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Schwefel

Chemie und Physik des chemischen Elements Schwefel.



Schwefel Chemie

Schwefel - chemisches Symbol S, Ordnungszahl 16 - ist ein in Abhängigkeit von der Temperatur in mehreren enantiotropen Modifikationen auftretendes, nichtmetallisches chemisches Element der Sauerstoffgruppe.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Schwefel

Bezeichnung:Schwefel Symbol:S Ordnungszahl:16 Atommasse:32,06 u Atommassen-Intervall:32,059 - 32,076 u Periodensystem-Stellung:16. Gruppe, . Hauptgruppe, 3. Periode, p-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Nichtmetalle, Chalkogene, Sauerstoff-Gruppe. Entdeckung:Seit dem Altertum bekannt (China 2000 v. Chr.). Erstmals als Element 1777 durch Antoine Lavoisier identifiziert. Bedeutung des Namens: Englischer Name:Sulfur, Sulphur CAS-Nummer:7704-34-9 InChI-Key:NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N

 

Das Schwefel-Atom

Das S-Atom - und damit das chemische Element Schwefel - besitzt 16 positiv geladene Protonen im Atomkern und - im ungeladenen Schwefel-Atom - die gleiche Anzahl an Elektronen in der Atomhülle.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Schwefel-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Schwefel-Vorkommen bestehen aus einem Isotopengemisch aus vier verschiedenen Nukliden. Die relative Atommasse des Schwefels wird mit 32,06 u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d
S16[Ne] 3s2 3p4 22624

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Schwefels auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem S-Atom zu trennen.

1. IE: 10,36001 eV2. IE: 23,33788 eV3. IE: 34,79 eV4. IE: 47,222 eV5. IE: 72,5945 eV6. IE: 88,0530 eV
7. IE: 280,948 eV8. IE: 328,74 eV9. IE: 379,55 eV10. IE: 447,5 eV11. IE: 504,8 eV12. IE: 564,44 eV
13. IE: 652,2 eV14. IE: 707,01 eV15. IE: 3223,78 eV16. IE: 3494,1892 eV17. IE: eV18. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Schwefel-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
2472230,9163,6162,5

 

Weitere Daten

Atomradius:88 pm (berechnet)
100 pm (empirisch, nach Slater)
Kovalente Radien:105(3) pm (nach Cordero et al.)
103 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
94 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
95 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:180 pm Molvolumen:15,53 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,080; ωL1: 0,000074; ωL2: 0,00026; ωL3: 0,00026 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,32; F13: 0,62; F23: Termsymbol:3P2

 

Spektrallinien des Schwefels

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Schwefels mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Schwefel-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:2,58 nach Pauling
2,44 nach Allred-Rochow
2,589 nach Allen
2,5 nach Mulliken
2,66 nach Sanderson
6,8379 eV nach Gosh-Gupta
6,22 eV nach Pearson
Elektronaffinität:2,077 104 2(6) eV bzw. 200,410 1(1) kJ mol-1Oxidationsstufen:-2, +2, +4, +6 (-1, +1, +3, +5)

 

Standardpotentiale

Normalpotential des Schwefels:

E0 (V)NoxName Ox.Ox.e-Red.Name Red.Nox
-0,4780SchwefelS + H2O+ 2 e-SH- + OH-Hydrogensulfid-Anion- II
-0,476270SchwefelS+ 2 e-S2-Sulfid-Anion- II
-0,428360Schwefel2 S+ 2 e-S22-Disulfid-Anion- II
0,140SchwefelS (s) + 2 H++ 2 e-H2S (g)Schwefelwasserstoff- II
0.1420SchwefelS + 2 H++ 2 e-H2S (aq)Schwefelwasserstoff- II
0,16+ VIHydrogensulfat-AnionHSO4- + 3 H++ 2 e-SO2 (aq) + 2 H2O (aq)Schwefeldioxid+ IV
0,17+ VISulfat-AnionSO42- + 4 H++ 2 e-SO2 (aq) + 2 H2O (aq)Schwefeldioxid+ IV
0,5+ IVSchwefeldioxidSO2 (aq) + 4 H++ 4 e-S (s) + 2 H2OSchwefel0
0,6+ IIThiosulfat-DianionS2O32- + 6 H++ 4 e-2 S (s) + 3 H2OSchwefel0

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Schwefels

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Schwefels auf.

Schmelzpunkt:115,21 °C Schmelzenthalpie (molar):1,727 kJ mol-1 Siedepunkt:444,61 °C Verdampfungsenthalpie:9,62 kJ mol-1 Wärmekapazität:22,75 J mol-1 K-1 (molar)
0,710 J g-1 K-1 (spezifisch) (rhombisch)
Thermische Leitfähigkeit:0,205 W m-1 K-1 Elektrische Leitfähigkeit:Isolator Elektrischer Widerstand:2 × 1015 Ω m bei 20 °C Dichte:2,07 g cm-3 (α-S)
1,96 g cm-3 (β-S)
1,92 g cm-3 (γ-S)
1,819 g cm-3 (flüssig, am Schmelzpunkt)
Elastizitätsmodul:17,8 GPa, α-S (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):17,8 GPa 300 K, α-S Kompressibilität (isotherm):0,0562 GPa-1 300 K, α-S Kritischer Punkt:1041 °C; 20,7 MPa Kristallstruktur:orthorhombisch Härte:nach Mohs: 2,0 Magnetismus:diamagnetisch Magnetische Suszeptibilität:-15,5 × 10-6 cm3 mol-1 (α-S) Standard-Bildungsenthalpie:0,0 kJ mol-1 (Feststoff, Kristall)
277,2 kJ mol-1 (gasförmig)
Gibbs Freie Enthalpie:236,7 kJ mol-1 (gasförmig) Molare Standard-Entropie:32,1 J mol-1 K-1 (Feststoff, Kristall)
167,8 J mol-1 K-1 (gasförmig)

 

 

Gefahren und Sicherheit

(Allgemeine Hinweise ohne Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit)


Achtung

H315 - Verursacht Hautreizungen.

Quelle: Echa Substanz-Info 100.028.839.

 

Externe Informationsangebote



Informationen, Daten zum Element

alpha-Schwefel Struktur
Strukturtypen-Datenbank; rhombischer Schwefel. Universität Freiburg

Modifikationen
Die Modifikationen des Schwefels

Modifikationen des Schwefels
Tabelle

Modifikationen und Reaktionen
Vortragsskriptum. Universität Bayreuth



Experimente, Versuchsanleitungen

Claus-Prozeß: Modellversuch
Experimentieranleitung. Universität Bielefeld

Technologien zur Verhinderung von Schwefelemissionen
Experimentieranleitungen. Universität Bielefeld



Gruppenelemente - Informationen

Chalkogene: O, S, Se, (Te, Po)
Vorlesungsskript: Chemie der Nichtmetalle. Universität Freiburg

Strukturen der Elemente der VI. Hauptgruppe (Chalkogene)
Vorlesungsskript: Anorganische Strukturchemie. Universität Freiburg



Verbindungsklassen

Dithiane
Übersicht und einzelne Verbindungen

Dithiine
Übersicht und einzelne Verbindungen

Organische Schwefelverbindungen
Übersicht über organische Verbindungsklassen und schwefelhaltige funktionelle Gruppen

PASH
Übersicht: Polycyclische aromatische Schwefelheterocyclen

Thiazine
Übersicht und Strukturformeln

Thioalkohole
Thioalkohole (= Thiole, Mercaptane) und Thioether. Universität München - Format: PDF



Einzelne Verbindungen

Schwefel und Schwefelverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche



Synthese, Herstellung, Produktion

Kontaktverfahren
... zur Schwefelsäure-Herstellung. Thomas Seilnacht

Schwefelsäure Herstellung
Übersicht der einzelnen Verfahren. FH Münster - Format: PDF



Analyse und Bestimmung

Schwefel Nachweis
Qualitative Elementaranalyse - Format: PDF

Schwefel-35 im Abwasser
Verfahren zur Bestimmung. Messanleitungen für die Überwachung radioaktiver Stoffe in der Umwelt und externer Strahlung. BMU - Format: PDF



Geochemie und Biogeochemie

Schwefelhaltige Minerale
Informationen zum Schwefel und den Schwefelmineralien. Mineralien Atlas

Schwefelkreislauf
Vorlesungsunterlagen. Universität Konstanz - Format: PDF



Umweltchemie

Saurer Regen
Über die Oxidation von Schwefel und die Säurebildung. MPG



Sicherheitsinformationen

Schwefel
Sicherheit, Toxikologie etc.. Texcenter - Format: PDF

Schwefel-35
Sicherheitsinfomationen, Grenzwerte, Messung etc.. BG Chemie - Format: PDF

Schwefeltrioxid
Sicherheitsdaten, Toxikologie. Texcenter - Format: PDF



Toxikologie, Medizin, Physiologie

Schwefeldioxid
Klinische Toxikologie - Format: PDF



Journale, Fachzeitschriften

Journal of Sulfur Chemistry
... ist eine internationale Zeitschrift zur Verbreitung wissenschaftlicher Ergebnisse im schnell wachsenden Bereich der Schwefelchemie. Die Zeitschrift veröffentlicht hochwertige Übersichten, vollständige Artikel und Mitteilungen in den folgenden Bereichen: Organische und anorganische Chemie, Industriechemie, Material- und Polymerchemie, biologische Chemie und interdisziplinäre Studien, die in direktem Zusammenhang mit der Schwefelwissenschaft stehen. Taylor & Francis - [e]



Dissertationen

Biogenese von Eisen-Schwefel Proteinen
Untersuchungen zur Biogenese von Eisen-Schwefel Proteinen und zur Eisenhomeostase am Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae. Universität Marburg

Biogenese von Eisen-Schwefel-Zentren
... in Cyanobakterien. Universität Bochum, 2003

Untersuchungen an Phosphor-Arsen-Schwefel-Selen-Verbindungen ...
... und am Phosphor-Schwefel-Phasendiagramm. Dissertation 2001. Universität Osnabrück



Organisationen, Verbände

The Sulphur Institute, TSI
Das Schwefel-Institut ist eine internationale, gemeinnützige Organisation, die 1960 gegründet wurde. Das Schwefelinstitut vertritt alle Beteiligten, die Schwefel produzieren, verbrauchen, handeln, handhaben oder sonstigen Mehrwert schaffen. Auf der Seite des TSI befinden sich auch Informationsangebote in englischer Sprache

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 20.04.2020.



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