zum Directory-modus

Modifikationen des Schwefels

Schwefel existiert in sehr unterschiedlichen allotropen Modifikationen, von denen die wichtigsten in den verschiedenen Aggregatzuständen nachfolgend charakterisiert sind:

[ S α Umwandlungspunkt 95,6 ° C S β ] fest Schmelzpunkt 119 ° C [ S λ S π S μ ] flüssig Siedepunkt 444,6 ° C [ S 8 S 7 ... S 2 S ] Gas

Unter Normalbedingungen ist der rhombische Schwefel (α-Schwefel) die einzige thermodynamisch stabile Form. α-Schwefel liegt in kronenförmigen, achtgliedrigen Ringen vor.

Oberhalb 95,6 °C wandelt er sich in monoklinen Schwefel (β-Schwefel) um. Dabei erfolgt eine Neuordnung der S8-Moleküle im Kristallgitter an. Die Umwandlungsgeschwindigkeit ist relativ klein.

Bei 119 °C schmilzt der monokline Schwefel zu λ-Schwefel. Die S8-Ringe wandeln sich nun langsam in Ringe anderer Größe um, vorwiegend Sn n = 6, 7, 9, 12, aber auch bis n = 26; π-Schwefel. Die Schmelze des λ-Schwefels ist zunächst dünnflüssig und gelb. Bei 154 °C erfolgt ein drastischer Anstieg der Viskosität unter Bildung von polymerem μ-Schwefel.

Oberhalb von 185 °C nimmt die Viskosität infolge zunehmender Crackung ab, wobei diradikalische kettenförmige Schwefel-Moleküle gebildet werden.

Am Siedepunkt 444,6 °C ist die Schmelze dunkel-rotbraun und dünnflüssig. In der Gasphase liegen temperaturabhängige Gleichgewichte zwischen Sn-Molekülen (n = 1-8) vor. Erst oberhalb von 1.800 °C liegen in nennenswerter Menge auch Schwefel-Atome vor.

Schreckt man flüssige Schwefelschmelzen durch Ausgießen in Wasser ab, so erhält man den so genannten plastischen Schwefel, der hauptsächlich aus λ- und µ-Schwefel besteht. Er ist zäh-elastisch und in Pyridin löslich. Die Schwefel-Atomketten sind schraubenförmig angeordnet mit ca. 10 Atomen auf drei Windungen. Es liegen rechts- und linksgehende Schrauben nebeneinander vor.

Bitte Flash aktivieren.

Abb.1
Phasenumwandlungen des elementaren Schwefels