硫的化性 The Chemistry of Sulfur

化學原理啟迪460

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1.     自然界的硫，有純元素組成的礦床，也有含硫礦，例如硫化鉛PbS、硫化汞HgS、硫化鐵FeS2、石膏（CaSO4‧2H2O）、瀉鹽／七水鎂礬（MgSO4‧2H2O）、鈣芒硝（Na2SO4‧CaSO4）。

2.     美國有60%的硫，來自於德州和路易斯安那州的硫礦床。提煉硫的方法是，將高熱的水擠壓輸送到礦床，融化其中的硫（熔點mp＝113℃），在空氣壓力下，硫被推到地表。

3.     美國另外40％生產的硫，有的來自於純化石油過程產生的副產品，有的是含硫石油燃燒產生的廢氣，洗刷出來的二氧化硫SO2。

4.     與氧不同之處，只有在高溫下，元素硫能以S2氣體分子的形式存在，因為硫原子彼此鍵結形成的σ鍵，比S2分子的π鍵更強，因此，在25℃下，S2比「S6和S8環、Sn鏈」不穩定。

5.     在25℃和1atm下，硫最穩定的形式是斜方硫rhombic sulfur，斜方硫是由S8環推疊而成。

6.     如果斜方硫融化，加熱到120℃，再緩慢冷卻，就會生成單斜硫monoclinic sulfur，單斜硫也含有S8環，但堆疊方式與斜方硫不同。

7.     當硫加熱到超過它的熔點，會出現含有S8環的低黏稠液體；

8.     持續加熱，液體就會變得非常黏稠，這是因為S8環斷裂，並且斷裂的環彼此連接成長鏈。

9.     再繼續加熱，將降低S液體的黏稠度，這是因為高熱下，每一個硫原子能量變得很高，造成硫組成的長鏈斷裂，這種液體若瞬間冷卻，將產生彈性硫plastic sulfur，彈性硫含有Sn鍵和橡膠狀物質；然而，最終，彈性硫將還原恢復成更穩定的S8環。

n  翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》；圖片來源／cnx.org/content/m34993、igcsetuition.blogspot.tw、neatorama.com、wps.prenhall.com、chemwiki.ucdavis.edu、fphoto.photoshelter.com