s8分子空间构型,分子构型和键角一览表

首页 > 大全 > 作者:YD1662022-12-05 23:43:30

硫(Sulfur)是一种非金属元素,化学符号S,原子序数16,硫是氧族元素(ⅥA族)之一,在元素周期表中位于第三周期。

通常单质硫是黄色的晶体,又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。 硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。

硫是人体内蛋白质的重要组成元素,对人的生命活动具有重要意义。硫主要用于肥料、火药、润滑剂、*虫剂和抗真菌剂生产。

硫及含硫矿石燃烧生成的二氧化硫在空气中与水结合形成亚硫酸,亚硫酸与空气中的氧气发生化合反应生成硫酸,从而造成硫酸型酸雨。

对人体而言,单质硫通常是无毒无害的,而其他含硫化合物可能有一定毒性,如硫化物毒性一般比较大。

亚洲最大的硫磺生产基地,世界上最大的3座天然气脱硫厂在达州。

研究历史

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升华硫

硫的英文名为sulfur,源自拉丁文的“surphur”,传说是来自印度的梵文“sulvere”,原义是鲜黄色。指示硫的英文词头为“thio-”起源于希腊语中的“theion”(即硫磺)。硫在远古时代就被人们所知晓。大约在4000年前,埃及人已经会用硫燃烧所生成的二氧化硫来漂白布匹,古希腊和古罗马人也能熟练地使用二氧化硫来熏蒸消毒和漂白。公元前九世纪,古罗马著名诗人荷马在他的著作里讲述了硫燃烧时有消毒和漂白的作用。

硫在古代中国被列为重要的药材,在中国古代第一部药物学专著《神农本草经》中所记载的46种矿物药品中,就有石硫黄(即硫磺)。在这部著作里还指出:“石硫黄能化金银铜铁,奇物”。这说明当时已经知晓硫能与铜、铁等金属直接作用而生成金属硫化物。世界现存最古的炼丹著作——魏伯阳的《周易参同契》,也记述了硫能和易挥发的汞化合成不易挥发的硫化汞。在东晋炼丹家葛洪的《抱朴子内篇》中也有“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”的记载。中国对火药的研究,大概始于公元七世纪。当时的火药是黑火药,它是由硝酸钾、硫黄和木炭三者组成。火药的制造促进了硫磺的提取和精制技术的发展,《太清石壁记》有用升华法精制硫磺的记载。明朝末年宋应星的《天工开物》一书中对从黄铁矿石和含煤黄铁矿石制取硫磺的操作方法作了详细的叙述。

随着1746年英国J.Roebuck发明了铅室法制造硫酸和1777年硫被法国 A.L.Lavoisier确认为一种元素后,硫便进入了近代化学的大门。在此之后的年代,硫就迅速成为与近代化学工业和现代化学工业密切相关的最重要的元素之一。

古籍解释

康熙字典

《广韵》《集韵》力求切,音留。石硫黄,药名。《正字通》淮南子,夏至硫黄泽,盖阳入地,遇隂而成者,舶硫似蜜,黄中有金红处,击开如水晶有光,今靑硫不佳。本作流,因其似石,故唐韵从石。亦作畱。俗又作磂。磂字从畱。

含量及其分布

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火山硫矿(2张)

硫在自然界中分布较广,在地壳中含量为0.048%(按质量计)。在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态。单质硫主要存在于火山周围的地域中。以化合态存在的硫多为矿物,可分为硫化物矿和硫酸盐矿。硫化物矿有黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)等。硫酸盐矿有石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)、重晶石(BaSO4)、天青石(SrSO4)、矾石[(AlO)2SO4·9H2O]、明矾石[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]等。在煤炭中通常也含有少量的硫。

理化性质

物理性质

核素和原子(离子)结构

硫有25种同位素,其中四种是稳定的:32S(95.02%)、33S(0.75%)、34S(4.21%)和36S(0.02%),除35S外,其他放射性同位素的半衰期都很短。硫-35由宇宙射线射击空气中的氩-40而导致,其半衰期为87.48天。

在森林生态系统中,硫酸盐主要来自空气,少量来自矿物的风化。其中硫的同位素的不同含量可用来确定它们的来历。

原子半径:102 pm;

离子半径:184 pm(S2-),29 pm(S4 );

基态原子电子排布式为:1s2 2s2 2p6 3s23p4。

分子种类

不同分子种类的硫单质包括S2(二聚硫),S3(三聚硫),S4(四聚硫),S5(五聚硫),S6(环六硫),S7(环七硫),S8(环八硫),S9(环九硫),S10(环十硫),S11(环十一硫),S12(环十二硫),S18(环十八硫),S20(环二十硫)和硫链等。

色、态

纯硫是浅黄色固体,质地柔软、轻,粉末有臭味。

溶解性

硫不溶于水但溶于二硫化碳。

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甲苯中析出的硫晶体(6张)

导热性和导电性都差。性松脆,不溶于水。无定形硫主要有弹性硫,是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定,可转变为晶状硫。晶状硫能溶于有机溶剂如二硫化碳(而弹性硫只能部分溶解)、四氯化碳、甲苯和苯。除0价外常见化合价有3种,为-2(硫化氢)、 4(亚硫酸钠)和 6(硫酸)价;而 2价(甲醛次硫酸氢钠)则并不常见。第一电离能10.360eV。结晶形硫不溶于水,稍溶于乙醇和乙醚,溶于二硫化碳、四氯化碳、甲苯和苯。可转变为晶状硫(正交硫),正交硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。原子半径:88pm。

晶体

以S8环在空间的不同排列顺序,可以形成几种硫的单质晶体,其中最常见的是斜方硫和单斜硫。

斜方硫也称作菱形硫或是α-硫,它是室温下唯一的稳定的硫的存在形式。加热到95.5℃时转变为单斜硫(此时并未熔化)。单斜硫又称作β-硫,在低于95.5℃时单斜硫会缓慢转化为稳定的斜方硫。单斜硫和斜方硫均能溶于二硫化碳(CS2),苯(C6H6)等非极性溶剂。

晶胞参数

a = 1043.7 pm

b = 1284.5 pm

c = 2436.9 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

粘度

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