Sulfur kuning murni

Mineral dari kelas unsur asli. Sulfur adalah contoh polimorfisme enantiomorfik yang terdefinisi dengan baik. Di alam, ia membentuk 2 modifikasi polimorfik: a-sulfur belah ketupat dan b-sulfur monoklinik. Pada tekanan atmosfer dan suhu 95,6°C, a-sulfur berubah menjadi b-sulfur. Belerang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman dan hewan, itu adalah bagian dari organisme hidup dan produk penguraiannya, berlimpah, misalnya, dalam telur, kol, lobak, bawang putih, mustard, bawang, rambut, wol, dll. Hal ini juga hadir dalam batubara dan minyak.

Lihat juga:

STRUKTUR

Sulfur asli biasanya diwakili oleh a-sulfur, yang mengkristal dalam simetri belah ketupat, simetri belah ketupat-dipiramidal. Sulfur kristal memiliki dua modifikasi; salah satunya, belah ketupat, diperoleh dari larutan belerang dalam karbon disulfida (CS 2) dengan penguapan pelarut pada suhu kamar. Dalam hal ini, kristal tembus cahaya berbentuk berlian berwarna kuning muda terbentuk, mudah larut dalam CS 2 . Modifikasi ini stabil hingga 96°C; pada suhu yang lebih tinggi, bentuk monokliniknya stabil. Selama pendinginan alami belerang cair dalam cawan lebur silinder, kristal besar modifikasi belah ketupat dengan bentuk terdistorsi tumbuh (oktahedron, di mana sudut atau wajah sebagian "terpotong"). Bahan seperti itu disebut belerang benjolan di industri. Modifikasi monoklinik belerang adalah kristal panjang transparan berbentuk jarum kuning tua, juga larut dalam CS 2 . Ketika belerang monoklinik didinginkan di bawah 96 ° C, belerang belah ketupat kuning yang lebih stabil terbentuk.

PROPERTI

Sulfur asli berwarna kuning, dengan adanya kotoran - kuning-coklat, oranye, coklat hingga hitam; mengandung inklusi bitumen, karbonat, sulfat, tanah liat. Kristal belerang murni transparan atau tembus cahaya, massa padat tembus cahaya di tepinya. Kilaunya resin hingga berminyak. Kekerasan 1-2, tidak ada belahan, patah tulang conchoidal. Kepadatan 2,05 -2,08 g / cm 3, rapuh. Mudah larut dalam balsam Kanada, terpentin dan minyak tanah. Dalam HCl dan H2SO4 tidak larut. HNO 3 dan aqua regia mengoksidasi belerang, mengubahnya menjadi H 2 SO 4. Sulfur berbeda secara signifikan dari oksigen dalam kemampuannya untuk membentuk rantai dan siklus atom yang stabil.
Yang paling stabil adalah molekul siklik S 8 yang berbentuk mahkota, membentuk belerang belah ketupat dan monoklinik. Ini adalah belerang kristal - zat kuning rapuh. Selain itu, molekul dengan rantai tertutup (S 4 , S 6 ) dan rantai terbuka dimungkinkan. Komposisi seperti itu memiliki belerang plastik, zat coklat, yang diperoleh dengan pendinginan tajam dari lelehan belerang (belerang plastik menjadi rapuh setelah beberapa jam, memperoleh warna kuning dan secara bertahap berubah menjadi belah ketupat). Rumus belerang paling sering ditulis hanya sebagai S, karena, meskipun memiliki struktur molekul, ia adalah campuran zat sederhana dengan molekul yang berbeda.
Mencairnya belerang disertai dengan peningkatan volume yang nyata (sekitar 15%). Sulfur cair adalah cairan kuning bergerak, yang di atas 160 °C berubah menjadi massa coklat tua yang sangat kental. Lelehan belerang memperoleh viskositas tertinggi pada suhu 190 °C; peningkatan suhu lebih lanjut disertai dengan penurunan viskositas, dan di atas 300 °C, belerang cair menjadi bergerak kembali. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika belerang dipanaskan, belerang secara bertahap berpolimerisasi, meningkatkan panjang rantai dengan meningkatnya suhu. Ketika belerang dipanaskan di atas 190 °C, unit polimer mulai terurai.
Sulfur adalah contoh paling sederhana dari electret. Ketika digosok, belerang memperoleh muatan negatif yang kuat.

MORFOLOGI

Ini membentuk kristal terpotong-dipiramidal, jarang dipiramidal, pinacoidal atau prismatik tebal, serta kriptokristalin padat, konfluen, granular, agregat halus lebih jarang. Bentuk utama pada kristal: dipyramids (111) dan (113), prisma (011) dan (101), pinacoid (001). Juga intergrowths dan druses kristal, kristal kerangka, pseudostalaktit, massa bubuk dan tanah, serangan dan noda. Kristal dicirikan oleh beberapa intergrowths paralel.

ASAL

Belerang terbentuk selama letusan gunung berapi, selama pelapukan sulfida, selama dekomposisi lapisan sedimen yang mengandung gipsum, dan juga sehubungan dengan aktivitas bakteri. Jenis utama dari endapan belerang asli adalah vulkanogenik dan eksogen (kemogenik-sedimen). Deposit eksogen mendominasi; mereka terkait dengan gipsum-anhidrit, yang, di bawah pengaruh emisi hidrokarbon dan hidrogen sulfida, berkurang dan digantikan oleh bijih belerang-kalsit. Semua endapan terbesar memiliki asal infiltrasi-metasomatik ini. Sulfur asli sering terbentuk (kecuali untuk akumulasi besar) sebagai hasil dari oksidasi H 2 S. Proses geokimia pembentukannya diaktifkan secara signifikan oleh mikroorganisme (bakteri pereduksi sulfat dan thionik). Mineral terkait adalah kalsit, aragonit, gipsum, anhidrit, celestit, dan terkadang bitumen. Di antara endapan vulkanik belerang asli, hidrotermal-metasomatik (misalnya, di Jepang), yang dibentuk oleh kuarsit dan opalit yang mengandung belerang, dan lanau yang mengandung belerang vulkanik-sedimen dari danau kawah adalah yang paling penting. Itu juga terbentuk selama aktivitas fumarol. Terbentuk di bawah kondisi permukaan bumi, belerang asli masih sangat tidak stabil dan, secara bertahap teroksidasi, menimbulkan sulfat, Ch. seperti plester.
Digunakan dalam produksi asam sulfat (sekitar 50% dari jumlah yang diekstraksi). Pada tahun 1890, Hermann Frasch menyarankan untuk mencairkan belerang di bawah tanah dan mengekstraknya ke permukaan melalui sumur, dan saat ini endapan belerang sedang dikembangkan terutama dengan melebur belerang asli dari lapisan bawah tanah langsung di tempat-tempat kemunculannya. Belerang juga ditemukan dalam jumlah besar dalam gas alam (dalam bentuk hidrogen sulfida dan belerang dioksida), selama produksi gas, itu disimpan di dinding pipa, membuatnya tidak berfungsi, sehingga ditangkap dari gas segera setelah mungkin setelah produksi.

APLIKASI

Sekitar setengah dari belerang yang dihasilkan digunakan dalam produksi asam sulfat. Belerang digunakan untuk memvulkanisir karet, sebagai fungisida di bidang pertanian, dan sebagai belerang koloid - obat. Juga, belerang dalam komposisi komposisi aspal belerang digunakan untuk mendapatkan aspal belerang, dan sebagai pengganti semen Portland - untuk mendapatkan beton belerang. Belerang digunakan dalam produksi komposisi kembang api, sebelumnya digunakan dalam produksi bubuk mesiu, dan digunakan dalam produksi korek api.

Sulfur - S

KLASIFIKASI

Strunz (edisi ke-8)	1/B.03-10
Nikel-Strunz (edisi ke-10)	1.CC.05
Dana (edisi ke-7)	1.3.4.1
Dana (edisi ke-8)	1.3.5.1
Hai CIM Ref.	1.51

Belerang adalah elemen dari sistem periodik D. I. Mendeleev, nomor atomnya enam belas. Ini memiliki sifat non-logam. Ini dilambangkan dengan huruf Latin S. Nama itu, mungkin, memiliki akar Indo-Eropa - "membakar".

Perspektif sejarah

Kapan belerang ditemukan dan ekstraksinya dimulai, tidak jelas. Hanya diketahui bahwa orang kuno mengetahuinya jauh sebelum zaman kita. Para pendeta awal menggunakannya dalam ritual pemujaan mereka, termasuk dalam campuran pengasapan. Mineral belerang dikaitkan dengan produk yang diproduksi oleh para dewa, terutama yang hidup di dunia bawah.

Untuk waktu yang lama, sebagaimana dibuktikan oleh dokumen sejarah, telah digunakan sebagai elemen penyusun campuran yang mudah terbakar yang digunakan untuk keperluan militer. Homer juga tidak mengabaikan mineral belerang. Dalam salah satu karyanya, ia menggambarkan "penguapan" yang memiliki efek merugikan pada seseorang ketika dibakar.

Sejarawan berpendapat bahwa belerang adalah unsur penyusun dalam apa yang disebut "api Yunani", yang mengilhami ketakutan pada musuh.

Pada abad kedelapan di Cina, itu mulai digunakan untuk persiapan campuran kembang api, termasuk zat yang mudah terbakar yang menyerupai bubuk mesiu.

Pada Abad Pertengahan, itu adalah salah satu dari tiga elemen utama para alkemis. Mereka secara aktif menggunakan mineral sulfur asli dalam penelitian mereka. Seringkali ini mengarah pada fakta bahwa eksperimen dengannya disamakan dengan sihir, dan ini, pada gilirannya, menyebabkan penganiayaan terhadap ahli kimia kuno dan pengikut mereka oleh Inkuisisi. Sejak saat itu, dari Abad Pertengahan dan Renaisans, bau belerang yang terbakar, gas mereka, mulai dikaitkan dengan tindakan roh jahat dan manifestasi iblis.

Properti

Mineral sulfur asli memiliki kisi molekul yang tidak dimiliki elemen serupa lainnya. Ini mengarah pada fakta bahwa ia memiliki kekerasan yang rendah, tidak ada belahan, itu adalah bahan yang agak rapuh. Berat jenis belerang adalah 2,7 gram per sentimeter kubik. Mineral ini memiliki konduktivitas listrik dan termal yang buruk dan titik leleh yang rendah. Bebas menyala saat terkena nyala api terbuka, termasuk dari korek api, warna nyalanya biru. Itu menyala dengan baik pada suhu sekitar 248 derajat Celcius. Saat terbakar, ia mengeluarkan belerang dioksida, yang memiliki bau menyengat yang menyesakkan.

Deskripsi mineral belerang bervariasi. Ini memiliki nuansa kuning muda, jerami, madu, kehijauan. Pada belerang, yang memiliki zat organik dalam strukturnya, ada warna coklat, abu-abu atau hitam. Dalam foto tersebut, mineral belerang dalam bentuk kristal padat, murni, selalu menarik perhatian mata dan mudah dikenali.

Sulfur vulkanik berwarna kuning cerah, kehijauan, oranye. Di alam, Anda dapat menemukannya dalam bentuk berbagai massa, padat, bersahaja, tepung. Ada juga kristal belerang yang ditumbuhi kristal di alam, tetapi sangat jarang.

Sulfur di alam

Sulfur alami dalam keadaan murni jarang terjadi. Namun di kerak bumi, cadangannya sangat signifikan. Ini terutama bijih, di mana lapisan belerang hadir dalam jumlah besar.

Hingga saat ini, ilmu pengetahuan belum memutuskan penyebab terjadinya endapan belerang. Beberapa versi saling eksklusif. Mempertimbangkan fakta bahwa belerang menunjukkan aktivitas kimia yang tinggi, diasumsikan bahwa selama pembentukan permukaan kerak bumi, ia berulang kali diikat dan dilepaskan. Bagaimana reaksi ini berlangsung belum ditetapkan secara pasti.

Menurut satu versi, diasumsikan bahwa belerang adalah konsekuensi dari pencucian sulfat, yang telah menjadi produk limbah dari masing-masing bakteri. Yang terakhir menggunakan senyawa mineral sebagai makanan.

Para peneliti sedang mempertimbangkan berbagai versi tentang proses penggantian belerang di kerak bumi, yang mengarah pada pelepasan dan akumulasinya. Tetapi belum mungkin untuk memahami secara pasti sifat dari kejadian tersebut.

Sifat fisik dan kimia belerang

Penelitian ilmiah pertama dilakukan hanya pada abad XVIII. Sebuah studi menyeluruh tentang sifat-sifat mineral belerang dilakukan oleh ilmuwan Prancis Antoine Lavoisier. Jadi, dia menetapkan bahwa itu mengkristal dari lelehan, awalnya mengambil bentuk seperti jarum. Namun, bentuk ini tidak stabil. Dengan penurunan suhu, belerang mengkristal kembali, membentuk formasi tembus volumetrik dari rona kuning lemon atau emas.

Deposit, ekstraksi belerang

Sumber utama ekstraksi mineral belerang adalah endapan. Menurut perhitungan ahli geologi, cadangan dunianya sekitar 1,4 miliar ton.

Orang kuno, serta para penambang Abad Pertengahan, menambang belerang dengan menggali wadah tanah liat besar ke kedalaman. Yang lain ditempatkan di atasnya, di mana ada lubang di bagian bawah. Wadah atas diisi dengan batu, yang mengandung belerang. Struktur ini dipanaskan. Belerang mulai mencair dan mengalir ke bejana bawah.

Saat ini penambangan dilakukan dengan cara penambangan terbuka, serta menggunakan metode peleburan dari bawah tanah.

Deposit besar belerang di wilayah Eurasia ditemukan di Turkmenistan, di wilayah Volga, dan tempat-tempat lain. Deposit signifikan di Rusia telah ditemukan di tepi kiri Sungai Volga, yang membentang dari Samara hingga Kazan.

Saat mengembangkan mineral belerang, perhatian khusus diberikan pada keselamatan. Ini disebabkan oleh fakta bahwa bijih selalu disertai dengan akumulasi hidrogen sulfida, yang sangat berbahaya bagi pernapasan. Mineral itu sendiri cenderung menyala dan membentuk senyawa eksplosif.

Metode penambangan yang paling umum adalah tambang terbuka. Pada saat yang sama, bagian atas batuan dihilangkan dengan peralatan penambangan. Pekerjaan eksplosif dilakukan dengan menghancurkan bagian bijih. Kemudian fraksi dikirim ke perusahaan untuk proses pengayaan, dan kemudian ke pabrik peleburan untuk mendapatkan belerang murni.

Jika mineral terletak dalam dan volumenya signifikan, metode Frasch digunakan untuk ekstraksi.

Pada akhir tahun 1890, insinyur Frash mengusulkan untuk melelehkan belerang di bawah tanah, dan setelah mengubahnya menjadi cair, pompa itu keluar. Proses ini sebanding dengan produksi minyak. Mengingat ide insinyur yang agak rendah, itu berhasil diuji dan ekstraksi industri mineral ini dimulai dengan cara ini.

Pada paruh kedua abad ke-20, metode penambangan melalui penggunaan arus frekuensi tinggi mulai aktif digunakan. Dampaknya juga menyebabkan mencairnya belerang. Injeksi berikutnya dari udara panas terkompresi memungkinkan untuk mempercepat kenaikannya dalam keadaan cair ke permukaan.

Sulfur ditemukan dalam jumlah besar dalam gas alam. Metode Claus cocok untuk ekstraksinya. Lubang belerang khusus digunakan di mana degassing dilakukan. Hasilnya adalah produk modifikasi padat dengan kandungan sulfur tinggi.

Aplikasi

Sekitar setengah dari semua belerang yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan asam sulfat. Selain itu, mineral ini diperlukan untuk pembuatan karet, obat-obatan, sebagai fungisida di bidang pertanian. Mineral ini juga telah digunakan sebagai elemen struktural dalam aspal belerang yang populer dan pengganti semen Portland - beton belerang. Ini secara aktif digunakan dalam pembuatan berbagai komposisi kembang api, dalam produksi korek api.

Peran biologis

Sulfur adalah elemen biogenik yang penting. Ini adalah bagian dari sejumlah besar asam amino. Unsur integral dalam pembentukan struktur protein. Dalam fotosintesis bakteri, mineral mengambil bagian dalam reaksi redoks tubuh dan merupakan sumber energi. Dalam tubuh manusia, ada sekitar dua gram belerang per kilogram berat.

Belerang dalam bentuknya yang murni bukanlah zat beracun, tidak seperti gas yang mudah menguap, yang meliputi anhidrida, hidrogen sulfida, dan sebagainya.

Sifat api

Sulfur adalah mineral yang mudah terbakar. Fraksinya yang digiling halus mampu terbakar secara spontan dengan adanya uap air, dengan adanya kontak dengan zat pengoksidasi, dan juga saat membuat campuran dengan batu bara, lemak, minyak. Padamkan belerang dengan air yang disemprotkan dan busa mekanis udara.

Belerang adalah elemen dari kelompok ke-16 (menurut klasifikasi yang sudah ketinggalan zaman - subkelompok utama kelompok VI), periode ketiga dari sistem periodik unsur kimia D. I. Mendeleev, dengan nomor atom 16.

Sulfur menunjukkan sifat non-logam. Dilambangkan dengan simbol S (sulfur Latin). Dalam senyawa hidrogen dan oksigen, itu adalah bagian dari berbagai ion, membentuk banyak asam dan garam. Banyak garam yang mengandung belerang sedikit larut dalam air.

Sulfur adalah unsur keenam belas yang paling melimpah di kerak bumi. Itu terjadi dalam keadaan bebas (asli) dan bentuk terikat.

Senyawa belerang alami yang paling penting: FeS2 - pirit atau pirit besi, ZnS - campuran seng atau sfalerit (wurtzite), PbS - kilap atau galena timbal, HgS - cinnabar, Sb2S3 - antimonit. Selain itu, belerang hadir dalam minyak, batu bara alam, gas alam, dan serpih.

Sulfur adalah unsur keenam dalam hal kandungan di perairan alami, itu terjadi terutama dalam bentuk ion sulfat dan menyebabkan kesadahan "permanen" air tawar.

Sulfur - elemen vital untuk organisme tingkat tinggi, bagian integral dari banyak protein, terkonsentrasi di rambut.

Yang paling menarik adalah Sulphur asli - mineral yang indah, paling sering berwarna kuning cerah, sering membentuk bentuk yang bagus.

Sulfur asli buram hingga transparan (jarang). Dalam bentuk transparan, ia dapat memiliki permainan warna - dispersi yang tinggi (namun, ini khas hanya untuk sampel dari Samara).

Kadang-kadang, belerang dipotong untuk kolektor. Bahan dari dua endapan cocok untuk ini: dari dekat Samara dan dari Sisilia. Pemotongan kristal belerang transparan adalah tes yang paling sulit untuk menguji seni pemotong, karena belerang sangat rapuh dan sensitif terhadap panas sehingga panas jari cukup untuk menyebabkan kristal retak.

Sampel belerang harus disimpan di tempat yang kering.

Sulfur terbaik di dunia adalah dari dekat Samara. Ini secara signifikan lebih rendah daripada belerang dari Sisilia (Italia). Kristal kemerahan, merah muda atau oranye-merah muda dengan area transparan kecil yang cocok untuk memotong batu beberapa karat juga ditemukan di Gunung Saint-Hilaire (Quebec, Kanada). Ternyata, belerang Samara adalah yang paling transparan di dunia.

Di CIS, belerang asli ditemukan di Ukraina dan Turkmenistan.

Sifat magis belerang

Menurut psikolog dan bioenergi, ini adalah warna optimisme dan konstruktif, memberikan istirahat dan meningkatkan emosi positif.

Manusia purba sangat mengenal sinter dan formasi belerang masif di dekat gunung berapi aktif (ini adalah hasil dari sublimasi vulkanik - emanasi).

Dia sangat rela menetap di dekat gunung berapi, karena tanah di sini sangat subur. Sejak zaman kuno, gunung berapi itu sendiri dianggap sebagai ambang neraka, serta produk letusannya - turunannya.

Oleh karena itu, belerang banyak digunakan di zaman kuno oleh peramal, peramal dan peramal yang ingin memanggil "untuk berbicara" kekuatan dunia lain, kekuatan jahat dan neraka.

Alkemis membutuhkan belerang untuk eksperimen mereka, dan dokter juga membutuhkannya.

Sifat penyembuhan belerang

Dia membuat rambut hitam menjadi putih, tinta perak, "melembutkan sifat manusia dan menyebabkan rona merah di wajahnya", menghangatkan tubuh, membantu sakit gigi dan furunculosis, asma dan borok di kepala.

Aristoteles juga mengatakan bahwa belerang membantu epilepsi (menyebabkan pasien bersin), stroke dan migrain, jika Anda menjatuhkannya ke hidung.

Fumigasi belerang digunakan untuk mengobati pilek, penyakit paru-paru dan batuk kronis, sakit kepala dan wasir.

Tanda-tanda kekurangan belerang: sembelit, alergi, kusam dan rambut rontok, kuku rapuh, tekanan darah tinggi, nyeri sendi, takikardia, gula darah tinggi dan trigliserida darah tinggi. Degenerasi lemak hati, perdarahan - di ginjal, gangguan metabolisme protein dan karbohidrat, eksitasi berlebihan pada sistem saraf, lekas marah. Sulfur adalah mineral yang menjadikan bawang putih sebagai "raja tanaman".

Atom belerang merupakan bagian integral dari molekul asam amino esensial (sistin, sistein, metionin), hormon (insulin, kalsitonin), vitamin (biotin, tiamin), glutathione, taurin dan senyawa lain yang penting bagi tubuh. Dalam komposisinya, belerang terlibat dalam reaksi redoks, respirasi jaringan, produksi energi, transfer informasi genetik, dan melakukan banyak fungsi penting lainnya. Sulfur adalah komponen protein struktural kolagen. Chondroitin sulfate hadir di kulit, tulang rawan, kuku, ligamen dan katup miokard. Metabolit yang mengandung sulfur adalah hemoglobin, heparin, sitokrom, fibrinogen dan sulfolipid.

Kalkogen adalah sekelompok elemen yang termasuk belerang. Simbol kimianya adalah S, huruf pertama dari nama Latin Sulphur. Komposisi zat sederhana ditulis menggunakan simbol ini tanpa indeks. Pertimbangkan poin utama mengenai struktur, properti, produksi, dan penggunaan elemen ini. Karakterisasi belerang akan disajikan sedetail mungkin.

Fitur umum dan perbedaan chalcogens

Sulfur termasuk dalam subkelompok oksigen. Ini adalah kelompok ke-16 dalam bentuk periode panjang modern dari Tabel Periodik (PS). Versi usang dari nomor dan indeks adalah VIA. Nama-nama unsur kimia kelompok, tanda-tanda kimia:

• oksigen (O);
• belerang (S);
• selenium (Se);
• telurium (Te);
• polonium (Po).

Kulit elektron terluar dari unsur-unsur di atas memiliki struktur yang sama. Secara total, mengandung 6 yang dapat berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia dengan atom lain. Senyawa hidrogen sesuai dengan komposisi H 2 R, misalnya H 2 S adalah hidrogen sulfida. Nama-nama unsur kimia yang membentuk dua jenis senyawa dengan oksigen: belerang, selenium dan telurium. Rumus umum oksida unsur-unsur ini adalah RO 2, RO 3.

Kalkogen sesuai dengan zat sederhana yang berbeda secara signifikan dalam sifat fisik. Kalkogen yang paling umum di kerak bumi adalah oksigen dan belerang. Elemen pertama membentuk dua gas, yang kedua - padatan. Polonium, unsur radioaktif, jarang ditemukan di kerak bumi. Dalam golongan dari oksigen ke polonium, sifat non-logam berkurang dan sifat-sifat logam meningkat. Misalnya, belerang adalah non-logam yang khas, sedangkan telurium memiliki kilau logam dan konduktivitas listrik.

Unsur No. 16 dari D.I. Mendeleev

Massa atom relatif belerang adalah 32,064. Dari isotop alami, 32 S adalah yang paling umum (lebih dari 95% berat). Nuklida dengan massa atom 33, 34 dan 36 ditemukan dalam jumlah yang lebih kecil.Karakteristik belerang menurut posisinya dalam PS dan struktur atom:

• nomor seri - 16;
• muatan inti atom adalah +16;
• jari-jari atom - 0,104 nm;
• energi ionisasi -10,36 eV;
• elektronegativitas relatif - 2,6;
• keadaan oksidasi dalam senyawa - +6, +4, +2, -2;
• valensi - II (-), II (+), IV (+), VI (+).

Sulfur berada pada periode ketiga; elektron dalam atom terletak pada tiga tingkat energi: pada tingkat pertama - 2, pada tingkat kedua - 8, pada tingkat ketiga - 6. Semua elektron eksternal adalah valensi. Ketika berinteraksi dengan unsur-unsur yang lebih elektronegatif, belerang melepaskan 4 atau 6 elektron, memperoleh bilangan oksidasi khas +6, +4. Dalam reaksi dengan hidrogen dan logam, atom menarik 2 elektron yang hilang sampai oktet terisi dan tercapai keadaan tunak. dalam hal ini turun menjadi -2.

Sifat fisik bentuk alotropik belah ketupat dan monoklinik

Dalam kondisi normal, atom belerang terhubung satu sama lain pada sudut ke dalam rantai yang stabil. Mereka dapat ditutup dalam cincin, yang memungkinkan kita untuk berbicara tentang keberadaan molekul belerang siklik. Komposisi mereka mencerminkan rumus S 6 dan S 8 .

Karakterisasi belerang harus dilengkapi dengan deskripsi perbedaan antara modifikasi alotropik dengan sifat fisik yang berbeda.

Belah ketupat atau -sulfur adalah bentuk kristal yang paling stabil. Ini adalah kristal kuning cerah yang terdiri dari molekul S 8. Massa jenis belerang belah ketupat adalah 2,07 g/cm3. Kristal monoklinik berwarna kuning muda dibentuk oleh -sulfur dengan densitas 1,96 g/cm3. Titik didihnya mencapai 444.5 °C.

Mendapatkan belerang amorf

Apa warna belerang dalam keadaan plastis? Ini adalah massa coklat tua, sama sekali berbeda dari bubuk atau kristal kuning. Untuk mendapatkannya, Anda perlu melelehkan belerang belah ketupat atau monoklinik. Pada suhu di atas 110 ° C, cairan terbentuk, dengan pemanasan lebih lanjut menjadi gelap, pada 200 ° C menjadi kental dan kental. Jika Anda dengan cepat menuangkan belerang cair ke dalam air dingin, maka itu akan mengeras dengan pembentukan rantai zig-zag, yang komposisinya dicerminkan oleh rumus S n.

Kelarutan belerang

Beberapa modifikasi pada karbon disulfida, benzena, toluena dan amonia cair. Jika larutan organik didinginkan perlahan, kristal belerang monoklinik seperti jarum akan terbentuk. Ketika cairan menguap, kristal kuning lemon transparan dari belerang belah ketupat dilepaskan. Mereka rapuh dan dapat dengan mudah digiling menjadi bubuk. Sulfur tidak larut dalam air. Kristal tenggelam ke dasar kapal, dan bubuk bisa mengapung di permukaan (tidak dibasahi).

Sifat kimia

Reaksi menunjukkan sifat non-logam yang khas dari unsur No. 16:

• belerang mengoksidasi logam dan hidrogen, direduksi menjadi ion S2-;
• ketika dibakar di udara dan oksigen, di- dan belerang trioksida terbentuk, yang merupakan anhidrida asam;
• dalam reaksi dengan unsur lain yang lebih elektronegatif - fluor - belerang juga kehilangan elektronnya (teroksidasi).

Bebas belerang di alam

Dalam hal prevalensi di kerak bumi, belerang menempati urutan ke-15 di antara unsur-unsur kimia. Kandungan rata-rata atom S dalam adalah 0,05% dari massa kerak bumi.

Apa warna belerang di alam (asli)? Ini adalah bubuk kuning muda dengan bau khas atau kristal kuning dengan kilau kaca. Deposito dalam bentuk placer, lapisan kristal belerang ditemukan di daerah vulkanisme kuno dan modern: di Italia, Polandia, Asia Tengah, Jepang, Meksiko, dan Amerika Serikat. Seringkali, saat menambang, druze yang indah dan kristal tunggal raksasa ditemukan.

Hidrogen sulfida dan oksida di alam

Di daerah vulkanisme, senyawa belerang berbentuk gas muncul ke permukaan. Laut Hitam pada kedalaman lebih dari 200 m tidak bernyawa akibat pelepasan hidrogen sulfida H 2 S. Rumus oksida belerang adalah divalen - SO 2, trivalen - SO 3. Senyawa gas yang terdaftar hadir di beberapa ladang minyak, gas, dan air alami. Sulfur adalah bagian dari batubara. Hal ini diperlukan untuk konstruksi banyak senyawa organik. Ketika putih telur membusuk, hidrogen sulfida dilepaskan, itulah sebabnya sering dikatakan bahwa gas ini berbau telur busuk. Sulfur merupakan unsur biogenik, diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan manusia, hewan dan tumbuhan.

Pentingnya sulfida dan sulfat alami

Karakterisasi belerang tidak akan lengkap, jika tidak dikatakan bahwa unsur tersebut terjadi tidak hanya dalam bentuk zat sederhana dan oksida. Senyawa alami yang paling umum adalah garam hidrosulfida dan asam sulfat. Sulfida tembaga, besi, seng, merkuri, timbal ditemukan dalam mineral sphalerit, cinnabar, dan galena. Sulfat termasuk garam natrium, kalsium, barium dan magnesium, yang membentuk mineral dan batuan di alam (mirabilite, gypsum, selenite, barite, kieserite, epsomite). Semua senyawa ini digunakan di berbagai sektor ekonomi, digunakan sebagai bahan baku untuk pengolahan industri, pupuk, bahan bangunan. Nilai medis dari beberapa hidrat kristal sangat bagus.

Resi

Zat kuning dalam keadaan bebas terjadi di alam pada kedalaman yang berbeda. Jika perlu, belerang dilebur dari batu, tanpa mengangkatnya ke permukaan, tetapi dengan memaksa batu yang sangat panas ke kedalaman.Metode lain dikaitkan dengan sublimasi dari batu yang dihancurkan di tungku khusus. Metode lain melibatkan pelarutan dengan karbon disulfida atau flotasi.

Kebutuhan industri akan belerang sangat besar, oleh karena itu senyawa-senyawanya digunakan untuk memperoleh unsur-unsurnya. Dalam hidrogen sulfida dan sulfida, belerang dalam bentuk tereduksi. Bilangan oksidasi unsur tersebut adalah -2. Sulfur dioksidasi, meningkatkan nilai ini menjadi 0. Misalnya, menurut metode Leblanc, natrium sulfat direduksi dengan batubara menjadi sulfida. Kemudian kalsium sulfida diperoleh darinya, diolah dengan karbon dioksida dan uap air. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dioksidasi dengan oksigen atmosfer dengan adanya katalis: 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S. Penentuan belerang yang diperoleh dengan berbagai metode terkadang memberikan nilai kemurnian yang rendah. Pemurnian atau pemurnian dilakukan dengan distilasi, rektifikasi, perlakuan dengan campuran asam.

Penggunaan belerang dalam industri modern

Sulfur granulated digunakan untuk berbagai kebutuhan produksi:

1. Memperoleh asam sulfat dalam industri kimia.
2. Produksi sulfit dan sulfat.
3. Produksi sediaan nutrisi tanaman, pengendalian penyakit dan hama tanaman pertanian.
4. Bijih yang mengandung sulfur diproses di pertambangan dan pabrik kimia untuk mendapatkan logam non-ferrous. Produksi yang menyertai adalah asam sulfat.
5. Pengantar komposisi beberapa nilai baja untuk memberikan sifat khusus.
6. Terima kasih mendapatkan karet.
7. Industri korek api, kembang api, bahan peledak.
8. Gunakan untuk persiapan cat, pigmen, serat buatan.
9. Kain pemutih.

Toksisitas belerang dan senyawanya

Partikel seperti debu dengan bau yang tidak sedap mengiritasi selaput lendir rongga hidung dan saluran pernapasan, mata, dan kulit. Tetapi toksisitas unsur belerang tidak dianggap terlalu tinggi. Menghirup hidrogen sulfida dan dioksida dapat menyebabkan keracunan parah.

Jika, selama pemanggangan bijih yang mengandung belerang di pabrik metalurgi, gas buang tidak ditangkap, maka mereka memasuki atmosfer. Menggabungkan dengan tetes dan uap air, belerang dan nitrogen oksida menimbulkan apa yang disebut hujan asam.

Sulfur dan senyawanya dalam pertanian

Tanaman menyerap ion sulfat bersama dengan larutan tanah. Penurunan kandungan belerang menyebabkan perlambatan metabolisme asam amino dan protein dalam sel hijau. Oleh karena itu, sulfat digunakan untuk pemupukan tanaman.

Untuk mendisinfeksi rumah unggas, ruang bawah tanah, toko sayuran, bahan sederhana dibakar atau bangunan diperlakukan dengan persiapan yang mengandung belerang modern. Sulfur oksida memiliki sifat antimikroba, yang telah lama digunakan dalam produksi anggur, dalam penyimpanan sayuran dan buah-buahan. Sediaan belerang digunakan sebagai pestisida untuk mengendalikan penyakit dan hama tanaman pertanian (powdery mildew dan spider mites).

Aplikasi dalam kedokteran

Tabib hebat dari zaman kuno Avicenna dan Paracelsus sangat mementingkan studi tentang sifat obat dari bubuk kuning. Belakangan diketahui bahwa seseorang yang tidak mendapat cukup belerang dengan makanan menjadi lebih lemah, mengalami masalah kesehatan (termasuk gatal dan pengelupasan kulit, melemahnya rambut dan kuku). Faktanya, tanpa belerang, sintesis asam amino, keratin, dan proses biokimia dalam tubuh terganggu.

Belerang medis termasuk dalam salep untuk pengobatan penyakit kulit: jerawat, eksim, psoriasis, alergi, seborrhea. Mandi belerang dapat meredakan nyeri rematik dan asam urat. Untuk penyerapan yang lebih baik oleh tubuh, sediaan yang mengandung belerang yang larut dalam air telah dibuat. Ini bukan bubuk kuning, tetapi zat kristal putih. Ketika digunakan secara eksternal, senyawa ini dimasukkan ke dalam kosmetik perawatan kulit.

Gipsum telah lama digunakan dalam imobilisasi bagian tubuh manusia yang terluka. diresepkan sebagai pencahar. Magnesia menurunkan tekanan darah, yang digunakan dalam pengobatan hipertensi.

Belerang dalam sejarah

Bahkan di zaman kuno, zat kuning non-logam menarik perhatian seseorang. Tetapi baru pada tahun 1789 ahli kimia besar Lavoisier menetapkan bahwa bubuk dan kristal yang ditemukan di alam terdiri dari atom belerang. Diyakini bahwa bau tidak sedap yang muncul saat dibakar, mengusir semua roh jahat. Rumus untuk oksida belerang, yang diperoleh selama pembakaran, adalah SO2 (dioksida). Ini adalah gas beracun dan berbahaya bagi kesehatan jika terhirup. Beberapa kasus kepunahan massal orang oleh seluruh desa di pesisir, di dataran rendah, para ilmuwan menjelaskan pelepasan hidrogen sulfida atau sulfur dioksida dari bumi atau air.

Penemuan bubuk hitam meningkatkan minat militer pada kristal kuning. Banyak pertempuran dimenangkan berkat kemampuan pengrajin untuk menggabungkan belerang dengan zat lain dalam proses pembuatannya.Senyawa yang paling penting - asam sulfat - juga dipelajari untuk digunakan sejak lama. Pada Abad Pertengahan, zat ini disebut minyak vitriol, dan garam disebut vitriol. Tembaga sulfat CuSO 4 dan besi sulfat FeSO 4 masih belum kehilangan arti pentingnya dalam industri dan pertanian.

kristal belerang

belerang asli(Belerang) adalah kristal kuning muda yang indah, kuning lemon, kuning kaya yang akan menghiasi setiap koleksi mineral dengan warna cerahnya. Agregat warna kecoklatan ditemui; pewarnaan ini diberikan oleh campuran bahan organik. Kristal belerang dapat berukuran sepersekian milimeter, tetapi juga dapat mencapai ukuran yang cukup besar - hingga puluhan sentimeter.

kristal belerang kuning lemon

properti fisik. Kristal belerang memiliki monoklinik atau belah ketupat syngony, kenampakan kristal adalah kombinasi kubus dan belah ketupat. Kristal memiliki kaca bersinar. Kekerasan mineral ini kecil - 1-2 unit pada skala Mohs sepuluh poin. Kepadatan kristal belerang adalah 2,05 - 2,08 gram per sentimeter kubik. Kristal rapuh dan mudah pecah saat terkena benturan.

Kristal belerang memiliki konduktivitas listrik rendah dan dapat digunakan sebagai isolator listrik. Mineral ini menghantarkan panas dengan buruk dan merupakan isolator termal yang sangat baik.

Sulfur asli mungkin mengandung, selenium, astatin dan telurium sebagai pengotor isomorfik. Ketika digosok, mineral ini menjadi bermuatan listrik statis dan dapat menarik benda-benda ringan, seperti kertas kecil, ke dirinya sendiri.

Belerang dapat dicairkan dengan memanaskannya hingga suhu 115,2 derajat Celcius; ketika terkena suhu tinggi, mineral ini aktif teroksidasi dan terbakar. Pada saat yang sama, ini menyoroti sulfat anhidrida SO3- gas dengan bau yang menyesakkan.

Para alkemis menggunakan belerang asli dalam eksperimen mereka, dan pendudukan di antara penduduk negara-negara Eropa pada waktu itu sama dengan ilmu sihir. Pada Abad Pertengahan dan Renaisans, Inkuisisi mengorganisir perburuan nyata untuk penyihir dan penyihir. Oleh karena itu, bau belerang yang terbakar telah dikaitkan dengan roh jahat dan iblis.

Pulau belerang, gunung berapi Dallol, Ethiopia

Sulfur terbentuk selama pelapukan deposit sulfida logam.

Di sekitar beberapa gunung berapi yang teredam (atau mendingin), larutan jenuh dengan ion logam sulfida muncul ke permukaan bumi. Selama pengendapannya, belerang asli juga terbentuk ( vulkanik).

Mineral ini juga dapat terbentuk selama dekomposisi beberapa garam. Jadi, belerang asli terbentuk selama oksidasi dan dekomposisi mineral gips(CaSO4 2H2O). Ada deposit seperti itu di pantai selatan dan utara Italia.

Deposit belerang secara aktif dikembangkan baik di Rusia (wilayah Volga) dan di luar negeri di Amerika Serikat (di Texas dan Louisiana). Ini digunakan untuk menghasilkan asam sulfat.

Ada deposit belerang vulkanik di Jepang dan Ethiopia. Tetapi di negara-negara ini, mineral ini tidak ditambang.

Deposit belerang vulkanik menempati area yang luas, sementara lapisan kuning, oranye, merah dan sungai membentuk pemandangan fantastis yang paling indah.

Letusan gunung berapi di Io, satelit Saturnus (foto oleh pesawat ruang angkasa Voyager). Permukaan planet ditutupi dengan lapisan belerang.

Sulfur adalah mineral umum, baik di Bumi maupun di planet lain. Misalnya, bulan Saturnus Dan tentang adalah planet kecil (sebanding volumenya dengan Bulan), dengan inti cair. Gunung berapi sering meletus di Io; ketika mendingin, banyak unsur (asli) belerang dilepaskan. Mineral ini membuat permukaan planet terlihat seperti kuning telur.

Batuan yang membentuk kerak Venus- sebagian besar basal abu-abu. Tapi di planet ini ada banyak daerah di mana gunung berapi aktif. Menurut pemindaian planet ini oleh pesawat ruang angkasa, permukaan di area ini juga ditutupi dengan lapisan belerang asli.

Ekstraksi belerang asli. Amerika Serikat, Texas.

Kristal mineral kuning cerah ini sangat indah, tetapi kolektor harus menyadari bahwa mereka rapuh dan takut terkena suhu tinggi.