Zwavel

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
(Doorverwezen vanaf Sulfur)
Ga naar: navigatie, zoeken
Zwavel / Sulfur
Periodiek systeem
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Zwavel
Zwavel
Algemeen
Naam Zwavel / Sulfur
Symbool S
Atoomnummer 16
Groep Zuurstofgroep
Periode Periode 3
Blok P-blok
Reeks Niet-metalen
Kleur Geel
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 32,06
Elektronenconfiguratie [Ne]3s2 3p4
Oxidatietoestanden -2, +4, +6
Elektronegativiteit (Pauling) 2,58
Atoomstraal (pm) 103
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 999,60
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 2251,78
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 3356,75
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 2070
Smeltpunt (K) 386
Kookpunt (K) 718
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 1,7175
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 9,62
Van der Waalse straal (pm) 180
Kristalstructuur Ortho
Molair volume (m3·mol−1) 15,49
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 710
Elektrische weerstandΩ·cm) 2×1023
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 0,205
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Zwavel is een scheikundig element met symbool S en atoomnummer 16. Het is een geel niet-metaal.

Ontdekking[bewerken]

Al in de 9e eeuw v.Chr. was bekend dat een mengsel van zwavel, kool en teer uiterst brandbaar is en daarom werd het regelmatig toegepast bij oorlogshandelingen. In de 12de eeuw werd in China buskruit uitgevonden dat een mengsel was van kaliumnitraat, houtskool en zwavel. In de mythologie werd zwavel vaak in verband gebracht met de hel. Vroegere alchemisten gebruikten voor zwavel een symbool dat bestond uit een driehoek met daarop een kruis. Proefondervindelijk was bekend geworden dat zwavel makkelijk reageert met kwik. Rond 1774 was het de wetenschapper Antoine Lavoisier die ontdekte dat zwavel een chemisch element is en geen verbinding.

De naam zwavel is vermoedelijk afgeleid van het indo-europees *suel- „doen opzwellen“, "koken".

Toepassingen[bewerken]

In de chemische industrie wordt zwavel veelvuldig gebruikt als grondstof voor velerlei verbindingen. Belangrijke afnemers van zwavel zijn de productie van zwavelzuur en de rubberindustrie waar het wordt gebruikt voor het vulkaniseren. Andere toepassingen van zwavel zijn:

  • Grondstof voor kunstmest
  • reductor in Vuurwerk
  • vroeger werd het ook in lucifers gebruikt: zwavelstokjes
  • In de tuinbouw voor bestrijding van echte en valse meeldauw op sierteeltproducten en in de biologische fruitteelt
  • Voor het opruimen van gemorst kwik, omdat zwavel hiermee snel reageert en voorkomt dat het verdampt
  • Ook bij de productie van munitie werd vroeger veel zwavel gebruikt.
  • Om wespennesten uit te roken

Opmerkelijke eigenschappen[bewerken]

Een stukje zwavel smelt tot een bruinrode vloeistof wanneer het aangestoken wordt. De blauwe zwavelvlam kan het best in het donker geobserveerd worden.

Zwavel is een niet-metaal met een helder gele kleur. Als zelfstandig element is het geurloos. Bij verbranding straalt het een blauw licht uit en vormt daarbij het stekende zwaveldioxide. In water is het onoplosbaar, maar in koolstofdisulfide lost het wel goed op. De zwavelchemie is een belangrijke tak van de chemie, mineralogie, milieukunde en technologie.

Het element zelf vormt een gele kristallijne vaste stof met een rombische kristalstructuur, die bestaat uit een opstapeling van ringvormige S8 moleculen. Gepoederd lijkt de stof (behalve de kleur) wel op tarwebloem (ook wel zwavelbloem genoemd). Het is een isolator. Bij 112,8 °C gaat zwavel over in een monokliene fase, die vervolgens bij 119,0 °C smelt. De vloeistof bestaat eerst uit S8 moleculen en is dan weinig stroperig. Bij hogere temperaturen neemt de viscositeit enorm toe omdat er ringopening en polymerisatie plaats vindt. Bij afschrikken in koud water van de polymere smelt vormt zich plastische zwavel, een amorfe vorm die echter geleidelijk uitkristalliseert. Zwavel kookt bij 444,674 °C.

Verschijning[bewerken]

Zwavelkristal
Zwavelkristal
Molecuulmodel van moleculair zwavel (S8)

Op aarde komt zwavel als verbinding in grote hoeveelheden voor in mineralen zoals pyriet, galena, sfaleriet, gips en bariet. In vulkanische gebieden wordt het in kleine hoeveelheden in zijn elementaire vorm aangetroffen, vaak bij solfataren. Op andere planeten met actief vulkanisme wordt zwavel veelvuldig aangetroffen. De maan Io van Jupiter is daarvan een duidelijk voorbeeld. De belangrijkste bron van zwavel is echter de petrochemische industrie waar zwavelhoudende componenten uit gas en olie verwijderd worden om een schonere brandstof te krijgen. Zo wordt waterstofsulfide uit gas verwijderd door middel van aminegasbehandeling om vervolgens in het clausproces om te zetten naar elementaire zwavel. In alle levende wezens komt zwavel voor omdat de aminozuren methionine en cysteïne zwavelverbindingen bevatten. Dat wil zeggen dat de meeste eiwitten zonder zwavel niet kunnen bestaan. Aangezien aardolie ontstaan is uit organismen is het voorkomen van niet elementair zwavel daarin niet vreemd.

Isotopen[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Isotopen van zwavel voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Meest stabiele isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
32S 95,02 stabiel met 16 neutronen
33S 0,75 stabiel met 17 neutronen
34S 4,21 stabiel met 18 neutronen
35S syn 87,51 d β- 0,167 35Cl
36S 0,02 stabiel met 20 neutronen

Van zwavel zijn 18 isotopen bekend waarvan er vier stabiel zijn. 32S is daarvan met een fractie van ongeveer 95% de meest voorkomende zwavelisotoop op aarde. Van de radioactieve zwavelisotopen heeft alleen 35S een redelijk lange halveringstijd van ruim 87 dagen. De overige radioisotopen vervallen opmerkelijk veel sneller.

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

Elementair zwavel is een sterke reductor. Sommige zwavelverbindingen zoals diwaterstofsulfide (H2S(g)) of zwaveldioxide (SO2(g)) zijn uiterst giftig. Veel organische zwavelverbindingen hebben een onaangename geur van rotte eieren.

Voorkomen in het menselijk lichaam[bewerken]

S is een bestanddeel van de voornaamste structurele moleculen in het lichaam, nl. eiwitten (S-houdende aminozuren) en mucines (als gesulfateerd N-acetylglucosamine en galactose). Vrij sulfaat komt voor in bloedplasma.

Zwavelverbindingen[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Zwavelchemie voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Externe links[bewerken]

Zoek dit woord op in WikiWoordenboek