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Schwefel

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Einordnung: Chemisches Element | Mineral | Chalkogen | Periode-3-Element

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


Eigenschaften
Phosphor - Schwefel - Chlor
O
S
Se  
 
 
[Ne]3s23p4
32
16
S
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Schwefel, S, 16
Serie Nichtmetalle
Gruppe, Periode, Block 16 (VIA), 3, p
Aussehen gelb
Massenanteil an der Erdhülle 0,05 %
Atomar
Atommasse 32,065
Atomradius (berechnet) 100 (88) pm
Kovalenter Radius 102 pm
van der Waals-Radius 180 pm
Elektronenkonfiguration [Ne]3s23p4
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 6
Oxidationszustände (Oxide) ±2, 4, 6 (stark sauer)
Normalpotential -0,48 V (S + 2e- → S2-)
Elektronegativität 2,58 (Pauling-Skala)
Kristallstruktur orthorhombisch
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen -
Dichte (Mohshärte) 1960 kg/m3 (2)
Magnetismus -
Schmelzpunkt 388,36 K (115,21 °C)
Siedepunkt 717,87 K (444,72 °C)
Molares Volumen 15,53 · 10-6 m3/mol
Verdampfungswärme 9,6 kJ/mol
Schmelzwärme 1,7175 kJ/mol
Dampfdruck 2,65 · 10-20 Pa bei 388 K
Schallgeschwindigkeit -
Verschiedenes
Spezifische Wärmekapazität 710 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 5,0 · 10-22 S/m
Wärmeleitfähigkeit 0,269 W/(m · K)
1. Ionisierungsenergie 999,6 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
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
32S 95,02 % S ist stabil mit 16 Neutronen
33S 0,75 % S ist stabil mit 17 Neutronen
34S 4,21 % S ist stabil mit 18 Neutronen
35S {syn.} 87,32 d β- 0,167 35Cl
36S 0,02 % S ist stabil mit 20 Neutronen
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.


Inhaltsverzeichnis
1 Schwefel als Mineral
2 Modifikationen
3 Gewinnung
4 Verwendung
5 Wichtige Schwefelverbindungen
6 Siehe auch
7 Weblinks

Schwefel als Mineral

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 Gesteinsflächen aus schwefelreichen Gasen durch unvollständige Oxidation von Schwefelwasserstoff (H2S) oder Reduktion von Schwefeldioxid (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 Sedimenten oder Sedimentgesteinen. Häufig findet er sich in Evaporiten (Salzgesteinen), wo er meistens durch Reduktion von Sulfaten entsteht. Charakteristisch für das Mineral 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:

Fester Schwefel besteht normalerweise aus S8-Molekülen, 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

Früher bildete das gediegene Mineral eine wichtige Quelle für Schwefel: 3,5 Millionen Tonnen wurden jährlich mit Hilfe des Frasch-Verfahrens abgebaut, hauptsächlich in den USA 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-Verfahrens an..

Verwendung

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

Wichtige Schwefelverbindungen

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

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

Siehe auch

Weblinks








Info Hinweis: Dieser Artikel basiert auf dem Ursprungsartikel Schwefel aus der Wiki pedia und er steht unter der GNU-Lizenz link fuer freie Dokumentation, eine Autoren-Liste ist ebenfalls verfuegbar.
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