4. Что такое аллотропия? Какой тип химической связи реализуется в молекулах состава: а) S₈; б) H₂S? Какие физические свойства имеет наиболее устойчивая модификация серы — ромбическая сера? Запишите уравнения реакций серы со следующими веществами: а) натрием; б) кальцием; в) алюминием; г) кислородом; д) водородом; е) фтором F₂. Рассмотрите их с позиции процессов окисления-восстановления.

Аллотропия — существование одного химического элемента в виде нескольких простых веществ (аллотропных модификаций), различающихся строением и свойствами.

Тип химической связи:

• в молекуле S₈ — ковалентная неполярная связь S–S, так как связь образована одинаковыми атомами серы;
• в молекуле H₂S — ковалентная полярная связь H–S, так как электроотрицательности водорода и серы различаются.

Физические свойства ромбической серы: жёлтое твёрдое кристаллическое вещество; хрупкая; плохо проводит электрический ток и тепло; практически не растворяется в воде; растворяется в некоторых органических растворителях; устойчива при обычных условиях.

Уравнения реакций и изменение степеней окисления:

1. С натрием:

   \[2Na + S \rightarrow Na_2S\]

   Натрий: \(0 \rightarrow +1\) — окисляется, восстановитель. Сера: \(0 \rightarrow -2\) — восстанавливается, окислитель.

2. С кальцием:

   \[Ca + S \rightarrow CaS\]

   Кальций: \(0 \rightarrow +2\) — окисляется. Сера: \(0 \rightarrow -2\) — восстанавливается.

3. С алюминием:

   \[2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3\]

   Алюминий: \(0 \rightarrow +3\) — окисляется. Сера: \(0 \rightarrow -2\) — восстанавливается.

4. С кислородом:

   \[S + O_2 \rightarrow SO_2\]

   Сера: \(0 \rightarrow +4\) — окисляется, восстановитель. Кислород: \(0 \rightarrow -2\) — восстанавливается, окислитель.

5. С водородом:

   \[H_2 + S \xrightarrow{t} H_2S\]

   Водород: \(0 \rightarrow +1\) — окисляется. Сера: \(0 \rightarrow -2\) — восстанавливается.

6. С фтором:

   \[S + 3F_2 \rightarrow SF_6\]

   Сера: \(0 \rightarrow +6\) — окисляется, восстановитель. Фтор: \(0 \rightarrow -1\) — восстанавливается, окислитель.

Ответ: с металлами, водородом и фтором сера выступает окислителем; с кислородом и фтором? С кислородом сера является восстановителем, а с фтором — восстановителем. В реакции с фтором сера окисляется до степени окисления +6.