硫黄
硫黄は原子番号１６、元素記号Ｓの元素である。 
性質
硫黄は周期表において、16族3周期に分類される元素である。
硫黄は、固体の非金属である。
沸点は115℃、融点は445℃である。
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融点 |
115.21℃ |
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沸点 |
444.6℃ |
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密度 |
2070kg/m3(α) |
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原子量 |
32.065 |
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電気陰性度 |
2.58 |
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酸化数 |
-2,-1,+1,+2 +3,+4,+5,+6 |
硫黄は酸素族元素に属する非金属である。
硫黄には多くの同素体が知られており、有名な斜方硫黄(α硫黄)や
単斜硫黄(β硫黄,γ硫黄)、ゴム状硫黄のほかに、種々の環状硫黄分子、
S2やS3、S4などがある。最も一般的な同素体である斜方硫黄は、
S8で表される環状分子であり、常温常圧下において、黄色の結晶である。
一般的に無臭であるが、量が多くなったり、粉末状であるといわゆる
「硫黄のにおい」がする。これは、結晶の表面の硫黄がごくわずかに
空気中の酸素と反応して、二酸化硫黄を生成しているためと考えられる。
硫黄を融点まで熱すると、黄色の液体となる。この状態では、S8の環状
分子の形を保持しているが、159.4℃以上になると、赤褐色の液体と
なる。このとき、S8分子は開裂しS16やS24といった直鎖状オリゴマーを形成
し、液体の粘度は著しく上昇する。やがて、これはSnであらわされる
直鎖硫黄となり、この状態で水に入れるなどして急冷すると、ゴム状硫黄
が形成する。
しかし、さらに熱すると、硫黄同士の結合が切れ、再び流動性を取り戻す。
硫黄の反応性は、16族に属するため、単体としては高い。特に液体の
硫黄は種々の金属と激しく反応し、硫化物をつくる。
水には溶けないが、トルエンなどの有機溶媒には多少溶け、二硫化炭素
にはよく溶ける。アルカリ水溶液と加熱すると、多硫化物やチオ硫酸塩
をあたえて溶解する。
反応
硫黄は反応性が高く、さまざまな金属と直接反応する。
硫黄が空気中で完全燃焼すると、二酸化硫黄(SO2)が生成する。
S+O2→SO2
熱して液体となった硫黄と鉄(Fe)を反応させると硫化鉄(Ⅱ)(FeS)が生ずる。
Fe+S→FeS
赤熱した炭素に硫黄上記を反応させると、二硫化炭素(CS2)が発生する。
C+2S→CS2
濃水酸化ナトリウム水溶液の中に硫黄を投じ、熱すると、チオ硫酸ナトリウム
(Na2S2O3)と、二硫化ナトリウム(Na2S2)が生じる。
6S+6NaOH→Na2S2O3+2Na2S2+3H2O
製法
化合物
ハロゲン化物
硫化物
酸化物系
硫黄のオキソ酸塩
同位体
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同位体 |
中性子数 |
半減期 |
崩壊モード |
天然存在比(%) |
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26S |
10 |
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27S |
11 |
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28S |
12 |
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29S |
13 |
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30S |
14 |
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31S |
15 |
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32S |
16 |
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33S |
17 |
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34S |
18 |
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35S |
19 |
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36S |
20 |
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37S |
21 |
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38S |
22 |
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39S |
23 |
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40S |
24 |
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41S |
25 |
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42S |
26 |
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43S |
27 |
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43mS |
27 |
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44S |
28 |
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45S |
29 |
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46S |
30 |
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47S |
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48S |
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49S |
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歴史
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