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単体

斜方硫黄 単斜硫黄 ゴム状硫黄
化学式 S8 S8 S
構造
 
環状

 
環状

 
高分子
特徴
  • 黄色
  • 八面体状結晶
  • 安定
  • 黄色
  • 針状結晶
  • 不安定
  • 放置すると斜方硫黄になる
  • 弾性あり
  •  
    硫黄の単体として一番基本的なのは斜方硫黄。
    黄色の八面体状結晶で非常に安定している。
    単斜硫黄は黄色の針状結晶で不安定なため常温で放置するとより安定な斜方硫黄に変化する。
    ゴム状硫黄は名前の通りゴム状で弾性がある。

    また、斜方硫黄と単斜硫黄は”分子”のため化学式S8で表され、ゴム状硫黄は”高分子(Sが無数に繋がったもの)”であるため組成式Sで表される。


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    化合物

    水素化物「硫化水素H2S」

    硫黄の水素化物として有名なのは硫化水素H2S

    製法や性質について確認していこう。

    製法

    H2Sを作る際には硫化鉄FeSに塩酸HClを加える。

    \[
    FeS + 2HCl → FeCl_{2} + H_{2}S
    \]

    この反応は弱酸遊離反応の一種だね。

    弱酸遊離反応に関して詳しいことは「弱酸・弱塩基遊離反応」を確認しよう。

    性質

    H2Sは無色で刺激臭の一種である「腐卵臭」という臭いがする。
    また、水に溶けて次のように電離し二価の弱酸として働く。

    \[
    H_{2}S → 2H^{+} + S^{2-}
    \]

    また、還元剤としても働くことがある。

    \[
    H_{2}S → S^{2-} + 2H^{+} + 2e^{-}
    \]

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    酸化物「二酸化硫黄SO2

    硫黄の酸化物として有名なのは二酸化硫黄SO2
    製法や性質について確認していこう。

    製法①

    銅Cuに濃硫酸H2SO4を加えて加熱する

    製法②

    亜硫酸ナトリウムNa2SO3に希硫酸H2SO4を加える

    性質

    SO2は無色で刺激臭をもつ。
    また、水に溶けて亜硫酸となり電離して二価の弱酸として働く。

    \[
    SO_{2} + H_{2}O → H_{2}SO_{3}\\
    H_{2}SO_{3} → SO_{3}^{2-} + 2H^{+}
    \]

    さらに、SO2は酸化還元反応の中で酸化剤としても還元剤としても働くことができる。

    \[
    SO_{2} + 2H_{2}O → SO_{4}^{2-} + 4H^{+} + 2e^{-}\\
    SO_{2} + 4H^{+} + 4e^{-} → S + 2H_{2}O
    \]

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    オキソ酸「硫酸H2SO4

    硫黄を含むオキソ酸として有名なのは硫酸H2SO4である。
    製法や性質について確認していこう。

    製法

    硫酸を工業的に作る際には「接触法」という方法を用いる。

    接触法に関して詳しいことは濃硫酸の製法である「接触法」の仕組みや反応式・触媒など完全まとめ!!を確認しよう。

    性質

    硫酸は2価の強酸として働く。

    \[
    H_{2}SO_{4} → 2H^{+} + SO_{4}^{2-}
    \]

    また、酸化剤として働くこともある。

    \[
    H_{2}SO_{4} + 2H^{+} + 2e^{-} → SO_{2} + 2H_{2}O
    \]

    硫酸は吸湿性をもっているため酸性の乾燥剤として用いられることがある。
    乾燥剤としての仕組みについては「目指せ乾燥剤マスター!高校化学で出てくる酸性・中性・塩基性の乾燥剤の一覧や分類・仕組みを徹底解説!!」を確認しよう。

    さらに、硫酸は「不揮発性」という性質をもつことでも有名。
    この性質を生かして、不揮発酸の生成反応に用いられる。(揮発酸遊離反応に関して詳しくは「揮発酸遊離反応」を参照)

    最後に、硫酸は「脱水作用」をもつということも覚えておこう。
    以下は、有名な「エタノールの脱水によるエチレンの生成反応」である。

    \[
    C_{2}H_{5}OH → C_{2}H_{4} + H_{2}O
    \]

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