S是什么化学元素(HE是什么化学元素)

硫是一种非金属元素，化学符号S，原子序数16。硫是氧族元素(ⅵ a族)之一，在元素周期表中位于第三周期。

通常元素硫是黄色晶体，也叫硫磺。硫有许多同素异形体，如菱形硫、单斜硫和弹性硫。硫在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。硫不溶于水，微溶于乙醇，易溶于二硫化碳。

硫是人体蛋白质的重要元素，对人体生命活动具有重要意义。硫磺主要用于生产化肥、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂。

而含硫矿石燃烧产生的二氧化硫与空气体中的水结合生成亚硫酸，亚硫酸与空气体中的氧气反应生成硫酸，从而造成硫酸酸雨。

对人体而言，元素硫通常无毒无害，而其他含硫化合物可能具有一定的毒性，如硫化物毒性。

亚洲最大的硫磺生产基地和世界三大天然气脱硫厂都位于达州。

学习历史

硫升华

硫磺的英文名是sulfur，来源于拉丁语“surphur”。据说是来自印度的梵语“sulvere”，原意是明黄色。表示硫磺的英文前缀是“thio-”，来源于希腊语“theion”(硫磺)。硫磺自古以来就为人们所知。大约4000年前，埃及人用硫磺燃烧产生的二氧化硫来漂白布料，古希腊人和罗马人也熟练使用二氧化硫进行熏蒸和漂白。公元前九世纪，罗马著名诗人荷马在他的作品中描述了硫磺在燃烧时具有消毒和漂白的作用。

硫磺在中国古代被列为重要的药材。中国古代第一部药理学专著《神农本草》记载的46种矿物药中，石硫(硫磺)就在其中。在这本书里，还指出“石硫能化金、银、铜、铁、奇物”。这说明当时已经知道硫可以直接与铜、铁等金属反应生成金属硫化物。世界上现存最古老的炼丹术著作《周易参同契》也描述了硫可以与挥发性的汞发生化学结合，形成不挥发性的硫化汞。东晋方士葛洪的《抱朴子内篇》中也有“朱砂烧成水银，积而化为朱砂”的记载。中国对火药的研究可能始于公元7世纪。当时的火药是黑火药，由硝酸钾、硫磺和木炭组成。火药的制造促进了硫磺提取和提炼技术的发展。《太清石壁记》中有升华炼硫的记载。明朝末年，宋的《天工开物》一书详细描述了用黄铁矿和含煤黄铁矿生产硫磺的操作方法。

随着1746年英国人J .罗巴克发明铅室法生产硫酸和1777年法国人A.L .拉瓦锡承认硫是一种元素，硫进入了现代化学的大门。在随后的几年里，硫迅速成为与现代化学工业和现代化学工业密切相关的最重要的元素之一。

古籍解读

康熙字典

《广韵》、《集韵》力求切音、保音。石硫，药名。《正字通》淮南子，夏至硫泽，入地，遇钹，船上硫如蜜，黄中有金红色处，明如水晶，今镝硫不佳。此流，因其似石，故唐韵随石。也犯了一个错误。粗鄙也很尴尬。坏词跟在坏词后面。

内容分发

火山硫矿(2张)

硫在自然界中分布广泛，在地壳中的含量为0.048%(质量)。在自然界中，硫以游离态和结合态存在。元素硫主要存在于火山周围地区。结合态的硫多为矿物，可分为硫化矿和硫酸盐矿。硫化物包括黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PbS)和闪锌矿(ZnS)。硫酸盐矿物有石膏(CaSO4 2H2O)、芒硝(Na2SO4 10H2O)、重晶石(BaSO4)、天青石(SrSO4)、钙矾石[(ALO)2so 4·9H2O]、明矾石[k2so 4·Al2(SO4)3·24h2o]等。煤通常含有少量的硫。

理化性质

物理性质

和原子(离子)结构。

硫有25种同位素，其中4种是稳定的:32S(95.02%)、33S(0.75%)、34S(4.21%)和36S(0.02%)。除了35S，其他放射性同位素的半衰期都很短。硫-35是由宇宙射线在空气体中射氩-40引起的，半衰期为87.48天。

在森林生态系统中，硫酸盐主要来自空气体，少量来自矿物风化。硫同位素的不同含量可以用来确定它们的来源。

原子半径:102pm；；

离子半径:184 pm(S2-)，29pm(S4+)；

基态的原子电子排列公式为1s2s2p6 3s23p4。

分子种类

不同种类的元素硫包括S2(二聚硫)、S3(三聚硫)、S4(四聚硫)、S5(五聚硫)、S6(环状六硫化物)、S7(环状七硫化物)、S8(环状八硫化物)、S9(环状九硫化物)、S10(环状十硫化物)、S11(环状十一硫化物)。

颜色和状态

纯硫磺为淡黄色固体，质地柔软轻盈，粉末有臭味。

溶解度

硫不溶于水，但溶于二硫化碳。

从甲苯中沉淀的硫晶体(6张)

并且导热性和导电性都很差。酥脆，不溶于水。无定形硫主要是弹性硫，是将熔融的硫快速倾倒在冰水中得到的。它不稳定，可以转化为结晶硫。结晶硫可溶于二硫化碳(而弹性硫只能部分溶解)、四氯化碳、甲苯、苯等有机溶剂。除了零以外还有三种常见的化合价，分别是-2(硫化氢)、+4(亚硫酸钠)、+6(硫酸)。+2价(甲醛合次硫酸氢钠)并不常见。第一电离能为10.360eV，结晶硫不溶于水，微溶于乙醇和乙醚，溶于二硫化碳、四氯化碳、甲苯和苯。它可以转化为结晶硫(邻硫)，这是室温下唯一稳定的硫形式。原子半径:88pm。

透明的

通过空之间S8环排列顺序的不同，可以形成硫的几种元素晶体，其中最常见的是菱面体硫和单斜体硫。

黄铁矿，也称为菱形硫或α-硫，是室温下唯一稳定的硫形式。加热到95.5℃时，转化为单斜硫(此时未熔化)。单斜硫又称β-硫，在温度低于95.5℃时会慢慢转化为稳定的斜方硫。和苯(C6H6)等非极性溶剂中溶解。

晶格参数

a = 1043.7 pm

b = 1284.5 pm

c = 2436.9 pm

α = 90

β = 90

γ = 90

粘性

硫的粘度变化(变量:温度(℃))

固体硫的分子一般为S8，其结构为马鞍形。当硫被加热时，它的分子结构会发生变化。加热到160℃时，S8的环状开始断裂成开链，粘度增加，在190℃时达到最大值。加热到190℃以上，长链开始断裂，粘度再次下降。在130 ~ 160℃时，液体硫磺的粘度最小，流动性最好。硫在不同温度下的粘度如图所示。

化学性质

原子属性

亲和能(kj·mol-1):a1:-200，a2:590；

电离能如下

电离能(千焦/摩尔)

第一电离能:999.6

第六电离能:8495

第二电离能:2251

第七电离能:27106

第三电离能:3361

第八电离能:31669

第四电离能:4564

第九电离能:36578

第五电离能:7013

第十电离能:43138

电负性:2.58(保龄球量表)，[4] 2.44(阿莱-罗里量表)[3]；

同素异形体

在硫的所有状态(固态、液态和气态)中，硫都有不同的同素异形体，这些同素异形体之间的关系还没有完全搞清楚。一般晶体中的硫是由八个原子组成的环:S8，还有一个不稳定的环S6分子作为硫的结构单元。S8环是元素硫最稳定的分子。在该环分子中，每个硫原子采用sp3不等杂化，并通过单键与另外两个硫原子相连。粘结长度为206pm，内部粘结角为108°，两个表面之间的夹角为98°。不管是哪种类型，硫经常被缩写为s。

常见反应

硫可以与变价金属反应生成低价金属硫化物，如硫粉和铁粉(

);硫和铜粉(

)。

注意:硫和汞在室温下会发生反应:

因此，泄漏的汞可以用硫磺处理；

硫会与强氧化性酸发生反应，例如:

。

化合价和相应的化合物

自然界中硫的常见化合价是-2、0、+4和+6。

有H2S、Na2S等-2价硫化物，0价硫为单质硫，SO2、H2SO4和+4价亚硫酸盐(Na2SO3等。)，以及SO3、H2SO4和+6价硫酸盐(Na2SO4等。).

键能

化学键能(千焦/摩尔)

S-H 347

S-C 272

S=C 476

S-O 265

S=O 525

S-F 328

S-S 226

S-Cl 255

危险

工业硫磺是一种易燃固体。另外，空含有一定浓度硫尘的气体，遇火不仅会爆炸，而且硫尘带静电容易产生火花，导致爆炸(硫尘爆炸下限为2.3g/m3)，进而燃烧引起火灾。根据固体火灾危险性分类，硫磺属于乙类，硫磺回收成型装置属于乙类火灾危险性单位。吸入硫磺粉尘还会引起咳嗽和咽喉痛。

(1)燃烧和爆炸:

①正常情况下燃烧缓慢，与氧化剂混合时燃烧速度急剧增加；

(2)与氧化剂混合形成爆炸性混合物；

③遇明火、高温，易发生火灾；

(4)灰尘往往带有高达几千甚至几万伏的静电；

⑤摩擦产生的高温和明火可导致硫磺粉尘爆炸和火灾；

⑥一般情况下，硫尘比可燃气体更容易发生爆炸，但其燃烧速度和爆炸压力低于可燃气体。

⑵对人体的危害:

①由于在肠道内可部分转化为硫化氢并被人体吸收，大量吞咽(10g以上)可导致硫化氢中毒；

②可引起结膜炎和皮肤湿疹，对皮肤有弱刺激性；

③长期吸入硫磺粉尘一般无明显毒性:

暴露极限:中国的MAC，美国的TWA和STEL没有标准。

毒理学数据:低毒性。

含硫化合物

二氧化硫

二氧化硫(SO2)是一种常见的酸性氧化物，是酸雨的“罪魁祸首”。

二氧化硫通常由单质硫或含硫化合物氧化而成，如

有时这种反应会产生元素硫:

二氧化硫遇水生成亚硫酸；

1.漂白性能:

二氧化硫具有漂白性能，但只能漂白品红等少数物质。漂白的原理是与有机颜料结合生成无色物质，漂白是暂时的，因为化合物会分解。

2.还原性:

(1)二氧化硫可被大多数氧化剂(包括氧气)氧化:

⑵二氧化硫使高锰酸钾溶液无色不是漂白。

⑵二氧化硫具有还原性，氯气具有氧化性，两者体积比为1:1，同时通入品红溶液，溶液不会褪色。因为这两者完全相反。

3、弱氧化:

硫酸

硫酸是一种非常常见的酸。制药行业常用硫酸清洗仪器(尤其是玻璃容器)；许多原电池的电解液也是硫酸；浓硫酸可以吸收水分，起到酸性干燥剂的作用。

因为稀硫酸没有特殊性质，所以只介绍浓硫酸的性质。

浓硫酸有四个主要性质:难挥发性、吸水性、脱水性和强氧化性。前两个是物理性质，后两个是化学性质。

1.难挥发:由于硫酸的沸点较高，与其他酸相比不易挥发，所以常利用这一性质由浓硫酸制备其他强酸(通常为氯化氢):

2.吸水性:由于硫酸很容易与水结合形成H2SO4 xH2O，它可以从水分子或结晶水合物中吸收H2O；

3.脱水:浓硫酸能将有机物或弱酸中的氢和氧以2:1的比例脱除并结合成水(分解有机物时一般同时加热)，如:

(这种反应有副反应:

)

4.氧化性强:+6价硫能氧化许多还原剂(包括不能与稀硫酸反应的铜)；

但由于二氧化硫在浓硫酸介质中的还原性远弱于在水中的还原性，浓硫酸不与二氧化硫发生反应，但由于二氧化硫易溶于浓硫酸，所以仍无法用浓硫酸干燥二氧化硫。当冷的浓硫酸遇到铁、铝等金属时，金属会被钝化，即在金属表面形成一层致密的氧化膜，阻止进一步的反应。因此，浓硫酸可以用铁制或铝制容器装运。

硫酸钙

硫酸钙(CaSO4)是石膏的主要成分。石膏分为生石膏(主要成分CaSO4 2H2O，即二水硫酸钙)和熟石膏(主要成分CaSO4 2H2O)。石膏可以用来制作豆腐、铅笔等产品。

制备方法

硫磺可以通过在硫酸氢盐中加入亚硫酸(或引入二氧化硫)来制备。化学方程式:

①

,②

(回复反应)

在酸性高锰酸钾中引入硫酸氢盐。化学方程式:

将硫化氢引入亚硫酸中。化学方程式:

与硫化物反应。比如:

黄铁矿、碳和氧被用来在高温下制造硫磺。化学方程式:

功能

工业需求

硫在工业中很重要，例如电池或溶液中的硫酸。硫磺被用来制造火药。做橡胶工业的硫化剂。硫磺也用来杀死真菌和作为肥料。硫化物在造纸工业中用于漂白。硫酸盐也用于烟花。硫代硫酸钠和硫代硫酸铵在摄影中用作固定剂和肥料。

制造硫酸、亚硫酸盐、杀虫剂、塑料、搪瓷、合成染料、橡胶硫化、漂白、医药、油漆、硫磺软膏等。

硫矿物的主要用途是生产硫酸和硫磺。硫酸是硫磺消费大户，我国70%以上的硫磺用于硫酸生产。化肥是硫酸的最大消耗者，占硫酸总量的70%以上，尤其是磷肥，消耗硫酸最多，增幅最大。除化肥外，硫酸还用于制造苯酚、硫酸钾等90多种化工产品。轻工系统的自行车和皮革工业；纺织系统的粘胶、纤维、维纶等产品；冶金钢材酸洗和氟化盐生产部；石油系统的原油加工、石油催化剂、添加剂、医药工业都离不开硫酸。

高品位硫铁矿烧渣可回收铁等。低级煤渣可以用作水泥配料。少量的银、金、铜、铝、锌和钴可以从矿渣中回收。硫磺不仅是生产硫酸的原料，还广泛用于生产化工产品，如硫化铜和焦亚硫酸钠。此外，在制糖过程中，要将硫氧化成二氧化硫气体进行漂白和脱色。硫磺也直接或间接地用于杀虫剂生产；粘胶纤维生产中应使用二硫化碳作溶剂；金属硫化物浮选选用的药剂应以二硫化碳为原料；除上述应用外，硫磺消费行业还包括火柴制造、水泥枕轨处理、医药等。

硫磺用于制造黑火药、火柴等。硫磺也是生产橡胶制品的重要原料。硫磺也用来杀死真菌和作为肥料。硫化物在造纸工业中用于漂白。硫代硫酸钠和硫代硫酸铵在摄影中用作固定剂。硫磺也是制造一些杀虫剂(如石灰-硫磺混合物)的原料。

生理作用

半胱氨酸、蛋氨酸、同型半胱氨酸、牛磺酸等氨基酸和一些常见的酶都含有硫，所以硫是所有细胞的必需元素。在蛋白质中，多肽之间的二硫键是蛋白质结构的重要组成部分。一些细菌在一些类似于光合作用的过程中利用硫化氢作为电子供体(一般植物利用水来达到这个目的)。植物以硫酸盐的形式吸收硫。无机硫是铁硫蛋白的一种成分。硫是细胞色素氧化酶的关键成分。

在医学上，硫磺还可以用来制作硫磺软膏，治疗一些皮肤病，但对身体有害。长期在高硫工矿区工作，对健康危害很大。

在日常生活中，当水银温度计破裂时，可以将硫磺撒在散落的水银珠上，生成稳定的化合物(

)防止水银蒸发的危害。

防御措施

根据国家标准《工业硫磺》(GB 2449—2006)，工业硫磺的安全注意事项如下。

安全。

从事工业硫磺生产、运输、储存和加工的工人在作业时应使用必要的防护用品。

严格遵守国家关于消防和危险品的安全规定。工业硫磺储存场所和仓库应配备专用灭火器材，严禁明火。允许使用喷水和其他方法熄灭燃烧的硫磺。

由于硫磺粉尘具有爆炸性，在使用和运输工业硫磺时，应防止硫磺粉尘的产生或排放。液体硫磺的生产、储存、运输和使用应符合相关安全规定。

标志、包装、运输和储存

工业硫磺包装容器上应有明显、牢固的标志，包括生产厂家名称、地址、产品名称、商标、等级、净重、批号、生产日期、工业硫磺标准号和符合GB 190的“易燃固体”标志。

固体产品可以用塑料编织袋或塑料薄膜袋包装，也可以散装。其中，散装硫磺可以不用塑料薄膜袋包装，散装产品要加盖，但粉状硫磺不能散装。液态硫应储存在专用容器中。

产品的运输应符合国家有关规定。

块状和粒状硫磺可以露天或仓库储存。粉状和片状硫磺储存在有屋顶的地方或仓库。

袋装产品应成垛堆放，垛与垛之间应有不小于0.75米宽的通道。不允许放在水管和取暖设备附近。