Какие валентности характерны для атома серы в соединениях? Объясните с помощью электронно-графических формул.

Атом серы может проявлять несколько различных валентностей в зависимости от конкретного химического соединения. Это связано с тем, что сера — элемент 16 группы (VI A группы), у которого на внешнем энергетическом уровне находятся 6 валентных электронов. Электронная конфигурация атома серы в основном состоянии:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴

Для анализа валентности важно рассмотреть только внешние электроны:
3s² 3p⁴ – это 6 электронов.

Электронно-графическая формула основного состояния серы:

makefile
Копировать
3s: ↑↓  
3p: ↑↓ ↑  ↑

Таким образом, в основном состоянии у серы два неспаренных электрона (в p-орбиталях), и она может проявлять валентность II. Пример: H₂S — сера двухвалентна, связывается с двумя атомами водорода.

Однако сера может переходить в возбуждённое состояние, при котором один или два электрона с 3s или 3p орбиталей могут перейти на свободные 3d-орбитали. Это расширяет количество неспаренных электронов и, соответственно, возможную валентность.

Возбуждённые состояния и валентности:

1. Первое возбуждённое состояние:
   Один электрон из 3p переходит на 3d:

   makefile
   Копировать
   3s: ↑↓  
   3p: ↑  ↑  ↑  
   3d: ↑
   

   Неспаренных электронов становится 4 — сера проявляет валентность IV. Пример: SO₂.

2. Второе возбуждённое состояние:
   Один электрон из 3s и один из 3p переходят на 3d:

   makefile
   Копировать
   3s: ↑  
   3p: ↑  ↑  ↑  
   3d: ↑  ↑
   

   Уже 6 неспаренных электронов — валентность VI. Пример: H₂SO₄, SO₃.

Таким образом, характерные валентности для атома серы — II, IV и VI, что объясняется возможностью возбуждения электронов на 3d-орбитали и увеличением числа неспаренных электронов.