za studena, preto sa rozliata ortuť posypáva sírou.

$$\text{Fe} + \text{S} \rightarrow \text{FeS} \qquad \text{Zn} + \text{S} \rightarrow \text{ZnS}$$

Rozdiel medzi zmesou železa so sírou a zlúčeninou FeS rozoberá lekcia Chemicky čisté látky a zmesi.

Sulfán H₂S (sírovodík) je bezfarebný plyn so zápachom skazených vajec. Vzniká pri hnití bielkovín, uniká zo sopiek a zo sírnych prameňov. Je veľmi jedovatý, podobne ako kyanovodík. Zradné je, že vo vyššej koncentrácii ochromí čuch, a človek ho prestane cítiť práve vtedy, keď je najnebezpečnejší. Hromadí sa v žumpách a kanáloch, kde už spôsobil smrť robotníkov.

Sulfán v malom množstve obsahujú aj liečivé sírne pramene, na Slovensku napríklad v Smrdákoch a Piešťanoch. Striebro na vzduchu so stopami sulfánu sčernie, lebo sa pokryje sulfidom strieborným.

Oxid siričitý SO₂ je bezfarebný, štipľavý a jedovatý plyn. Vzniká pri horení síry a pri spaľovaní uhlia a ropy, ktoré obsahujú síru. Vo vzduchu sa oxiduje a s vodou tvorí kyselinu sírovú, ktorá padá na zem v kyslých dažďoch. Kyslé dažde poškodzujú lesy, okysľujú jazerá a pôdu a rozrušujú vápencové sochy a budovy.

V 70. a 80. rokoch 20. storočia odumierali pre kyslé dažde celé lesy v strednej Európe. Elektrárne preto dnes spaliny odsírujú: oxid siričitý zachytia vápencom a vznikne sadra, z ktorej sa vyrába sadrokartón. Obsah síry v palivách pre autá sa tiež obmedzil na minimum.

Oxid siričitý ničí plesne a baktérie. V malom množstve sa ním síria sudy na víno a sušené ovocie, v zozname prídavných látok má označenie E 220.

vyskúšaj si

Oxidy 3. periódy vo vode

NaNa₂OMgMgOAlAl₂O₃SiSiO₂PP₄O₁₀SSO₃ClCl₂O₇

← zásaditéamfotérnykyslé →

Na₂O: zásaditý oxid

Na₂O + H₂O → 2 NaOH

Prudko reaguje s vodou, vzniká silná zásada.

V perióde zľava doprava klesá kovový charakter prvkov, preto sa oxidy menia zo zásaditých (kovy) cez amfotérny (hliník) na kyslé (nekovy).

Vhoď oxid síry do vody s indikátorom a porovnaj ho s oxidmi kovov z tej istej periódy. Oxidy síry tvoria s vodou kyseliny, oxidy sodíka a horčíka hydroxidy.

Kyselina sírová H₂SO₄ je najdôležitejšou chemikáliou priemyslu, vyrába sa jej najviac zo všetkých. Koncentrovaná kyselina je hustá olejovitá kvapalina bez farby, takmer dvakrát ťažšia ako voda. Je silná kyselina, silno pohlcuje vodu a spôsobuje ťažké poleptania.

• Z kyseliny sírovej sa vyrábajú hnojivá, farbivá, plasty, lieky aj pracie prostriedky.
• Je elektrolytom v olovených akumulátoroch áut.
• Koncentrovaná kyselina sírová odoberá organickým látkam vodu a zuhoľnatí cukor, papier aj drevo, pozri pokus Cukor a kyselina sírová.

síran	vzorec	použitie
modrá skalica	CuSO₄ · 5 H₂O	postreky proti plesniam viniča, vyfarbovanie
zelená skalica	FeSO₄ · 7 H₂O	proti machu v trávniku, úprava vody
sadrovec	CaSO₄ · 2 H₂O	výroba sadry a cementu
horká soľ	MgSO₄ · 7 H₂O	kúpele, hnojivá
Glauberova soľ	Na₂SO₄ · 10 H₂O	výroba skla a papiera
síran bárnatý	BaSO₄	kontrastná látka pri röntgene, biely pigment

Zlúčeniny síry sa často mýlia. Roztrieď karty podľa toho, či patria sulfánu, oxidu siričitému alebo kyseline sírovej.

vyskúšaj si

Zlúčeniny síry

Patrí karta k sulfánu H₂S, k oxidu siričitému SO₂, alebo ku kyseline sírovej H₂SO₄?

0 / 0

sulfán H₂Soxid siričitý SO₂kyselina sírová H₂SO₄

rozšírenie Modrý oheň sopky Ijen

Na indonézskom ostrove Jáva leží sopka Kawah Ijen. V jej kráteri je najkyslejšie jazero na svete, tyrkysovo modré, s vodou kyslejšou ako citrónová šťava. Z puklín na brehu unikajú horúce sopečné plyny bohaté na síru a sulfán. Keď sa na vzduchu zapália, v noci horia modrými plameňmi, niekde vysokými aj niekoľko metrov. Skvapalnená síra steká po svahu ako modrá láva a na vzduchu tuhne na žlté kusy.

Do krátera každý deň schádzajú baníci, ktorí síru lámu tyčami a vynášajú ju v košoch na pleciach po strmom chodníku. Náklad váži často 70 až 90 kg a baníci dýchajú štipľavé výpary len cez mokrú handru. Síra od nich poputuje do cukrovarov, kde sa ňou bieli cukor, a do tovární na hnojivá a gumu.

Pri vulkanizácii kaučuku sa totiž reťazce molekúl pospájajú mostíkmi zo síry. Mäkký lepkavý kaučuk sa tak zmení na pružnú a pevnú gumu. Bez síry by neboli pneumatiky, gumičky ani podrážky topánok.

• „Síra smrdí.“ Čistá síra je bez zápachu. Zapáchajú jej zlúčeniny: sulfán po skazených vajciach a oxid siričitý štipľavo.
• „Kyselinu sírovú riedime tak, že do nej nalejeme vodu.“ Vždy lejeme kyselinu do vody, po troškách a za miešania. Naopak by voda zovrela a kyselina vystrekla.
• „Sírany a siričitany sú to isté.“ V síranoch má síra oxidačné číslo +VI (SO₄²⁻), v siričitanoch +IV (SO₃²⁻). Koncovky názvov vysvetľuje lekcia Koncovky podľa oxidačného čísla.
• „Kyslé dažde spôsobuje len oxid uhličitý.“ Oxid uhličitý robí dažďovú vodu len slabo kyslou. Kyslé dažde spôsobujú hlavne oxid siričitý a oxidy dusíka.
• „Keď sulfán prestaneme cítiť, už je preč.“ Vo vyššej koncentrácii sulfán ochromí čuch. Keď zápach náhle zmizne, môže to byť varovanie, treba okamžite odísť na čerstvý vzduch.

Síra stojí v 16. skupine pod kyslíkom a podobne ako on tvorí oxidy s kovmi aj s nekovmi. Pokiaľ ide o kyslé dažde, spolu s oxidom siričitým škodia aj oxidy dusíka z lekcie Dusík. V ďalšej lekcii Halogény spoznáš susedov síry v 17. skupine.