Next page:
1
2
Sulfur (S), juga dieja sulfur, unsur kimia nonlogam milik
kelompok oksigen (Kelompok 16 [VIa] dari tabel periodik), sulfur merupakan salah
satu unsur yang paling reaktif dari unsur-unsur lainnya. Sulfur murni tidak
berasa, tidak berbau, rapuh padat dan berwarna kuning pucat, sulfur merupakan konduktor
listrik yang buruk, dan tidak larut dalam air. Bereaksi dengan semua logam
kecuali emas dan platinum, membentuk sulfida; sulfur juga membentuk senyawa
dengan beberapa unsur non logam. Jutaan ton sulfur yang diproduksi setiap
tahun, sebagian besar untuk pembuatan asam sulfat, yang secara luas digunakan
dalam industri.
Dalam kelimpahan kosmik, sulfur menempati peringkat
kesembilan di antara unsur-unsur lainnya. Sulfur terjadi dalam bentuk murni
serta dalam ikatan dengan unsur-unsur lain dalam batuan dan mineral yang
didistribusikan secara luas, meskipun diklasifikasikan sebagai konstituen/bagian
minor dari kerak bumi, di mana proporsinya diperkirakan antara 0,03 dan 0,06
persen. Atas dasar temuan bahwa meteorit tertentu mengandung sekitar 12 persen
belerang, telah mengindikasikan bahwa lapisan yang lebih dalam dari Bumi
mengandung proporsi sulfur yang jauh lebih besar. Air laut mengandung sekitar
0,09 persen sulfur dalam bentuk sulfat. Dalam deposito bawah tanah belerang
yang sangat murni hadir dalam struktur geologi domelike, belerang diyakini
telah dibentuk oleh aksi bakteri pada mineral anhidrit, di mana belerang
dikombinasikan dengan oksigen dan kalsium. Deposit belerang di daerah vulkanik
mungkin berasal dari hidrogen sulfida gas yang dihasilkan di bawah permukaan
bumi dan berubah menjadi belerang melalui reaksi dengan oksigen di udara.
Iklan oleh Google
Sejarah Sulfur
Sejarah sulfur adalah bagian dari jaman dahulu. Nama sulfur
sendiri mungkin berasal dari bahasa Latin Oscans, seorang orang kuno yang mendiami
wilayah termasuk Vesuvius, di mana deposito belerang tersebar luas. Manusia
prasejarah menggunakan sulfur sebagai pigmen untuk lukisan gua; salah satu
contoh pertama yang tercatat dari seni pengobatan adalah dalam penggunaan
sulfur sebagai tonik.
Pembakaran sulfur memiliki peran dalam upacara-upacara
keagamaan Mesir 4.000 tahun yang lalu. "Api dan belerang" referensi
dalam Alkitab berhubungan dengan belerang, menunjukkan bahwa "api
neraka" didorong oleh belerang ke dunia. Pada awalnya manfaat sulfur berasal
dari Mesir, sulfur dioksida digunakan untuk pemutih kapas pada tahun 1600 SM.
Mitologi Yunani juga meliputi kimia sulfur: Homer Odiseus menggunaan sulfur
dioksida untuk fumigasi ruang untuk membunuh pelamar istrinya. Penggunaan
sulfur dalam bahan peledak dan kembang api sejak sekitar 500 SM di Cina, dan
produksi api digunakan dalam peperangan (api Yunani) disusun dengan sulfur pada
Abad Pertengahan. Pliny the Elder 50 ce melaporkan beberapa manfaat sulfur
namun ironisnya dia terbunuh, kemungkinan besar oleh asap belerang, pada saat
letusan besar Vesuvius (79 ce). Sulfur dianggap oleh para ahli kimia sebagai
unsur yang mudah terbakar. Lavoisier mengenalinya sebagai unsur dalam 1777,
meskipun dianggap oleh beberapa orang menjadi senyawa hidrogen dan oksigen;
sifat unsurnya dijelaskan oleh ahli kimia Perancis Joseph Gay-Lussac dan Louis
Thenard.
Kejadian Alam dan Distribusi Sulfur
Keanyakan bijih logam penting merupakan senyawa sulfur, baik
sulfida atau sulfat. Beberapa contoh penting adalah galena (timbal sulfida,
PbS), Blende (seng sulfida, ZnS), pirit (disulfida besi, FeS2),
kalkopirit (besi sulfida tembaga, CuFeS2), gipsum (kalsium sulfat
dihidrat, CaSO4 2H2O ∙) dan barit (barium sulfat, BaSO4).
Bijih sulfida terdapat dalam kandungan logam mereka, meskipun proses untuk
membuat asam sulfat digunakan sulfur dioksida diperoleh dengan membakar pirit dikembangkan
pada abad ke-18. Batubara, minyak bumi, dan gas alam mengandung senyawa sulfur.
Allotropy Sulfur
Dalam sulfur, allotropy muncul dari dua sumber: (1) modus
yang berbeda dari atom ikatan menjadi molekul tunggal dan (2) kemasan molekul
sulfur poliatomik menjadi kristal yang berbeda dan bentuk amorf. Sekitar 30 bentuk
allotropic sulfur telah dilaporkan, tetapi beberapa di antaranya mungkin
mewakili campuran. Hanya delapan dari 30 yang menjadi unik; lima berisi cincin
atom belerang dan yang lainnya mengandung rantai.
Dalam alotrop rhombohedral, menunjukan ρ-sulfur, molekul
terdiri dari cincin enam atom belerang. Susunan ini dibuat dengan mendinginkan
natrium tiosulfat, asam klorida pekat, mengekstraksi residu dengan toluena, dan
menguapkan senyawa untuk menghasilkan kristal heksagonal. ρ-sulfur tidak
stabil, akhirnya kembali kepada sulfur ortorombik (α-sulfur).
Kelas allotropic umum kedua sulfur adalah molekul cincin
delapan beranggota tiga bentuk kristal yang telah ditandai dengan baik. Salah
satunya adalah bentuk ortorombik (sering tidak benar disebut belah ketupat),
α-sulfur stabil pada suhu di bawah 96 ° C. Sedangkan cincin kristal alotrop S8
adalah monoklinik atau bentuk-β, di mana dua dari sumbu kristal tegak lurus,
tetapi bentuk ketiga sudutnya miring terhadap dua sudut yang pertama. Masih ada
beberapa ketidakpastian tentang struktur; modifikasi ini stabil dari 96 ° C ke
titik leleh, 118,9 ° C. Alotrop monoklinik cyclooctasulfur kedua adalah bentuk-γ,
stabil pada semua temperature dan cepat berubah menjadi α-sulfur.
Modifikasi ortorombik, molekul cincin S12, dan S10
dilaporkan sebagai cincin alotrop yang tidak stabil. Cincin alotrop ini beralih
ke belerang polimer dan S8. Pada suhu di atas 96 ° C, α-alotrop
berubah menjadi β-alotrop. Jika cukup waktu untuk melakukan transisi ini
terjadi sepenuhnya, pemanasan menyebabkan alotrop mencair terjadi pada 118,9 °
C; tetapi jika bentuk-α dipanaskan sangat cepat sehingga transformasi untuk bentuk-β
tidak punya waktu untuk terjadi, bentuk-α meleleh pada 112,8 ° C.
Tepat di atas titik lelehnya, sulfur bersifat transparan,
cair, dan kuning. Setelah pemanasan lebih lanjut, viskositas cairan berkurang
secara bertahap minimal sekitar 157 ° C, tetapi kemudian meningkat dengan
cepat, mencapai nilai maksimum pada sekitar 187 ° C; antara suhu ini dan titik
didih 444,6 ° C, viskositas berkurang. Warnanya juga berubah dari kuning
menjadi merah gelap dan akhirnya menjadi hitam pada suhu sekitar 250 ° C.
Variasi di kedua warna dan viskositas dianggap hasil dari perubahan dalam
struktur molekul. Penurunan viskositas dengan meningkatnya suhu merupakan ciri khas
dari cairan, namun peningkatan viskositas sulfur di atas 157 ° C mungkin
disebabkan oleh pecahnya cincin atom delapan belerang membentuk unit S
8
reaktif yang bergabung bersama dalam rantai panjang yang mengandung ribuan
atom. Cairan kemudian memperlihatkan karakteristik viskositas tinggi struktur
tersebut. Pada suhu yang cukup tinggi, semua molekul siklik rusak dan panjang
rantai mencapai panjang maksimum. Di luar suhu itu, rantai terurai menjadi
fragmen kecil. Setelah penguapan, siklik molekul (S
8 dan S
6)
terbentuk kembali; sekitar 900 ° C, bentuk S
2 adalah bentuk dominan;
akhirnya, sulfur monoatomik terbentuk pada suhu di atas 1.800 ° C.
Next page:
1
2
