יסוד כימי · דף עיון
16S

גופרית

גופרית הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 16 וסמלו S. הוא נמצא במחזור 3, קבוצה 16 ובבלוק p. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Ne] 3s2 3p4.

מספר אטומי16
משקל אטומי תקני[32.059, 32.076]
קבוצה16
מחזור3
בלוקp
תצורת אלקטרונים[Ne] 3s2 3p4
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

תצורת האלקטרונים של גופרית היא [Ne] 3s2 3p4. חלוקת האלקטרונים בקליפות ובתת-הרמות החיצוניות קובעת במידה רבה כיצד האטום יוצר קשרים ומהם מצבי החמצון הסבירים שלו.

כדי להבין את התגובתיות של גופרית צריך לקרוא את התצורה האלקטרונית יחד עם מיקומו בטבלה המחזורית. יחד הן מסבירות אלקטרוני ערכיות, סיכוך, גודל אטומי והנטייה לאבד, לקלוט או לשתף אלקטרונים.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

גופרית יוצר חומרים מסוגים שונים בהתאם למבנה האלקטרוני ולסביבה הכימית. תחמוצות, הלידים, הידרידים, סגסוגות או תרכובות קוולנטיות עשויים להיות חשובים, ומצב החמצון קובע את המבנה, סוג הקשרים והתגובתיות.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 2.07 g/cm³. נקודת ההתכה היא 388.4 K (115.2 °C). נקודת הרתיחה היא 717.8 K (444.6 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא גופרית וכיצד משתמשים בו?

בפועל, גופרית מופיע ביישומים כגון ייצור דשנים, חומצה גופרתית וגיפור גומי. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

ייצור דשנים

תרכובות של גופרית משמשות בייצור דשנים או בהזנת צמחים כאשר היסוד הוא חומר מזין חיוני או חלק מחומר גלם מרכזי.

חומצה גופרתית

בתחום חומצה גופרתית, גופרית או תרכובות שלו משמשים כחומרי מוצא, מגיבים, זרזים או רכיבים שמכוונים את הכימיה של התהליך.

גיפור גומי

גופרית מסייע ביצירת קשרי צילוב בין שרשראות פולימר, וכך משפר חוזק וגמישות של גומי לאחר גיפור.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

גופרית נמצא במחזור 3 ובקבוצה 16. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: חנקן; חמצן; פלואור; זרחן; כלור; ארסן; סלניום; ברום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגאל-מתכת רב-אטומית
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 6
צפיפות2.07 g/cm³
נקודת התכה388.4 K (115.2 °C)
נקודת רתיחה717.8 K (444.6 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג2.58
אנרגיית יינון ראשונה999.6 kJ/mol
זיקה אלקטרונית200.4 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גופרית או חומרים המכילים אותו היו מוכרים כבר בעת העתיקה. השימוש בהם קדם למושג המודרני של יסוד כימי, ולכן אי אפשר לתאר את ההיסטוריה שלו כרגע גילוי יחיד.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני של גופרית ניתן כתחום [32.059, 32.076]. היחסים בין האיזוטופים יכולים להשתנות מעט בין דגימות טבעיות, ולכן מספר עשרוני יחיד היה מסתיר שונות אמיתית בין חומרים.

לגופרית יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות לגופרית תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.