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(14683) 硫黄の同素体3種類について
わたげの一人旅
2006年06月01日(木) 21時11分

高校1年生のわたげの一人旅と申します。
本日、学校で「硫黄」の「同素体」についての実験を行いました。実験では、3種類の同素体「ゴム状硫黄」「単斜硫黄」「斜方硫黄」を取り出しました。
この実験での考察は、
1.何故、硫黄を急激に加熱することによって「ゴム状硫黄」ができたのか。どこがゴム状になったのか?また、ゴム状硫黄はこすったり、練ったりすることによって固くなりかたが違ったのは何故か。そして、固まってゴム状でなくなった「ゴム状硫黄」は「単斜硫黄」または「斜方硫黄」になってしまったのか。
2.この実験によって出来た同素体は何の違いによって3種類になったのか。
3.この他にどのような硫黄の同素体があるか。

です。
1のゴム状硫黄についての記述は私が調べた参考書などには載っていませんでした。



(14685)  (Re:14683)
Re:硫黄の同素体3種類について
イルカ
2006年06月01日(木) 21時52分

イルカです。

>1.何故、硫黄を急激に加熱することによって「ゴム状硫黄」ができたのか。

 「急激に冷却する」ですね、160℃くらいまで加熱してから急冷です。それ以上あげると粘っこくなりすぎて流せなくなる。


 固体になった硫黄は簡単には結晶形を変えることはありませんが、温度が高い状態から特定の結晶形の核が存在するとその形で結晶させることができます。
 硫黄は試験管に入れて温度を測りながらあげていくと、120℃あたりで溶けてサラサラした液体になりますが、さらに温度を上げて180度あたりになると今度は逆に粘っこくなり流れにくくなります。その手前の1160℃あたりで水中に流し込むとゴム状硫黄になる。

 それを放置しておくと、斜方晶形や無定型形や単斜晶形の混合物になって固まり、とても長い時間放置しておくとさらに他の結晶形に変化していく。--はっきりとは覚えていないのでどなたか補足してください。

 硫黄の結晶形は、高校で習うのは相当省略してあって、実際にはほんのわずかな操作の違いで色々な形の結晶形をとります。
 温度によって物質は最も安定な結合方法が変わることがあります。硫黄に限らず多くの物質で観察される現象で、最も身近で有用なものに鉄(および鋼=鉄と炭素の合金)の焼入れや焼きなましがありますね。
 チョコレートをきれいに固めるテンパリングという操作も温度による結晶形の違いを利用したものです。
 温度によって性質が違う物質があるという知識のため--くらいの意識でよいのではないかとは思います。鉄やチョコレートのほうが実用的かも知れません。



_________イルカ 2006,Jun,01,(Thu),21:17 ____
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(14687)  (Re:14685)
Re:硫黄の同素体3種類について
わたげの一人旅
2006年06月01日(木) 22時46分

わかりやすく教えていただきありがとうございました。

ゴム状硫黄は、熱した硫黄を急激に水の入ったビーカーに入れることによって出来るのであって、熱している最中の試験管の中身はゴム状硫黄ではないということなのでしょうか?



(14689)  (Re:14687)
Re:硫黄の同素体3種類について
イルカ
2006年06月01日(木) 23時30分

イルカです。

>ゴム状硫黄は、熱した硫黄を急激に水の入ったビーカーに入れることによって出来るのであって、熱している最中の試験管の中身はゴム状硫黄ではないということなのでしょうか?

 実際に試したのではないのですか??

 サラサラした液体のはずです。

 以前、家でやって引火してしまって大変な目にあいました。ドラフト内で行いましょう。


_________イルカ 2006,Jun,01,(Thu),23:11 ____
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(14699)  (Re:14685)
Re2: 硫黄の同素体3種類について
aromatic Kam
2006年06月02日(金) 21時38分

> 160℃くらいまで加熱してから急冷です。それ以上あげると粘っこくなりすぎて流せなくなる。

ゴム状硫黄を得るには、その粘っこい状態を越えてさらに加熱を続け、褐色のさらさらした液体になった状態で、水中に流して冷却します。

> 固体になった硫黄は簡単には結晶形を変えることはありませんが、

単斜硫黄は、つくって一晩もおけば、不透明な感じになります。これは、斜方硫黄に相転移することによります。


== 【化学教育】【情報授業】【情報教育】進行役 ==  aromatic Kam / 嘉村 均



(14701)  (Re:14699)
Re: 硫黄の同素体3種類について
イルカ
2006年06月02日(金) 22時16分

イルカです。

>ゴム状硫黄を得るには、その粘っこい状態を越えてさらに加熱を続け、褐色のさらさらした液体になった状態で、水中に流して冷却します。

 そうでしたね。温度をもっと上げてμ-S(直鎖状の硫黄)がほとんどになってから急冷でしたね。
【訂正】
 160度以下では、黄色い硫黄の結晶(単斜硫黄)ができます。よく紹介される方法にロートに濾紙を入れて流し込んで開く方法。
 これは高温では単斜硫黄ですが、できるだけ温度を保って放置しておくと斜方硫黄に相転移します。

 ゴム状硫黄を作るために沸騰直前まで加熱すると極めて引火しやすくなります。引火すると猛毒の二酸化硫黄(亜硫酸ガス)になるので注意が必要。


_________イルカ 2006,Jun,02,(Fri),22:05 ____
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