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硫娘

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自從看了元素娘,麻麻再也不用擔心我的化學成績啦~

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非鹵非金.jpg

非鹵族非金屬自由聯盟控制區
X遠道而來的同志,歡迎來到非鹵族非金屬自由聯盟,讓我們打倒鹵族暴政!X
  1. X和諧友好是我們的宗旨,傷害別人是可恥的行徑(註)鹵族外非金屬娘本體沒什麼攻擊性,生命甚至依賴她們---如果你不是厭氧細菌X
  2. X我們的民族政策是各美其美,美美與共(註)鹵族外非金屬娘們的家族成分複雜,含非金屬,類金屬,後過渡金屬三個種族X
  3. X財富使人墮落,為此我們主張不應有絕對的富人和窮人(註)鹵族外非金屬娘的被推和推倒能力往往同樣突出,既可以得電子又會失電子(氧娘除外)X
打倒軍政府暴政!非金屬聯邦屬於人民!H C N O P S Se
016-S.jpg
基本資料
本名
Sulfur 薩爾福
暱稱化學符號
S
身高原子半徑
105±3pm(共價半徑)
180pm(范德華半徑)
體重原子量
32.065(5)
熔點 115.21℃
沸點 444.6℃
密度 2.07g/cm3(室溫,斜方硫)
1.96g/cm3(室溫,單斜硫)
化合價 常見有-2,0,+4,+6
行動力電負性
2.58(鮑林標度)
姐妹們同位素
已發現的共25種,其中4種能穩定存在:(32S、33S、34S和36S)
相關人士元素

硫娘是原子序數為16的氧族元素娘,是家族的二姐。她同時還是非金屬娘的成員之一硫娘所在的地方似乎總是令人不爽。

家族,使魔化合物,社會關係

家族(!?)

硫娘屬於氧族元素娘。家族情況如下:

  1. 大姐 氧娘O
  2. 二姐 硫娘S
  3. 三妹 硒娘Se
  4. 四妹 碲娘Te
  5. 五妹 釙娘Po
  6. 六妹 鉝娘Lv誰知道和姐姐們性質像不像呢

......

「什麼什麼!竟然還有人不認識硫姐我嗎!?」
在氧族元素娘之間,硫娘總是被大姐氧娘欺負,經常被她捉弄。不過,她對待自己的妹妹們則做出了表率作用(註)Se和Te原子能夠嵌入S8分子中組成穩定或不穩定的SxSe(Te)(8-x)分子。

使魔化合物

硫娘的使魔分為四個階級(價態),以下以酸使魔舉例:

-2(MIN)氫硫酸醬 (0)(薩蘭德·薩爾福,自己) +4 亞硫酸醬 +6(MAX)硫酸桑

硫的有機物使魔

硫娘的使魔千千萬萬,有機物使魔也是多如牛毛,一一例舉很麻煩,這裏就遠了一個比較喜聞樂見的使魔硫代丙酮(C3H6S)醬進行介紹。值得注意的是,這個氣體使魔也許是這個世界上最臭的氣體,114514個氨氣使魔都不夠她打的……這麼臭的元素娘還有存在的必要嗎(半惱)

遠古時代的人類對於腐肉散發出來的惡臭氣味十分敏感,而腐肉散發的臭味大多是有硫娘在裏面的有機物氣體使魔。經過幾千年的進化,人類已經對有機氣體十分敏感了。

1889年,德國弗萊堡市的一家肥皂廠裏面,幾位超高階魔法使化學家正按住一隻不斷掙扎的三丙硫酮醬,準備拿她試驗幾種香料?!這個壞哎。但是他們一個不小心居然把三丙硫酮醬給肢解分解了!分解完的三丙硫酮醬變成了硫代丙酮醬!這下可舒服了:方圓0.75公里內的居民被臭得出現了大規模的嘔吐、噁心甚至神志不清、昏迷的症狀。

1967年,Esso的幾個勇士研究人員在英國牛津南部的一個實驗室里做了裂解硫代丙酮醬(為什麼化學家都這麼喜歡肢解)的實驗。實驗中一個瓶塞突然從裝有硫代丙酮醬的瓶子裏彈了出來,儘管他們馬上就把瓶塞塞好了,但是這還是造成了半徑200碼內的工作人員出現了嘔吐等症狀。當他們走出實驗室時,餐廳的服務員都詫異他們為什麼這麼臭,給他們噴了很多除臭噴霧。

硫的有機物氣體使魔似乎都很臭,天然氣中常常會添加一點點的乙硫醇(CH3CH2SH)醬作為指示氣,一旦天然氣漏氣馬上就能聞到強烈的蒜氣味。空氣中僅僅含有0.00019mg/L也就是500億分之一的乙硫醇醬便可聞到氣味,而硫代丙酮比這個猛得多,其臭味可想而知……而且因為這個臭能夠誘發嘔吐等症狀,又可以在很遠的地方檢測到,所以現在硫代丙酮醬被認為是一種危險化學品……回收前文——硫娘在的地方似乎總是令人不爽

值得一提的是,隨着相對分子量的增加,硫醇使魔的臭味會逐漸減淡,九碳以上的硫醇使魔會有令人愉悅的味道。事體香!!嘶哈嘶哈嘶哈~~

各種酸使魔

由於她特殊的價層電子結構,硫娘可以召喚出各種各樣簡單到複雜的酸使魔,目前人類觀察到的使魔已經超過一百種:

氫硫酸H2S
氫硫酸醬的本體是硫娘與氫娘百♀合後的產物,據說味道聞起來像臭雞蛋,有毒。在一氧化二氫娘的幫助下,解離出很少的水合氫離子。氫硫酸醬酸性很弱,比碳酸弱,在空氣中會被姐姐氧娘推倒,並召喚出硫娘本體。
亞硫酸H2SO3
亞硫酸醬仍然是弱酸,但是酸性大於碳酸醬,而且她還不能單獨存在,需要依附於一氧化二氫娘才能存在,否則就會以二氧化硫的形式與水分離。她處於中間價態可攻可受,既可以被氫硫酸醬還原召喚出硫娘本體,又可以被某些強攻強氧化劑氧化變為硫酸桑。
硫酸H2SO4 警告:請勿用硫酸襲擊他人!這是非法的!
硫酸桑是強酸,不僅可以脫離一氧化二氫娘存在,而且當他們單獨存在時,可以吸收周圍的一氧化二氫娘,有時甚至還能通過非法手段不顧一切地從碳水化合物娘中把一氧化二氫娘脫離出來。
當硫酸桑與少量的三氧化硫娘結合時,硫酸桑會轉變為發煙硫酸桑,其腐蝕性比硫酸桑更強;當一位硫酸桑與一位三氧化硫娘時,則形成焦硫酸桑

召喚硫酸桑有許多種方法,在工廠中最常用的一種方法是1831年由英國人菲利普斯發明的:

煅燒黃鐵礦(或硫娘)製取二氧化硫娘:
$$\ce{S + O2 ->[HT] SO2}$$
用五氧化二釩娘催化二氧化硫娘生成三氧化硫娘:
$$\ce{2SO2 + O2 ->[V2O5] 2SO3}$$
用98.3%濃度的硫酸桑吸收三氧化硫娘生成焦硫酸桑:
$$\ce{SO3 + H2SO4 -> H2SO4·SO3}$$
然後用水稀釋可以得到適當濃度的硫酸桑。
上面提到硫娘的酸使魔繁多多且複雜,上述三種只是其龐大家族中聲名顯赫的幾位,點此查看餘下的沒有那麼出名的使魔們。
  • 硫代硫酸H2S2O3/H2SO3S
硫代硫酸醬是一個活躍的酸使魔,且極其喜歡自我百合極其容易發生分子內氧化還原反應。她可以看作是硫酸桑中的一個氧硫雙鍵的氧原子被硫原子取代的酸使魔,兩個硫原子的價態眾說紛紜,[1]或許只有硫代硫酸醬自己知道。硫代硫酸醬與硫酸桑雖然結構相似,但是酸性略有不同。硫酸桑是六大無機強酸之一,酸性很強($\mathrm pK_a \approx -3$),而硫代硫酸桑($\mathrm pK_a \approx -0.6$)卻未能達到強酸的標準($\mathrm pK_a < -1.74$)。然而一氧化二氫娘十分討厭硫代硫酸醬,兩者不能共存。而醚類等有機溶劑則較為喜歡硫代硫酸醬。

已知的召喚硫代硫酸醬有兩種方法:

第一種方法可以在兩種條件下進行:

$$\ce{Na2S2O3(s) + 2HCl(g) ->[Et2O][-78^\circ C] H2S2O3(s) + 2NaCl(s)}$$
$$\ce{Na2S2O3(s) + 2HCl(g) ->[10^\circ C] H2S2O3(s) + 2NaCl(s)}$$

第二種方法:

$$\ce{HSO3Cl(l) + H2S(g) ->[0^\circ C] H2S2O3(s) + HCl(s)}$$

(上述反應均要在無水條件下進行)

  • 焦硫酸H2S2O7/H2SO4·SO3

焦硫酸桑本體能夠單獨存在,為無色晶體。焦硫酸桑可以看做是兩個硫酸桑失去一位一氧化二氫娘的產物,也可以看做是一位硫酸桑與一位三氧化硫娘百♀合後的產物。因此,焦硫酸桑的酸性甚至比發煙硫酸桑強,並且腐蝕性也更強。
召喚焦硫酸桑的方法:

$$\ce{H2SO4(l) + SO3(s) -> H2S2O7(s)}$$
  • 過一硫酸H2SO5/SO3.H2O2
過一硫酸桑是十分不穩定的酸,具有強氧化性,是已知的最強氧化劑之一。由於過一硫酸最初由海因里希·卡羅製得,故也稱「卡羅酸」。

過一硫酸桑與其他酸使魔不同。一般來說,酸使魔的穩定性小於其鹽的穩定性。然而過一硫酸桑卻相反,目前被製備出來的過一硫酸鹽僅有過一硫酸鉀。

過一硫酸氫鉀三姐妹複合物(xKHSO5·yKHSO4·zK2SO4)是一種農業上常用的消毒劑,在電子工業也有應用

實驗室召喚過一硫酸桑的方法:

$$\ce{H2O2(l) + HSO3Cl(l) -> H2SO5(s) + HCl(g)}$$

工業召喚過一硫酸桑的方法:

$$\ce{H2O2(l) + H2SO4(aq) -> H2SO5(aq) + H2O(l)}$$
  • 過二硫酸H2S2O8/HO3SOOSO3H

過二硫酸桑也具有強氧化性,但是氧化性不及過一硫酸桑。但是他仍然有能力把離子氧化成高錳酸根。
一般是用過二硫酸鹽來召喚過二硫酸桑。

  • 連二硫酸H2S2O6

連二硫酸桑是一種強酸。因為其中含有二硫鍵(-S-S-),十分不穩定,只能依附於一氧化二氫娘存在,且具有弱氧化性。

召喚連二硫酸桑的方法:

$$\ce{2H2SO3(aq) + MnO2(s) -> H2S2O6(aq) + Mn(OH)2(s)}$$
  • 連多硫酸
連多硫酸的通式是$\ce{H2S_nO6}$($n = 3 \sim 80$)。雖然只有$n = 3 \sim 6$穩定,但是人們已經知道了$n$為更大數值的多硫酸。連多硫酸大家族使得硫的酸使魔超過百種。

社會關係(!?)

「讓硫姐我來吧!?這種程度的氧化性,分分鐘給你!可不要小看姐啊!?」
硫娘喜歡與二硫化碳居住在一起,卻比較討厭一氧化二氫娘——她可不會游泳。
硫娘是一個刀子嘴豆腐心的元素娘。雖然她總是愛用「強氧化性」來嚇唬別的元素,但是實際上她性格溫和,氧化性也弱於氧娘和鹵族軍政府所屬的穩定元素們。
硫娘受到很多非金屬的歡迎。一般地,她對於交出電子和獲得電子都很慷慨,同時具有氧化性和還原性。對於一些氧化性不如她的類金屬娘(比如砷娘),她樂於把她們留在身邊悉心教導。(註)砷、銻等類金屬以及銅、鋅、鉬等金屬,特別是不是很活潑的金屬,易於形成硫化物礦。
作為非金屬,硫娘有時候也會覬覦金屬的電子。不過比起更活潑的非金屬(氧娘等),硫娘更加謙讓,會選擇與一些金屬商量共用電子(註)鈹、鋁等金屬的硫化物中是共價鍵。硫娘與很多不活潑金屬關係很好,特別是老合作夥伴兼姬友汞娘,她們一旦相遇就會緊緊相擁,從此共赴天涯海角。(註)硫化銅、硫化銀、硫化汞在水中極難解離,極難溶於水。

「站住,已經是姐的人了!!…所以……和我永遠在一起,好嗎?」

外貌(!?)

「像硫姐我這樣多彩的元素那可是很少見的哦!?」
淡黃髮色,發梢略帶紅色,黃瞳,身體半透明(含氧酸根無色),常穿着散發特殊氣味的衣服。當溫度升高時,硫娘全身會變成紅色,沒有人知道硫娘究竟是生氣了還是害羞了

性格及工作(!!)

「有什麼不高興的事情和姐說說,諮詢費兩個電子——開玩笑的,哈哈!」
硫娘是一位黑社會大姐頭一般的元素娘。她不是強氧化性的元素娘,卻善於讓一些頑固元素交出電子,擁有神奇的人格魅力。
她乍一看是脾氣暴躁的元素娘(相信大家對她和火藥的關係以及她燃燒的狀態有深刻印象),不過事實並非如此。硫娘在一般狀況下都保持冷靜,只有在場面控制不住的時候才會出手(註)作為固體,硫在常溫和簡單混合的條件下很少和別的元素單質直接反應,很多需要加熱或高溫條件才能反應。

給人類帶來的幫助(!!)

硫娘樂於助人,常常幫助人類:

  1. 硫娘本體有微弱的特殊氣味,可以驅趕蛇蟲。所以人們色批會和在肥皂裏面塞幾隻硫娘,一方面可以驅趕蠅蟲,另一方面加了硫娘的肥皂可以增強去污效果確定不是為了滿足自己奇怪的願望嗎……但是如果過多地使用硫磺皂則會危害皮膚。
  2. 硫娘特別善於勸說散落的汞娘變成化合態、收起毒性。
  3. 即使是氣味令人不適的硫化氫使魔也是重要的工業化合物。由於硫化氫及其衍生物擁有特殊氣味,常被添加在煤氣中,當煤氣泄漏時,她們就警告主人們紅細胞中的氧合血紅蛋白要變成碳氧血紅蛋白了,將缺死亡。
  4. 二氧化硫既可以與硫化氫反應精製硫娘,也可以通入粗溴中以提純溴娘,同時也是重要的紙張漂白劑。
  5. 硫酸桑是工廠和實驗室里重要的酸使魔,可以作為鹼吸收劑和脫水劑。甚至可以利用她沸點高的性質,與某些揮發性酸的鹽共熱,將揮發性酸置換出來,以此來製備某些揮發性酸(如用濃硫酸分別與硝酸鹽、氯化物在加熱條件下反應來製備HNO3和HCl)
  6. 硫代硫酸鈉醬(也被稱作海波醬)被用作氰化物中毒的解毒劑。
  7. 此外,人體也需要含有硫娘的氨基酸(甲硫氨酸、半胱氨酸等)才能正常進行生命活動。
  8. 硫娘還可以讓橡膠具備高強度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等優良性能,消除永久形變,使橡膠在變形之後,能迅速並完全地恢復原狀。

給人類帶來的困擾(??)

然而,如果激怒硫娘,或者不正確對待她的不聽話的使魔們,也是沒有好果子吃的:

  1. 礦井井噴時,常常噴出大量有臭雞蛋味硫化氫,此時硫娘毫不手軟,直接麻痹嗅覺器官,進攻細胞的呼吸酶,造成生物缺氧而亡;(客戶評價:硫娘你到底能不能勝任這份工作(註)由於硫化氫及其衍生物擁有特殊氣味,常被添加在煤氣中,當煤氣泄漏時,她們就警告主人們紅細胞中的氧合血紅蛋白要變成碳氧血紅蛋白了,將缺氧死亡。(上一段才提到過,打臉不?)啊?不行就把你辭退了!)
  2. 二氧化硫作為亞硫酸醬的酸酐,在空氣中降低了雨水的pH值,致使她與二氧化氮、一氧化碳等一起被列入空氣污染物名單。(客戶評價:硫娘你為什麼這麼想學一氧化碳墮落?);
  3. 硫酸桑更是苦不堪言,經常被壞人們當作惡意傷害他人的工具,因而受到嚴格管控。

個人經歷

出道(!?)

「硫姐我啊,有時候也會感到寂寞的——所以我從很久以前,就和你們人類相遇了。」

硫娘特別喜歡與金屬娘(有時會和氧娘一起)生活。早在古代,就有人知道了含硫娘的礦物,如硃砂(主要成分是硫化汞)、石膏(主要成分是二水合硫酸鈣)等。有時,硫娘也會單獨出現,以單質的形式降臨世間。
實際上,硫娘在地球上不斷地與姐姐氧娘抱團然後離開彼此,處在永不停息的「現身——隱身」(游離態——化合態)循環中。由於地球上存在着大量的活火山,使得硫娘以二氧化硫的形式被噴發到大氣中,並且在火山口遇到了還原性氣體,召喚出硫娘本體。這就是硫娘本體來到地面的方式。正因為如此,硫娘本體很早就被人們認知了。

鍊金術士的寵兒(!?)

「人類在科學發展前的試驗可真是有趣啊,呵呵,硫姐我都想試試了。」
在現代化學仍未發展的時期,古代瑞士著名鍊金術士帕拉塞爾蘇斯提出「三元素說」,認為一切物體的本源是鹽、硫、汞。由此可見在當時的鍊金術中,硫娘處於絕對的明星地位。她和汞娘的孽緣從那時候就開始了。

東方誰說不是如此呢?在煉丹中,硫磺也是很常見的原料。著名的道士(說不定可以稱為古代化學家)葛洪就用硫磺、硝石和木炭製造出了中國偉大的四大發明之——(黑)火藥。

「一硫二硝三木炭」反應方程式:

$$\ce{S + 2KNO3 + 3C ->[ign.] K2S + N2↑ + 3CO2↑}$$

黑火藥的出現,極大推進了熱兵器的發展。火炮、火銃、火箭等殺傷性極強作戰兵器逐漸在古代戰爭得到了普遍應用,開始取代以弓弩、劍等冷兵器;黑火藥製作技術也通過絲綢之路傳到了西方,促進了當時尚且落後的西方科技的發展。

召喚方式(!?)

事實上,由於地球上有硫娘本體存在 或許是因為太臭的緣故罷,因此不管是工業上還是實驗室里,都無需刻意去召喚她。
但是,工業上有時需要提純硫磺。這時就將天然的硫娘本體加熱過濾,然後汽化凝結。這個過程僅僅只是硫-硫鍵的斷裂和重新形成(硫娘本體熔化和汽化時,部分硫-硫鍵會斷裂,並形成多種硫娘本體的形態),並沒有新類型的化學鍵產生。因此,這不是物理變化,而是一種沒有電·子·交·易的化學變化。

元素娘趣事

  1. 硫娘常被用來調節土壤酸度、熏蒸蜂巢、驅蛇等,而且通常硫娘被認為是「有機」的而並非「令人厭惡的化學物質」。就你不是化學物質[2]
  2. 硫娘的負二價的使魔,常常有一種難聞的氣味。「喂,是使魔干的,那可不是姐——」

註釋與外部連結

  1. 主要有兩種說法:-2/+6、0/+4
  2. 《視覺之旅:奇妙的化學元素》P47