硫是什么?

栏目:古籍资讯发布:2023-08-04浏览:1收藏

硫是什么?,第1张

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。

物理性质:硫单质俗称硫磺,通常状态下它是一种淡**的固体,易溶于CS₂,难溶于水,微溶于酒精。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。硫是植物生长必需的矿质营养元素之一,属中量营养元素。 

扩展资料

发展历史

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)。

随着1746年英国JRoebuck发明了铅室法制造硫酸和1777年硫被法国 ALLavoisier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。

—硫

元素名称:硫

俗称:硫磺

原子体积:(立方厘米/摩尔)

155

元素在太阳中的含量:(ppm)

400

元素在海水中的含量:(ppm)

870

地壳中含量:(ppm)

260

元素符号:S

元素原子量:32066

氧化态:

Main S-2, S0, S+6

Other S-1, S+1, S+2, S+3, S+4, S+5

晶体结构:晶胞为正交晶胞。

莫氏硬度:20

以下为增加内容:

化学键能: (kJ /mol)

S-H 347

S-C 272

S=C 476

S-O 265

S=O 525

S-F 328

S-Cl 255

S-S 226

晶胞参数:

a = 10437 pm

b = 12845 pm

c = 24369 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

电离能 (kJ/ mol)

M - M+ 9996

M+ - M2+ 2251

M2+ - M3+ 3361

M3+ - M4+ 4564

M4+ - M5+ 7013

M5+ - M6+ 8495

M6+ - M7+ 27106

M7+ - M8+ 31669

M8+ - M9+ 36578

M9+ - M10+ 43138

元素类型:非金属

发现过程:古代人类已认识了天然硫。硫分布较广。

单质物理性质:

通常为淡**晶体,它的元素名来源于拉丁文,原意是鲜**。单质硫有几种同素异形体,菱形硫(斜方硫)和单斜硫是现在已知最重要的晶状硫。它们都是由S8环状分子组成。

密度 熔点 沸点 存在条件

菱形硫(S8) 207克/厘米3 1128℃ 444674℃ 200℃以下

单斜硫(S8) 196克/厘米3 1190℃ 4446℃ 200℃以上

硫单质导热性和导电性都差。性松脆,不溶于水,易溶于二硫化碳(弹性硫只能部分溶解)。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(正交硫),正交硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。

化学性质:

化合价为-2、+2、+4和+6。第一电离能10360电子伏特。化学性质比较活泼,能与氧、金属、氢气、卤素(除碘外)及已知的大多数元素化合。还可以与强氧化性的酸、盐、氧化物,浓的强碱溶液反应。它存在正氧化态,也存在负氧化态,可形成离子化合物、共价化合成物和配位共价化合物。

生理作用:

半胱氨酸、蛋氨酸、同型半胱氨酸和牛磺酸等氨基酸和一些常见的酶含硫,因此硫是所有细胞中必不可少的一种元素。在蛋白质中,多肽之间的二硫键是蛋白质构造中的重要组成部分。有些细菌在一些类似光合作用的过程中使用硫化氢作为电子提供物(一般植物使用水来做这个作用)。植物以硫酸盐的形式吸收硫。无机的硫是铁硫蛋白的一个组成部分。在细胞色素氧化酶中,硫是一个关键的组成部分。

工业和发电厂燃烧煤释放出来的大量二氧化硫在空气中与水和氧结合形成硫酸,它造成酸雨降低水和土壤的pH值,对许多地区的自然环境造成巨大破坏。

元素来源:

重要的硫化物是黄铁矿,其次是有色金属元素(Cu、Pb、Zn等)的硫化物矿。天然的硫酸盐中以石膏CaSO4·2H2O和芒硝Na2SO4·10H2O为最丰富。可从它的天然矿石或化合物中制取。火山口处存在大量硫磺。

元素用途:

硫在工业中很重要,比如作为电池中或溶液中的硫酸。硫被用来制造火药。在橡胶工业中做硫化剂。硫还被用来杀真菌,用做化肥。硫化物在造纸业中用来漂白。硫酸盐在烟火中也有用途。硫代硫酸钠和硫代硫酸氨在照相中做定影剂。硫酸镁可用做润滑剂,被加在肥皂中和轻柔磨砂膏中,也可以用做肥料。

元素辅助资料:

硫在自然界中存在有单质状态,每一次火山爆发都会把大量地下的硫带到地面。硫还和多种金属形成硫化物和各种硫酸盐,广泛存在于自然界中。

单质硫具有鲜明的橙**,燃烧时形成强烈有刺激性的气味。金属硫化物在燃烧时产生的气味可以断言,硫在远古时代就被人们发现并使用了。

在西方,古代人们认为硫燃烧时所形成的浓烟和强烈的气味能驱除魔鬼。在古罗马博物学家普林尼的著作中写到:硫用来清扫住屋,因为很多人认为,硫燃烧所形成的气味能够消除一切妖魔和所有邪恶的势力,大约4000年前,埃及人已经用硫燃烧所形成的二氧化硫漂白布匹。在古罗马著名诗人荷马的著作里也讲到硫燃烧有消毒和漂白作用。

中西方炼金术士都很重视硫,他们把硫看作是可燃性的化身,认为它是组成一切物体的要素之一。我国炼丹家们用硫、硝石的混合物制成黑色火药。

不论在西方还是我国,古医药学家都把硫用于医药中,我国著名医生李时珍编著的《本草纲目》中,将到硫在医药中的运用:治腰肾久冷,除冷风顽痹寒热,生用治疥廯。

硫磺的广泛应用促进了硫磺的提取和精炼,随着工业的发展,硫在制取硫酸中起着关键作用,而硫酸就是工业之母,无处不需要它。1894年出生在德国的美国工业化学家弗拉施创造用过热水的方法,将硫从地下深处直接提取出来。

世界上每年消耗大量的硫,其中一部分用于制造硫酸,另一部分用于橡胶制品、纸张、硫酸盐、硫化物等的生产,还有一部分硫用于农业和漂染、医药等。

1789年法国化学家拉瓦锡发表近代第一张元素表,把硫列入表中,确定硫的不可分割性。18世纪后半页,德国化学家米切里希和法国化学家波美等人发现硫具有不同的晶形,提出硫的同素异形体。

硫在地壳中的含量为0048%

硫的化学性质

1氧化性

与金属单质反应:铜→硫化亚铜;铁→硫化亚铁;铝,钠等金属

往往将其氧化为较底价态

特性:银与硫摩擦生成硫化银;汞与硫研磨生成硫化汞

与非金属反应:2S+C→CS2;S+H2→H2S

与其他的还原剂:S+NA2SO3加热→NA2SO3S(NA2S2O3)

2还原性:S+O2→SO2

3既氧化又还原:

3S+6KOH加热→2K2S+K2SO3+2H2O (歧化反应)

常用方程式

3S + 6OH- = 2S2- + SO32- + 3H2O

S2- + H2O HS- + OH-

3S2- + 2Al3+ + 6H2O == 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑

S2- + 2Fe3+ == 2Fe2+ + S↓

SO2 + Ca2+ + 2ClO- + H2O == CaSO4↓ + HClO + H+ + Cl- (少量SO2)

2SO2 + Ca2+ + 2ClO- + 4H2O ==CaSO4↓ + 2Cl- + 4H+ + SO42- (足量SO2)

SO2 + 2Fe3+ + 2H2O == 2Fe2+ + SO42- + 4H+

SO2 + 2HCO3- == SO32- + CO2↑ + H2O

SO2 + 2OH- == SO32- + H2O

SO2 + OH- == HSO3-

SO2 + Br2 + 2H2O == 2Br- + 2H+ + SO42-

SO2 + I2 + 2H2O == 2I- + 2H+ + SO42-

SO2 + H2O2 == 2H+ + SO42-

3SO2 + 2NO3- + 2H2O == 3SO42- + 2NO↑ + 4H+

SO2 + ClO- + H2O == 2H+ + Cl- + SO42-

SO2 + 2H2S == 3S↓ + 2H2O

SO2 + H2O H2SO3

5SO2 + 2MnO4- + 2H2O == 2Mn2+ + 5SO42- + 4H+

SO32- + 2H+ == SO2↑+ H2O

SO32- + H2O HSO3- + OH-

SO42- + Ba2+ == BaSO4↓

SO42- + 2H+ + Ba2+ + 2OH- == BaSO4↓+ 2H2O( NaHSO4溶液中加Ba(OH)2,使溶液呈中性)

SO42- + H+ + Ba2+ + OH-== BaSO4↓+ H2O (NaHSO4溶液中加Ba(OH)2,使Ba2+全部沉淀)

S2O32- + 2H+ == S↓ + SO2↑ + H2O

古籍中关于开采、冶炼硫铜矿的记载出现得很晚,而且非常有限。

明代人陆容(1436~1494)所撰《菽园杂记》(卷十四)有一段有关当时炼铜的记述,是一份很难得的资料。原文如下:“每火平铜一料,用矿二百五十箩(每三十余斤为一小箩。虽矿之出铜多少不等,大率一箩可得铜一斤),炭七百担,柴一千七百段,雇工八百余。用柴炭装叠烧两次,共六日六夜。烈火亘天夜,则山谷如昼,铜在矿中既经烈火,皆成茱萸头,出于矿面。火愈炽,则熔液成驼(砣)。候冷,以铁锤击碎,入大旋风炉,连烹三日三夜,方见成铜,名日生烹。有生烹亏铜者,必碓磨为末,淘去龙浊,留精英,团成大块,再用前项烈火,名日“烧窖”。次将碎[块]连烧五火,计七日七夜。又依前动大旋风炉,连烹一昼夜,是谓成“钅瓜”(原注:原嘲)。钅瓜者,粗浊既出,渐见铜体矣。次将钅瓜碎,用柴炭连烧八日八夜,依前再入大旋风炉,连烹两日两夜,方见生铜。次将生铜击碎,依前入旋风炉烀炼,如烀银之法。以铅为母,除滓浮于面外,净铜入炉底如水,即于炉前逼近炉口铺细砂,以木印雕字,作处州(按:处州相当于今浙江丽水、青田、龙泉一带)某处铜,印于砂上,旋以砂壅印,刺铜汁入砂匣,即是铜砖,上各有印文。”

宋应星在其《天工开物》中也述及铜的开采与冶炼,虽较简略,但着重提到铜铅、铜银共生矿的冶炼,并附有精美插图,今亦摘录如下:“凡铜砂,在矿内形状不一,或大或小,或光或暗,或如钅俞石(指黄铜矿),或如姜铁(大概指黄铁矿石)。淘洗去土滓,然后入炉煎炼,其熏蒸旁溢者为自然铜(即还原出的金属铜),亦曰“石髓铅”。凡铜质有数种:有全体皆铜,不夹铅、银者,洪炉单炼而成;有与铅同体者,其煎炼炉法,傍通高低二孔,铅质先化,从上孔流出,铜质后化从下孔流出。东夷铜(指日本国的铜矿)又有托体银矿内者,入炉炼时,银结于面,铜沉于下。”

1、亲铁元素

这些元素与铁共生,主要存在于基性、超基性岩中(包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni及铂族元素等等),其相当于我们前面介绍的黑色合金元素及铂族元素。

2、亲硫元素

这些元素常形成硫化物,主要与中酸性岩浆岩及热液有关:

ⅠB族:Cu、Ag、Au;

ⅡB族:Zn、Cd、Hg;

非变价亲硫元素,Ga、Ge、In、Sn、Tl、Pb,

因为这些元素常与铜共生,也称亲铜元素。

3、亲石元素

这类元素常形成氧化物、硅氧酸岩或各类含氧酸岩,主要富集于地壳及酸碱性岩中,也称为造岩元素(如O、Si、Al、K、Na、Ca、Mg、Li、Rb、Be、Sr、Ba等)。

碱土金属与碱金属元素都属于亲石元素,主要为成岩元素,Li、Be产于伟晶岩中;Na、Mg、Al、Si、K、Ca一般岩石矿物的主要组成元素;Rb、Cs、Sr、Ba、稀有金属可以形成独立矿物。一些放射性元素U、Th、Ra也主要与亲石元素共生,尤其是与碱性岩元素共生。

一些稀有元素,Sc、Y、Zr、Hf、Nb、Ta、W、Mo、REE,一般形成氧化物,可以形成独立矿物或作为伴生微量元素出现。

4、亲气元素

以气态为主要存在状态的元素,常易于形成易溶、易挥发的化合物,由于其较大的流动性,是有利于成矿元素的迁移富集的。

亲气元素是岩浆射气的主要成分:

如B、C、N、O、F、P、S、Cl,包括主要的卤素元素,常与金属元素形成络合物或络阴离子:

[FeOH]2+、[FeCl]2+、[FeCl3]1-、[FeSO4]1+、

[Fe(SO4)2]1-、[CuCl2]-、[CuCl3]2-、

[CuCl]1+、[Cu(S2O3)2]3-、[AgCl2]-、

[Ag(NH2)2]2+、[Ag(S2O3)2]3-、[PbCl3]-、[ZnCl3]-、[ZnCl4]2-、[PbCl]1+、[ZnCl]1+;

络阴离子可以增加金属元素的溶解度,因此也称为矿化剂或挥发性元素。

实验表明,成矿元素在盐水溶液中的溶解度明显增加,主要与形成络合物或络阴离子有关。

5、有机元素

也叫生命元素,他们是构成生命有机体的主要元素,因此与生命活动有关,主要是C、H、O、N、P、S、Cl、Ca、Mg、K、Na等

硫是16号元素,它的元素符号是S。

叙述它在元素周期表的位置,我们知道,元素周期表是按周期和族来确定位置的,所以,只要说出周期和族就可以了。

如果用文字描述,就要用两个“第”,如:S位于第三周期第六主族。

如果用代号描述,可以只用一个“第”,如:S元素位于第三周期VIA族。

在能够正确理解各个符号的含义、不会引起误解时,也可以用“二VIA”表示S元素的位置。

总之,用上“第”字,描述会更准确。

硫是氧族元素(ⅥA族)之一,在元素周期表中位于第三周期。

硫(Sulfur)是一种非金属元素,化学符号S,原子序数16,通常单质硫是**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。

硫磺工业用途:

硫磺主要用来生产硫酸、染料、烟花爆竹及橡胶制品,还可用于军工、医药、农药等部门。食品硫磺在食品工业中可用来防腐、杀虫、漂白、熏染等,还可用于淀粉工业软化玉米及其它原料用。采用本工艺生产的硫磺颗粒特别适用于烟花爆竹、军工、医药行业,以及用于漂白、熏染用途。

工业硫磺有毒、易燃,自燃温度为205℃。硫磺粉尘易爆。使用和运输工业硫磺时应防止生成或泄出硫磺粉尘。液体硫磺的生产、储运以及使用遵照相关安全规定执行。严禁明火。允许以喷水等方法熄灭烧着的硫磺。

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