Lexikon: Schwefel

 

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Eigenschaften
- Schwefel -
O
S
Selen|Se  
 
 
Ne3s23p4
32
16
S
Allgemein
Name, Liste der chemischen Elemente nach Symbol|Symbol, Liste der chemischen Elemente nach der Ordnungszahl|Ordnungszahl Schwefel, S, 16
Serie
Gruppe, Periode des Periodensystems|Periode, Block des Periodensystems|Block 16 (VIA), Periode-3-Element|3, p-Block|p
Aussehen STP
Massenanteil an der Erdhülle 0,05 %
Atomar
32,065
(berechnet) pm
Kovalenter Radius 102 pm
van der Waals-Radius 180 pm
[[Neon|Ne]3S-Orbital|s23p4
pro 2, 8, 6
1. kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 2252 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 3357 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 4556 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 7004,3 kJ/mol
6. Ionisierungsenergie 8495,8 kJ/mol
Physikalisch
fest
Modifikationen -
orthorhombisch
Dichte () kg/m3 (2)
-
K (115,21 °Celsius|C)
717,87 K (444,72 °C)
Molares Volumen m3/mol
9,6 kJ/mol
1,7175 kJ/mol
Pa bei 388 K
-
Spezifische Wärmekapazität J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit S/m
W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände ±2, 4, 6
(Basizität) sauer)
Normalpotential V (S + 2e- → S2-)
2,58 ()
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE mega|MElektronenvolt|eV ZP
30S {syn.} s ε 6,138 30P
31S {syn.} s ε 5,396 31P
32S 95,02 % S ist Stabiles Isotop|stabil mit 16 en
33S 0,75 % S ist stabil mit 17 Neutronen
34S 4,21 % S ist stabil mit 18 Neutronen
35S {syn.} d β- 0,167 35Cl
36S 0,02 % S ist stabil mit 20 Neutronen
37S {syn.} min β- 4,865 37Cl
38S {syn.} min β- 2,937 38Cl
39S {syn.} s β- 6,640 39Cl
40S {syn.} s β- 4,710 40Cl
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheitensystem|SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Schwefel (chemisch nach dem Lateinischen Sulphur oder Sulfur genannt, im Deutschen eventuell vom Indogermanischen *suel- "schwelen" abgeleitet) ist ein chemisches Element.

Schwefel als Mineral

Image:Sulfur.jpg|thumb|left|Schwefelkristall Schwefel tritt gediegen, also in elementarer Form, in der Natur auf. Er kristallisiert unterhalb etwa 95 °C im orthorhombischen Kristallsystem (α-Schwefel), hat eine Dichte von 2,0 bis 2,1, eine Härte von 1,5 bis 2,5 und eine hell- bis dunkelgelbe Farbe, sowie eine weiße Strichfarbe. Meist zeigt er hellgelbe prismen- oder pyramidenförmige Kristalle, die sich auf sflächen aus schwefelreichen en durch unvollständige von Schwefelwasserstoff (H2S) oder von (SO2) bilden. Oberhalb etwa 95 °C kristallisiert Schwefel monoklin (β-Schwefel). Diese Form wandelt sich unterhalb 95 °C rasch in die orthorhombische α-Form um. Schwefel kommt aber auch in derber Form, das heißt, ohne mit bloßem Auge erkennbare Kristalle vor, insbesondere in en oder Sedimentgesteinen. Häufig findet er sich in Evaporiten (Salzgesteinen), wo er meistens durch Reduktion von Sulfaten entsteht. Charakteristisch für das sind neben der geringen Härte die Farbe und der niedrige Schmelzpunkt 112,8 °C (α-S) beziehungsweise 119,2 °C (β-S).

Reiner Schwefel ist relativ selten, wird allerdings in großen Mengen bei Vulkanausbrüchen freigesetzt. Er findet sich in Vulkanschloten und in bestimmten Sedimentgesteinen, den Evaporiten. Schwefelhaltige Mineralien, die Sulfide und Sulfate, sind dagegen sehr häufig.

Modifikationen

Schwefel tritt in verschiedenen Modifikationen auf: Fester Schwefel existiert hauptsächlich in zwei Modifikationen. Die bei Raumtemperatur thermodynamisch stabilste Modifikation des Schwefels ist α-Schwefel, rhombisch kristallisierend ("rhombischer Schwefel"). Er hat die "schwefeltypische" gelbe Farbe. Bei 95,6 C° liegt der Umwandlungspunkt zu β-Schwefel. Diese Schwefelmodifikation ist fast farblos und kristallisiert monoklin ("monokliner Schwefel"). Seltener ist der ebenfalls monoklin kristallisierende γ-Schwefel.
Bei flüssigem Schwefel gibt es folgende Modifikationen:

  • λ-Schwefel: S8-Ringe (gelb)
  • π-Schwefel: Sn (n=6-26) niedermolekulare Ringe
  • μ-Schwefel: Sn (n=103-106) hochmolekulare Ketten

Fester Schwefel besteht normalerweise aus S8-en, bei denen acht Schwefel-Atome in einem Ring gebunden sind. Beim Erhitzen vereinen diese sich nach dem Schmelzen zunächst zu langen Ketten, diese brechen dann bei steigender Temperatur wieder auf. Gasförmiger Schwefeldampf ist dunkelrot und besteht anfangs aus S8-Ringen, die dann immer weiter aufbrechen, so dass die Moleküle immer kleiner werden. Ab etwa 1800 °C hat man dann Schwefelatome.

Gewinnung

Bild: sulfur powder.jpg Früher bildete das gediegen|gediegene eine wichtige Quelle für Schwefel: 3,5 Millionen Tonnen wurden jährlich mit Hilfe des Frasch-Verfahren|Frasch-Verfahrens abgebaut, hauptsächlich in den und in Polen. Den größten Anteil machte jedoch aus Sulfiderzen gewonnener Schwefel aus: Aus dieser Quelle stammten etwa 50 Millionen Tonnen pro Jahr. Heute fällt der Schwefel in großen Mengen als Abfallprodukt bei der Entschwefelung von Erdgas mit Hilfe des Claus-Prozess|Claus-Verfahrens an.

Verwendung

Schwefel wird sowohl in der Chemische Industrie|chemischen als auch in der Pharmazeutische Industrie|pharmazeutischen Industrie genutzt, unter anderem zur Produktion von , Farbstoffen, Insektiziden und n. Schwefel findet auch bei der Herstellung von Schwarzpulver oder bei anderen Sprengstoffen Verwendung.

Der pharmazeutische Nutzen von Schwefel war bereits im Altertum bekannt. Innerlich wurde Schwefel als Laxans (Abführmittel) eingesetzt. Schwefel reizt die Darmschleimhaut und der bakteriell entstehende Schwefelwasserstoff regt die Peristaltik an. Äußerlich kamen Schwefelrezepturen bei Hauterkrankungen wie Akne, Ekzemen, Krätze, Mykosen u.a. zum Einsatz. Heute findet Schwefel in der nur noch selten Verwendung, ist aber noch nicht vollständig aus der pharmazeutischen Literatur ausgeschlossen. Nach wie vor gibt es pharmazeutische Zubereitungen die als Wirk- bzw. Hilfsstoff Schwefel enthalten.

Wichtige Schwefelverbindungen

Wichtige anorganische chemische Verbindungen, in denen Schwefel vorkommt, sind:

  • Schwefeloxide, wie und Schwefeltrioxid,
  • Schwefelwasserstoff
  • Schweflige Säure
  • Sulfide
  • Sulfite, wie Natriumsulfit,
  • Sulfate, wie , Ammoniumsulfat, Calciumsulfat (Gips)
  • Thioschwefelsäure
  • Thioschwefelsäure|Thiosulfate
  • (Na2S2O4), ein
  • Schwefelnitride:S4N4, S2N2 und (SN)x

Auch in verschiedenen organischen Stoffklassen kommt Schwefel gebunden vor (Organoschwefelverbindung), zum Beispiel:

  • Thiole oder Mercaptane
  • Thioether
  • Dithiane
  • Sulfoxide wie Dimethylsulfoxid als
  • Sulfone
  • Sulfonsäuren, deren Salze, die Sulfonate, zum Beispiel als Detergens|Detergentien dienen

Siehe auch

  • Liste von Mineralen

Weblinks

Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Mineral Kategorie:Chalkogen Kategorie:Periode-3-Element

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