13.7 ELEMENTÁRNÍ SÍRA (273 – 275)
VÝSKYT
- Elementární
o Vulkanického původu
o Biologického původu
- Přírodní sloučeniny
o Sírany: Glauberova sůl (Na2SO4∙10H2O), sádrovec (CaSO4∙2H2O), baryt
(BaSO4)
o Sulfidy (těžkých kovů): pyrit (FeS2), galenit (PbS), chalkosin Cu2S),
chalkopyrit (CuFeS2), sfalerit (ZnS), rumělka-cinnabarit (HgS)
o Zemní plyn, uhlí, ropa, mořská voda
PŘÍPRAVA
- V laboratoři se prakticky nepřipravuje, protože je běžně komerčně dostupná
- Vznik síry pozorujeme při reakcích
A. Oxidací sulfanu, polysulfanů, sulfidů a polysulfidů nepříliš silnými oxidovadly:
H2S + I2 ⇋ S + 2 HI (příprava jodovodíku)
2 S2+
O2 + 4 H3O+
⇋ 2 S + 6 H2O (samovolně při styku vodných roztoků
sulfidů se vzdušným kyslíkem)
S2
2+
H2O2 + 2 H3O+
⇋ 2 S + 4 H2O
(x – 1) S + S2
Sx
2(vyloučená
síra se ve větší nebo menší míře, podle
podmínek reakce, rozpouští v dosud nezoxidovaném sulfidu za vzniku polysulfidů)
B. Redukce síry v kladných oxidačních stupních silnými redukovaly:
SO2 + 2 CO ⇋ S + 2 CO2
SO2 + 2 H2 ⇋ S + 2 H2O
SO2 + 4 HI ⇋ S + 2 I2 + 2 H2O
C. Vnitřní oxidačně-redukční změna sloučenin obsahujících síru ve dvou odlišných
oxidačních stavech:
S2O3
2+
2 H3O+
⇋ S + SO2 + 3 H2O (okyselení roztoku thiosíranu)
2 H2S + SO2 ⇋ 3 S + 2 H2O (reakce dvou sloučenin, z nichž jedna má oxidační
a druhá redukční vlastnosti)
H2S + H2SO4 ⇋ S + SO2 + 2 H2O
VÝROBA
- Zdroje pro průmyslovou výrobu: přírodní síra, sulfidy, sírany, síra ve formě
organických a anorganických sloučenin v zemním plynu, ropě a uhlí
A. Vytavování přehřátou vodní párou
o Z vytěžených hornin
o Vyplavování přímo z vrstev síronosných hornin (Frashův způsob)
B. Oxidace sulfanu z plynů
o Sulfan se získává ze zemního plynu, plynů získaných při krakování ropy a při
její katalytické hydrogenaci a též plynů vznikajících koksováním a
zplyňováním tuhých paliv
o Sulfan se odstraní z těchto plynů a zpracovává se na síru oxidací na
hydratovaném železe
Fe2O3 ∙ 3 H2O + 3 H2S ⇋ 2 FeS + 6 H2O + S
4 FeS + 6 H2O + 3 O2 ⇋ 2 Fe2O3 ∙ 3 H2O + 4 S (oxidace vzdušným kyslíkem
zpět na oxid železitý)
o Sorbce sulfanu do vodných roztoků organických sloučenin (alifatických aminů,
aminoalkoholů), teplem se uvolní a vzdušným kyslíkem (za katalýzy bauxitu)
je oxidován
OHSOSH C
2
300
22 222   
o Zpracováním sulfidů kovů (nejčastěji ale na SO2 pro výrobu H2SO4)
C. Redukce siranů uhlíkem na SO2 a nakonec na S:
SHCaCOCOOHCaS
COCaSCCaSO
SCOCOSO
SOCOCaOCCaSO
C
C
2322
1000900
4
2
800
2
24
44
22

 
 



STRUKTURA (S8)
- Elementární síra je tvořena cyklickými molekulami S8 (cyklo-oktasíra)
- Úhel ∢ SSS = 107,5° (velmi blízký středovému tetraedru)
- Hybridizace SP3
- V tuhé síře jsou molekuly uspořádány dvojím způsobem = dvě modifikace
o Kosočtverečná síra α
o Jednoklonná síra β
- Mohou být také cyklické molekuly S6, S7, S9, S10, S12
- Nízkomolekulární látka
- Jednoduché kovalentní vazby
- Měkká
- Elektricky nevodivá
- Poměrně těkavá
- Molekuly S8 při zahřívání roztavené síry (nad 119,25°C) ztrácejí cyklickou strukturu a
tvoří dlouhé nerozvětvené řetězce (katena-polysíra)  zvýšení viskozity (vzrůst
molekulové hmotnosti, změna tvaru molekul)  rychlým ochlazením vzniká amorfní
síra
- Další zahřívání vede k fragmentaci řetězců a viskozita opět klesá, po přechodu do
plynné fáze (444,6°C) se tvoří molekuly S6, S4 a S2
- Při 900°C jsou molekuly převážně dvouatomové (analogie O2) – paramagnetické, dva
nepárové elektrony (extrémně rychlá kondenzace par  přechodný vznik tuhé
paramagnetické síry)