Svavel

Svavel
Nummer 16 Tecken S Grupp 16 Period 3 Block p
O ↑ S ↓ Se Fosfor ← Svavel → Klor     [Ne] 3s^2 3p^4             16S                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	32,06 (32,059–32,076)[1][2] u
Utseende	Gul
Fysikaliska egenskaper
Densitet vid r.t	α: 2,07 g/cm^3 β: 1,96 g/cm^3 γ: 1,92 g/cm^3
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	388,36 K (115,21 °C)
Kokpunkt	717,8 K (444,6 °C)
Kritisk punkt	1 314 K (1 040,85 °C) 20,7 MPa
Molvolym	15,53 × 10^−6 m³/mol
Smältvärme	Mono: 1,7175 kJ/mol
Ångbildningsvärme	Mono: 45[3] kJ/mol
Specifik värmekapacitet	736[4] J/(kg × K)
Molär värmekapacitet	22,75 J/(mol × K)
Ångtryck Tr. (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k Te. (K) 375 408 449 508 591 717
Atomära egenskaper
Atomradie	100 pm
Kovalent radie	105 ± 3 pm
van der Waalsradie	180 pm
Elektronaffinitet	200 kJ/mol
Jonisationspotential	Första: 999,6 kJ/mol Andra: 2 252 kJ/mol Tredje: 3 357 kJ/mol Fjärde: 4 556 kJ/mol (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ne] 3s^2 3p^4
e^− per skal	2, 8, 6
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2
Oxider (basicitet)	SO2, SO3 (starkt sur)
Elektronegativitet	2,58 (Paulingskalan) 2,589 (Allenskalan)
Normalpotential	−0,48 V (S + 2 e^− → S^2−)
Diverse
Kristallstruktur	Ortorombisk
Värmeledningsförmåga	0,205 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet	10^−15 A/(V × m)
Elektrisk resistivitet	2 x 10^24 nΩ × m (20 °C)
Magnetism	Diamagnetisk[5]
Magnetisk susceptibilitet	−1,3 x 10^−5[6]
Kompressionsmodul	7,7 GPa
Mohs hårdhet	2
Identifikation
CAS-nummer	7704-34-9
RTECS-nummer	WS4250000
Historia
Namnursprung	Från urgermanska sweblaz', ”svavel”.[7][8]
Upptäckt	Antikens Kina[9] (före 2000 f.Kr.)
Fastställt som ett grundämne av	Antoine Lavoisier (1777)
Stabilaste isotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP ^30S {syn.} 1,178 s β^+ 6,138 ^30P ^31S {syn.} 2,572 s β^+ 5,396 ^31P ^32S 95,02 % Stabil ^33S 0,75 % Stabil ^34S 4,21 % Stabil ^35S Spår 87,51 d β^− 0,167 ^35Cl ^36S 0,02 % Stabil ^37S {syn.} 5,05 min β^− 4,865 ^37Cl ^38S {syn.} 170,3 min β^− 2,937 ^38Cl ^39S {syn.} 11,5 s β^− 6,64 ^39Cl ^40S {syn.} 8,8 s β^− 4,71 ^40Cl
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier GHS-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [10] Skadlig
H-fraser	H315
P-fraser	P302+352
EU-märkning av farliga ämnen EU-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [10] Irriterande (Xi)
R-fraser	R38
S-fraser	S(2), S46
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Svavel (latin: sulphur) är ett icke-metalliskt grundämne som naturligt förekommer som svavelkristaller med formeln S₈ eller i föreningar med andra grundämnen.^[11][12][13]

Egenskaper

Svavel är i dess naturliga form ett fast gulaktigt ämne. Det är mycket vanligt och avger en svag distinkt lukt. Föreningar med svavel har oftast en starkare lukt som påminner om ruttna ägg.

I sin flytande form är ämnet rödaktigt, och avger en stark blå låga när det brinner.

Svavel har fyra stabila isotoper, ³²S, ³³S, ³⁴S och ³⁶S, varav ³²S är den vanligast förekommande och utgör 95% i naturligt förekommande svavel.^[11]

Föreningar

Svavel kan förekomma i oxidationstillstånd från -2 till +6, och bildar därför en mängd olika föreningar.^[11]

Sulfider

Svavel som anjon (S^2-) kallas för sulfid. Motsvarande syra är svavelväte (H₂S) .

Oxider

Svavel har två olika vanligen förekommande oxider, svaveldioxid (SO₂) och svaveltrioxid (SO₃).

Svaveloxosyror och deras salter

Svaveloxiderna bildar syror tillsammans med vatten. Svaveldioxid bildar svavelsyrlighet (H₂SO₃) och svaveltrioxid bildar svavelsyra (H₂SO₄). Svavelsyrlighetens salter kallas sulfiter och svavelsyrans salter kallas sulfater.

Svavelorganiska föreningar

I svavelorganiska föreningar förekommer kovalenta bindningar mellan svavel och kol. I tioetrar (R₂S, kallas även sulfider) är svavel enbart bundet till kol. I sulfonsyror (RSO₃H) är svavlet även bundet till syre.

Användning

Svavel används mest utbrett inom industrin. Några användningsområden är batteritillverkning, papperstillverkning, vulkanisering av gummi, fyrverkeripjäser, färger. Den kommersiella användningen består huvudsakligen av gödningsmedelstillverkning. Svavel ingår också i vissa rengöringsmedel, svampbekämpningsmedel, insektsgifter, liksom i krut och tändstickor.

Svavelsyra är en mycket vanlig kemikalie som har många industriella användningsområden. Svavelsyra är den mest producerade kemikalien i världen och dess konsumeringssiffror används ofta som en nationell indikator på industriell utveckling.

I Apotekets sortiment finns produkten Sulphur medicinale, rent svavel. I finpulveriserad form kan det även benämnas svavelblomma.

I svensk folktro användes svavel ofta som skydd mot trolldom. Det kunde innebära att man bar svavel i kläderna, lade det i badvattnet, under tröskeln, i vaggan eller i brudparets kläder. Man brände svavel inomhus i syfte att förhindra sjukdomar och olyckor hos människor och djur. Anledningen till svavlets förmåga att motverka ont anses främst vara dess stickande och obehagliga lukt.^[14]

Förekomst

Svavel är det 16:e mest förekommande grundämnet i jordskorpan, och svavelhalten i jordens inre har uppskattats vara upp till 15 %.^[12] Svavel återfinns i naturen i fri form, i olika bergarter, och i mindre mängder i organiska föreningar i levande organismer. Till största delen förekommer det i bergarter, dels som sulfidmineral tillsammans med metaller som järn, bly, zink, kvicksilver och koppar, dels som svavelinnehållande salter som bland andra gips (kalciumsulfat), alunsten, bittersalt (magnesiumsulfat) och tungspat (bariumsulfat).^[13]

Ämnet i fri form är speciellt vanligt kring geologiskt aktiva områden såsom Italien och Japan. Det bildas där genom oxidation av svavelinnehållande ångor som sipprar ut i sprickor i vulkaniska bergarter.^[13]

Två av det tjugotal aminosyror som bygger upp proteinerna i växter och djur - metionin och cystein - innehåller svavel.^[15] I människokroppen ingår svavel i varje cell, det är kroppens 8:e mest förekommande grundämne, i vikt räknat. Det är en beståndsdel i proteinerna kollagen och keratin som bygger upp bland annat brosk, senor, hjärna, bindväv, muskler, skelett, hud, hår och naglar.

Svavlets kretslopp

Svavel ingår i ett biogeokemiskt kretslopp kallat svavlets kretslopp som omfattar atmosfären, havet, berggrunden och levande organismer, där svavelföreningar omväxlande oxideras och reduceras.^[11]

Fossila bränslen och försurningen

Smältande respektive brinnande svavel.

Kol och olja innehåller små mängder svavel. Därför bildas gasen svaveldioxid (SO₂) när man förbränner dessa fossila bränslen. Redan i luften kan svaveldioxiden reagera med vatten och syrgas så att det bildas svavelsyra (H₂SO₄). Den starka syran regnar förr eller senare ner över landskap och blandas med mark och sjöar så de försuras.

${\displaystyle {\rm {\ 2S+3\ O_{2}\ +6\ H_{2}O\rightarrow 4\ H_{3}O^{+}+2\ SO_{4}^{2-}}}}$

Historik

Eftersom svavel förekommer i fri form i naturen har ämnet varit känt sedan forntiden.^[13] Svavel omnämns bland annat i Första Moseboken i samband med berättelsen om Sodom och Gomorra.

Svavel ansågs av alkemisterna som en av de så kallade principerna, vilka enligt Paracelsus var svavel (brännbarhet), kvicksilver (smältbarhet, flyktighet) och salt (obrännbart). Antoine Lavoisier var den förste som tydligt gjorde klart att svavel är ett grundämne i egentlig mening.^[16]

Referenser

Noter

1. Här anges det av IUPAC rekommenderade standardvärdet. Se: Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report). I: Pure and Applied Chemistry 2011, s. 1, doi:10.1351/PAC-REP-10-09-14.
2. IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013.
3. Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
4. Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
5. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 0849304814. Arkiverad från originalet den 12 januari 2012. https://web.archive.org/web/20120112012253/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf. Läst 20 november 2015  Arkiverad 12 januari 2012 hämtat från the Wayback Machine.
6. David R. Lide (red.): Properties of the Elements and Inorganic Compounds, sid. 4:142–4:147, i: CRC Handbook of Chemistry and Physics, uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis. De angivna värdena har här räknats om enligt SI.
7. Royal Society of Chemistry – Visual Element Periodic Table
8. – Online Etymological Dictionary
9. ”Sulfur History”. Georgiagulfsulfur.com. Arkiverad från originalet den 16 september 2008. https://web.archive.org/web/20080916201636/http://georgiagulfsulfur.com/history.htm. Läst 12 september 2008. 
10. ^ [ ] Ur CLP-förordningen gällande CAS-Nr. 7704-34-9 i substansdatabasen GESTIS-Stoffdatenbank hos IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) (Kräver JavaScript) (ty, en).
11. ^ [ ] Nationalencyklopedin, band 17. Bra Böcker. 1989. sid. 457-459. ISBN 91-7024-621-1 
12. ^ [ ] Svavel i Nationalencyklopedin
13. ^ [ ] Svafvel i Nordisk familjebok (andra upplagan, 1918)
14. Ebbe Schön: Folktrons ABC (Carlsson Bokförlag, Stockholm 2004), s. 260.
15. Ulf Ellervik (2011) Ond kemi : berättelser om människor, mord och molekyler. Fri tanke förlag. ISBN 978-91-86061-30-2.
16. Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011

Källor

• Sherwood, Martin (1990). Kemin, Grundämnen & föreningar. Bonniers. sid. 52. ISBN 91-34-50893-7 

Externa länkar

• Wikimedia Commons har media som rör Svavel.
  Bilder & media