Alotropske modifikacije sumpora
Postoji veliki broj alotropa sumpora. U tom pogledu, jedino ugljenik prednjači.[1] Najčešća forma u prirodi je žuti ortorombični α-sumpor, koji sadrži naborane S8 prstenove.[1] „Plastični sumpor“ nije alotrop, nego je mešavina dogolančanih polimernih formi sumpora, dva od kojih su identifikovana kao alotropi.[1] Postoje i drugi čvrsti oblici koji sadrže prstenove sa 6, 7, 9–15, 18 i 20 atoma.[1] Postoje još i gasovi, S2, S3; vrste koje su samo detektovane u gasovitoj fazi, S4 i S5, pet ili više formi koje se javljaju pod visokim pritiskom, dve od kojih su metalične.[2]
Veliki broj molekulskih alotropa sumpora je delom posledica širokog opsega dužina veza (180–260 pm) i veličine uglova između S-S veza (90–120°), kao i razlika u njihovoj jačini (slobodna jednostruka S–S veza ima visoku energiju veze od 265 kJ mol−1).[1]
Allotropes are in bold.
| Formula/ime | Uobičajeno ime | Druga imena[3] | Notes |
|---|---|---|---|
| S2 | disumpor | Diatomski gas.[1] | |
| S3 | trisumpur | Crveni triatomski gas sa povijenom ozonu sličnom strukturom.[1] | |
| S4 | tetrasumpur | Struktura nije određena ali proračuni indiciraju da je ciklo-S4.[4] | |
| ciklo-S5 | ciklo-pentasumpor | Nije još izolovan, samo je detektovan u sumpornim parama.[2] | |
| ciklo-S6 | ρ-sumpor | ciklo-heksasumpor, ε-sumpor | Prsten poprima konformaciju stolice u čvrstom stanju.[1] |
| ciklo-S6/ciklo-S10 adukt | Mešoviti kristal sa naizmeničnim slojevima ciklo-S6 i ciklo-S10.[2] | ||
| ciklo-S7 | α-, β-, γ-, δ- cikloheptasumpor | Četiri forme su poznate, dve (γ-, δ- ) su opisane.[2] | |
| ciklo-S8 | α-sumpor | Ortorombični sumpor, rombični sumpor, sumporni cvet, sumporno mleko | Žuta čvrsta materija koja se sastoji od S8 naboranih prstenova. Ovo je termodinamički stabilna forma na običnim temperaturama.[1] |
| ciklo-S8 | β-sumpor | Monoklinični sumpor, prizmatični sumpor | žuta kristalna materija koja se sastoji od S8 naboranih prstena. Stabilan je samo iznad 95.6 °C, prelazi u α-sumpor na sobnoj temperaturi.[1] |
| ciklo-S8 | γ-sumpor | prlasti sumpor | Svetlo žuta čvrsta materija sa monokliničnim kristalima koja se sastoji od S8 naboranih prstena.[1] Nalazi se prirodi kao mineral.[2] |
| ciklo-Sn n = 9–15, 18, 20 |
ciklo-(nona; deka; undeka; dodeka; trideka; tetradeka; pentadeka; oktadeka; eikosa) sumpor | Čiste forme svih alotropa, ciklo-S9 ima četiri forme, ciklo-S18 ima dve forme.[1] | |
| katena-Sx | fibrozni (ψ) sumpor | Dobro je karakterisan. Sastoji se od paralelnih heliksnih sumpornih lanaca i teško se dobija u čistom stanju.[1] | |
| katena-Sx | lamina sumpor | Nedovoljno je karakterisan. Sastoji se od heliksnih lanaca koji delom ukršteni.[2] | |
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon. str. 645–662. DOI:10.1002/crat.2170200510. ISBN 0-08-022057-6.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 R. Steudel, ur. (2004). Elemental sulfur and sulfur-rich compounds I (Topics in current chemistry). Springer. ISBN 3540401911.
- ↑ Eilene Theilig, NASA contractor. „A primer on sulfur for the planetary geologist” (pdf).
- ↑ Ming Wah Wong, Ralf Steudel (2003). „Structure and spectra of tetrasulfur S4 – an ab initio MO study”. Chemical Physics Letters 379 (1-2): 162–169. Bibcode 2003CPL...379..162W. DOI:10.1016/j.cplett.2003.08.026.
- R. Steudel, ur. (2004). Elemental sulfur and sulfur-rich compounds I (Topics in current chemistry). Springer. ISBN 3540401911.