硫的同素异形体

✍ dations ◷ 2025-08-01 11:30:58 #硫的同素异形体

硫有着大量的同素异形体，其数量只是仅次于碳。硫在自然界中最常见的形式是黄色的正交晶系α-硫，其中包含S8的皱褶环。二硫为硫的双原子分子。在720°C，硫主要以二硫存在。在530°C、低压(1毫米水银)的环境中，硫蒸汽占99%是二硫。火焰中产生的S2分子使硫燃烧时呈蓝色。三硫的弯曲结构类似臭氧，为一樱桃红色的气体。在440°C、10毫米水银的环境，三硫组成了硫蒸汽的10%。在硫蒸汽存在。根据理论计算的最新观点认为四硫有着环状结构。尚未分离，只在硫蒸汽侦测到。S6的晶形为菱面体，为橙红色固体，首次透过下列反应发现于1891年。H2S4 + S2Cl2 → cyclo-S6 + 2 HCl (在稀释的乙醚溶液中)这是由含S6和S10的二硫化碳中之溶液制备所得。为亮黄色固体，有α、β、γ、δ四种结构。环七硫的环有着不寻常幅度的键长(199.3–218.1 pm)，因此被认为是最不稳定的同素异形体。α-硫是硫自然界中最常见的形式，其纯净时的颜色是黄绿色(市面上出售的硫因为有着微量的环七硫而呈现更黄的颜色)。α-硫实际上不溶于水，导热性能差，为一良好的电绝缘体。此是硫由二硫化碳结晶而得之紧密的黄色晶体，融点112.8度。融化硫于部分凝固后，倒出多余液体，剩下无数之针形晶体即为单斜硫，融点119.2度。为沸腾之硫注入冷水所得之软黏体，有弹性。发现于1890年，为融化硫由二硫化碳缓慢结晶而成。这些同素异形体是由多种方法合成，例如可以透过二氯化硫(Sn-mCl2)和H2Sm反应，即Sn−mCl2 + H2Sm → cyclo-Sn制取。S12、S18、S20可以由S8制得，其中S12是继S8后最稳定的环状同素异形体。S9有4种形式，S18则有2种。生产纯净的连锁硫已被证明是极其困难的。亦称“纤维硫”或ω1-硫，其密度为2.01 g·cm−3，会在其融点104°C附近分解。亦称ω2-硫。这是硫在160°C以上时融解的淬火产物。为ψ硫和χ硫的混合物。ω硫可被可用作橡胶的硫化。此为融化后熔融的硫的名字，冷却此主要给出β-硫。深色液体，由λ硫经淬火冷却后形成。含Sn环的混合物。把硫加热至170°C可形成S∞。

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