Wat zijn de eigenschappen van zwavel?
De eigenschappen van zwavel zijn dat het een chemisch element is dat geel is, reukloos en heel gebruikelijk in de buurt van vulkanische gebieden en hete bronnen. Verbindingen die zwavel bevatten zijn van groot belang in de industrie en de biologie. Zwavel staat bekend als zwavel, daterend uit de oudheid. Een veel voorkomende alternatieve spelling is 'zwavel'.
Vaste zwavel overheerst als een ring van acht atomen, maar andere ringen met minder atomen worden ook gevonden. Bij verbranding vertoont zwavel een blauwe vlam die zwaveldioxide, SO 2 , afgeeft. Deze verbinding kan combineren met water in de slijmvliezen van een persoon om verdund zwavelig zuur, H2S03, te vormen, dat fungeert als een zwak zuur.
De geur die gewoonlijk wordt geassocieerd met zwavel is niet te wijten aan de elementaire zwavel, maar aan andere zwavelverbindingen die zijn gevormd. Waterstofsulfide, H2S, is bijvoorbeeld een giftig gas dat de geur van rotte eieren afgeeft. Kleine hoeveelheden worden gevormd als vocht in de lucht oxidatie van zwavel veroorzaakt. Een van de bronnen is riolering en het blijkt af en toe dodelijk te zijn voor werknemers in rioolgeulen. Het zwaveldioxide gevormd uit brandende zwavel ruikt naar verbrande lucifers.
Zwavel vertoont een fenomeen dat bekend staat als allotropisme , wat betekent dat het in verschillende vormen kan bestaan. Het heeft verschillende soorten kristallen, afhankelijk van de temperatuur. De meest voorkomende vormen staan bekend als rhombisch en monoklien . Boven 356 ° F (96 ° C) is de monokliene vorm stabiel en onder die temperatuur is de rhombische vorm de stabiele vorm.
De eigenschappen van zwavel, in zijn gesmolten vorm, zijn ongebruikelijk omdat het als een stroperige vloeistof is bij hogere temperaturen. Over het algemeen worden verbindingen pure vloeistof bij hoge temperaturen. Bij 593 ° F (160 ° C) breken de acht atoomringen open en komen samen. Ze vormen ketens van verschillende lengtes, variërend van acht tot enkele duizenden atomen. Als vloeibare zwavel snel in water wordt gegoten, vormt het polymeren die bekend staan als plastic of amorfe zwavel, die enkele dagen kan duren.
Een eigenschap van zwavel is de neiging om te combineren met andere verbindingen en mineralen te vormen. Het wordt vaak gevonden als sulfaat- en sulfide-mineralen. Een voorbeeld is ijzersulfide of pyriet, FeS 2 , beter bekend als 'dwaas goud'. De algemeen gebruikte industriële en medicinale verbinding Epsom-zouten, MgS04 4.7H20, is een ander voorbeeld.
Zwavel is erg belangrijk in de biologie en is vereist voor alle levende cellen. Verschillende van de aminozuren waaruit eiwitten bestaan, bevatten zwavel als onderdeel van hun structuur. Een van deze aminozuren is cysteïne , en het kan bindingen vormen van twee zwavelgroepen die veel sterkte aan eiwitten geven. Dit wordt een disulfidebinding genoemd.
Commerciële processen waarbij zwavel wordt gebruikt, gebruiken in het algemeen zwavel gecombineerd met andere verbindingen, hoewel de vulkanisatie van rubber een proces is dat elementaire zwavel gebruikt. Zwavel wordt ook gebruikt als fungicide en bij de productie van buskruit. Zwavelzuur, H 2 SO 4 , is een wereldwijd geproduceerde industriële chemische stof. Het wordt gebruikt bij de productie van fosfaatmeststoffen, olieraffinaderijen en minerale extractie.
De fysische eigenschappen van zwavel zijn dat het atoomnummer 16 is en een atoomgewicht heeft van 32.06. Het heeft een smeltpunt van 113 ° C (235 ° F) en een kookpunt van 444 ° C (832 ° F). De dichtheid is 2,067 gram per kubieke centimeter. Er zijn vier stabiele isotopen die van nature voorkomen. Geen van hen is radioactief, maar de radioactieve isotoop 35S wordt experimenteel gebruikt.
De chemische eigenschappen van zwavel omvatten gemeenschappelijke oxidatietoestanden van 6, 4, 2 en -2. Verbindingen zoals zwavelzuur, die een oxidatietoestand van 6 hebben, zijn oxidatiemiddelen. Andere verbindingen met oxidatietoestanden van -2, zoals waterstofsulfide, werken alleen als reductiemiddelen. Elementaire zwavel is niet oplosbaar in water, maar kan worden opgelost in koolstofdisulfide.