硫的同素异形体
 | 此条目序言章节没有充分总结全文内容要点。 (2011年7月26日) |
 | 此條目需要擴充。 (2012年11月30日) |
硫有著大量的同素異形體，其數量只是僅次於碳。[1] 硫在自然界中最常見的形式是黃色的正交晶系α-硫，其中包含S8的皺褶環。
氣態同素異形體
二硫S2
二硫为硫的双原子分子。在720°C，硫主要以二硫存在。在530°C、低壓(1毫米水銀)的環境中，硫蒸气佔99%是二硫。火焰中產生的S2分子使硫燃燒時呈藍色。[1]
三硫S3
三硫的彎曲结构类似臭氧，為一櫻桃紅色的氣體。[1]在440°C、10毫米水銀的環境，三硫組成了硫蒸汽的10%。[1]
四硫S4
在硫蒸汽存在。根據理論計算的最新觀點認為四硫有著環狀結構。[2]
環五硫S5
尚未分離，只在硫蒸汽偵測到。[3]
固體環狀結構
环六硫S6
S6的晶形為菱面體，為橙红色固體，首次透過下列反應发现于1891年。
H2S4 + S2Cl2 → cyclo-S6 + 2 HCl (在稀釋的乙醚溶液中)[1]
环-S6.环-S10加合物
這是由含S6和S10的二硫化碳中之溶液製備所得。
环七硫S7
為亮黄色固体，有α、β、γ、δ四种结构。環七硫的環有著不尋常幅度的鍵長(199.3–218.1 pm)，因此被認為是最不穩定的同素異形體。
S8
_V.1.svg)
斜方硫（菱形硫）(α-硫)
α-硫是硫自然界中最常見的形式，[1]其純淨時的顏色是黃綠色(市面上出售的硫因為有著微量的环七硫而呈現更黃的顏色)。α-硫實際上不溶於水，導熱性能差，為一良好的電絕緣體。此是硫由二硫化碳結晶而得之緊密的黃色晶體，融點112.8度。
單斜硫(β-硫)
融化硫於部分凝固後，倒出多餘液體，剩下無數之針形晶體即為單斜硫，融點119.2度。
彈性硫
為沸騰之硫注入冷水所得之軟黏體，有彈性。
γ硫
发现于1890年，为融化硫由二硫化碳缓慢結晶而成。
Sn,(n = 9–15, 18, 20)
這些同素異形體是由多種方法合成，例如 可以透过二氯化硫(Sn-mCl2)和H2Sm反應，即
Sn−mCl2 + H2Sm → cyclo-Sn+2 HCl[1]
制取。S12、S18、S20可以由S8製得，其中S12是繼S8後最穩定的環狀同素異形體。S9有4種形式，S18則有2種。
固體連鎖硫結構
生產純淨的連鎖硫已被證明是極其困難的。
ψ硫
亦稱「纖維硫」或ω1-硫[3]，其密度為2.01 g·cm−3，會在其融點104°C附近分解。
χ硫
亦稱ω2-硫。
連續硫形式
無定形硫
這是硫在160°C以上時融解的淬火產物。
ω硫
λ硫
此為融化後熔融的硫的名字，冷卻此主要給出β-硫。[3]
μ硫
π硫
S∞
把硫加热至170°C可形成S∞。
參考資料
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ Ming Wah Wong, Ralf Steudel. Structure and spectra of tetrasulfur S4 – an ab initio MO study. Chemical Physics Letters. 2003, 379 (1-2): 162–169. Bibcode:2003CPL...379..162W. doi:10.1016/j.cplett.2003.08.026.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 R. Steudel (编). Elemental sulfur and sulfur-rich compounds I (Topics in current chemistry). Springer. 2004. ISBN 3540401911.
- ^ Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman. Inorganic Chemistry. Elsevier. 2001. ISBN 0-12-352651-5.