〈化学〉16族元素の酸素、硫黄について徹底解説

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 無機化学の解説として、族ごとに分けて解説記事を書いています。今回は、16族の酸素と硫黄について解説します。

16族元素とは

 16族元素については、O(酸素)・S(硫黄)・Se(セレン)・Te(テルル)・Po(ポロニウム)になります。今回は、この中でも入試頻出の酸素と硫黄について解説します。

酸素

酸素の同素体

 大丈夫だと思いますが、酸素O2は空気中で2番目に多く含まれる成分ですね。これは、無色無臭の物質になります。

 化学式でO3と表されるオゾンについては、紫外線を吸収することで知られています。もちろんあのオゾン層のオゾンです。近年はフロンガスによるオゾン層の破壊が問題になっていますね。

硫黄

硫黄の同素体

 硫黄の同素体については色々ややこしいですね、一つずつ整理していきましょう。

 まずは斜方硫黄です。分子式はS8で、色は黄色です。これが常温で最も安定した形になります。

 次は単斜硫黄になります。分子式については斜方硫黄と同様でS8になりますが、色は淡黄色です。

 最後はゴム状硫黄ですね。これの分子式はSxとなります。色としては褐色ですが、硫黄の純度が高いものについては黄色になっていきます。

硫酸

 硫黄の中でも、特によく出る硫酸については個別に解説します。化学式はもちろんH2SO4ですよね。これは大丈夫でしょう。硫酸については、さまざまな性質を持っています。まずは加熱することで大きな酸化力があります。さらに、脱水作用もありますね。

 また、硫酸は工業的製法も重要です。名前は接触法というものですね。とりあえず流れを押さえましょう。

〜接触法の流れ〜
S or FeS2 ⇒ SO2 ⇒ SO3 ⇒ H2SO4

 二酸化硫黄を三酸化硫黄にする際には酸化バナジウム(Ⅴ)が触媒として必要になります。

二酸化硫黄

 二酸化硫黄についても解説しましょう。還元作用漂白作用があるという特徴があります。熱濃硫酸は酸化剤でしたが、二酸化硫黄については還元剤になります。

 また、酸性雨の原因物質の1つでもあります。

まとめ

 以上が、酸素・硫黄についての解説です。どちらも入試頻出なので、しっかりと押さえるべきところを押さえましょう。

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