Kükürt

Başlığın diğer anlamları için Kükürt (anlam ayrımı) sayfasına bakınız.

Kükürt, simgesi S, atom numarası 16 olan, limon sarısında ametal, yalın katı bir elementtir.

Kükürt, ₁₆S

Görünüş	limon sarısı
Standart atom ağırlığı Ar, std(S)	[32,059, 32,076] geleneksel: 32,06
Periyodik tablodaki yeri
Hidrojen Helyum Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen Flor Neon Sodyum Magnezyum Alüminyum Silisyum Fosfor Kükürt Klor Argon Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko Galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum Niyobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum Paladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Kalay Antimon Tellür İyot Ksenon Sezyum Baryum Lantan Seryum Praseodim Neodimyum Prometyum Samaryum Evropiyum Gadolinyum Terbiyum Disprozyum Holmiyum Erbiyum Tulyum İterbiyum Lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Cıva Talyum Kurşun Bizmut Polonyum Astatin Radon Fransiyum Radyum Aktinyum Toryum Protaktinyum Uranyum Neptünyum Plütonyum Amerikyum Küriyum Berkelyum Kaliforniyum Aynştaynyum Fermiyum Mendelevyum Nobelyum Lavrensiyum Rutherfordiyum Dubniyum Seaborgiyum Bohriyum Hassiyum Meitneriyum Darmstadtiyum Röntgenyum Kopernikyum Nihoniyum Flerovyum Moskovyum Livermoryum Tennesin Oganesson O ↑ S ↓ Se fosfor ← kükürt → klor
Atom numarası (Z)	16
Grup	16. grup (kalkojenler)
Periyot	3. periyot
Blok	p bloku
Elektron dizilimi	[Ne] 3s2 3p4
Kabuk başına elektron	2, 8, 6
Fiziksel özellikler
Faz (SSB'de)	Katı
Erime noktası	388,36 K ​(115,21 °C, ​239,38 °F)
Kaynama noktası	717,8 K (444,8 °C; 832,64 °F)
Yoğunluk (OS)	Alfa: 2,07 g/cm3 Beta: 1,96 g/cm3 Gama: 1,92 g/cm3
sıvıyken (en'de)	1,819 g/cm3
Kritik nokta	1314 K, 20,7 MPa
Erime entalpisi	Mono: 1,727 kJ/mol
Buharlaşma entalpisi	Mono: 45 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	22,75 J/(mol·K)
Buhar basıncı P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T (K) 375 408 449 508 591 717
Atom özellikleri
Yükseltgenme durumları	-2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 güçlü asidik
Elektronegatiflik	Pauling ölçeği: 2,58
İyonlaşma enerjileri	1.: 999,6 kJ/mol 2.: 2252 kJ/mol 3.: 3357 kJ/mol (daha fazla)
Kovalent yarıçapı	105±3 pm
Van der Waals yarıçapı	180 pm
Bir spektrum aralığındaki renk çizgileri Elementin spektrum çizgileri
Diğer özellikleri
Kristal yapı	​Ortorombik
Isı iletkenliği	0,205 W/(m·K) (amorf)
Elektrik direnci	2×1015  Ω·m (20 °C'de) (amorf)
Manyetik düzen	Diyamanyetik[1]
Manyetik alınganlık	(α) -15,5×10-6 cm3/mol (298 K)[2]
Hacim modülü	7,7 GPa
Mohs sertliği	2,0
CAS Numarası	7704-34-9
Tarihi
Keşif	Antik Çin'de (MÖ 2000 öncesi)
Element olarak tanınması	Antoine Lavoisier (1777)
Ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür (t1/2) Bozunma türü Ürün 32S %94,99 kararlı 33S %0,75 kararlı 34S %4,25 kararlı 35S eser 87,37 g β- 35Cl 36S %0,01 kararlı

Kükürt doğada yaygın olarak bulunan bir elementtir (yer kürenin % 0,06'sını oluşturur). Özellikle en önemli kükürt yataklarının yer aldığı Sicilya, Louisiana ve Japonya'da eski volkanların yakınında, alçı taşı ya da kireç taşı katmanları arasında doğal halde bulunur. Çoğunlukla metallerle birleşmiş olarak görülür. Demir, bakır, kurşun ve çinko sülfürler, bu metallerin en önemli cevridir. Kalsiyum sülfatı ya da başka deyişle alçıtaşını saymak gerekir.

Doğada çeşitli bileşikler halinde bulunan kükürt dahilen hafif laksatif olarak kullanılır. Dıştan sürüldüğü zaman (losyonlar, merhemler) asalakları öldürücü seboreyi giderici ve keratin eritici nitelikler gösterir. Pek çok maddelerin moleküllerinde bir ya da birçok kükürt atomu bulunur. Kükürdün varlığı bu maddelere sülfamit örneğinde olduğu gibi bakteri öldürücü özellikler kazandırır.

Kükürt gidermek bir maddeyi bileşiminde bulunan kükürtten ya da bir sülfürden arındırmak (dökme demirde bulunan kükürt kireç ferromanganez ya da sodyum karbonat katılarak giderilir). Kükürt sütü bir asidin hiposültid üzerine etkimesi sonunda oluşan kolodal kükürt asıltısıdır. Çubuk kükürt, silindir biçiminde dökülmüş kükürttür.

Hidrojenle kükürt giderme bir benzinin bir mazotun kükürdünü bir katalizör eşliğinde gidermek için hidrojen kullanan arıtma yöntemidir. Kükürt taşı aşırı derecede kükürtlenmiş şaraplarda duyulan hoşa gitmeyen taddır.

Kükürt, antikçağda bilinen dokuz yalın cisimden biriydi. Kükürdün kimyasal bir element olduğu 1777'de Lavoisier'dan ortaya attı. 1810'a doğru Gay Lussac ile Thenard tarafından deneysel olarak doğrulandı. Kükürt tatsız, kokusuz bir katıdır, ısı ve elektriği iyi iletmez. Sıcak suya bir parça kükürt atıldığında hafif çatırtılar çıkar ısıtıldığında 113° dereceye doğru eriyerek açık sarı bir sıvı verir, bu sıvı daha yüksek sıcaklıkta ağdalı bir kıvama erişerek esmerleşir. 220° dereceye doğru kararır ve akışkanlığını yitirir. Daha sonra akışkanlığını yeniden kazanmasına karşın rengini korur ve 444,6° derecede kaynar buharının yoğunluğu sıcaklığa göre değişir. Kükürt molekülündeki atom sayısının değiştiğini de gösterir. Suda çözünmemesine karşın benzende hafifçe çözünür ama en önemli çözücüsü karbon sülfürdür.

Kükürt kimyasal olarak oksijenle birçok benzerlik gösterir ve bileşmelerde oksijenin yerine geçer. Ama daha az elektronegatifdir; Metaller, oksijenle olduğu gibi kükürt buharında yanarak sülfürleri meydana getirir. Nitekim demir talaşı ve kükürt çiçeği hafifçe ısıtıldığında akkor hale gelerek yapay demir sülfürüne dönüşür. Kükürt oksijen ve halojenlere karşı elektropozitiftir.

Kükürt

Kükürdün birçok kullanım alanı vardır. Ham kükürdün büyük bölümü, kükürt dioksit gazı, sülfürik asit, karbon sülfür, tiyosülfat vb. üretiminde kullanılır. Arı kükürt, kara barut ve havai fişeklerin bileşimine girer. Kükürtten ayrıca kibrit yapımında, kauçuğun kükürtlenmesinde, ebonit üretiminde yararlanılır. Bu aralarda bağlarda görülen külleme hastalığına karşı yapılan kükürtleme ile deri hastalıklarının tedavisinde kullanılan pomat ve şampuanların hazırlanmasında kükürtten yararlanıldığını özellikle belirtmek gerekir. Kükürt dioksit, amfizemin ve süreğen bronşitlerin oluşumunda önemli rol oynar, çocuklarda solunum hastalıklarının sayısını artırır. Bitkilerde oldukça kısa süreli temaslarda yaprak nekrozlarına neden olur. Daha düşük yoğunlukta, ama daha uzun süreli temaslarda metabolizma etkinliğinde azalma yapar.

Kükürt, hem dahilen hem de haricen kullanılan bir halk ilacıdır. Uyuz ve egzamada mangal külüyle karıştırılan kükürt, zeytin yağıyla pomat yapılarak hasta bölgeye sürülür. Alerjiye karşı toz kükürt, leblebi unu ya da balla karıştırılarak hastaya yedirilir. Yanıklarda bir miktar kükürt kireçle karıştırılıp pomat haline getirilerek deriye sürülür. Kulak hastalıklarını sağaltmak için, çocuk düşürmek içinde kullanılır. Anadolu'nun bazı yörelerinde hayvan uyuzunda ve hayvanların mide bağırsak parazitlerini düşürmek üzere de dahilen kükürt kullanılır.^{[kaynak belirtilmeli]}

Kükürt ve insan vücudu

Kükürt Minerali' nin Görevi: Bağ dokusu, deri, tırnak üretimi, kan şekeri seviyesinin kontrolü, vücudun zehirlerden temizlenmesi, safra üretimi. Sağlıklı saç, cilt ve tırnaklar için gereklidir. Oksijen dengesinin muhafazasına yardımcı olur, bu da beyin fonksiyonları için çok önemlidir. Sülfür aynı zamanda B-grubu vitaminlerinin işlevlerini yerine getirmesine ve karaciğerde safranın salgılanmasına yardımcı olur.^{[kaynak belirtilmeli]}

Kükürt yatakları

Kükürt, doğada bol bulunan bir elementtir; taş kürenin %0,06'sını oluşturur. Özellikle en önemli kükürt yataklarının yer aldığı Sicilya, Luisiana ve Japonya'da eski volkanların yakınlarında, alçı taşı, kireç taşı katmanları arasında doğal halde bulunur. Türkiye'de Keçiborlu'da Etibank tarafından kapatılan ocaklar 2008 yılında tekrar açılmıştır.^{[kaynak belirtilmeli]}

Kükürt izotopları

Kükürtün 23 bilinen izotopları vardır. Bunların dördü kararlıdır: ³²S (% 95,02), ³³S (% 0,75), ³⁴S (% 4,21) ve ³⁶S (% 0,02). ³⁵S dışında, kükürtün radyoaktif izotopları oldukça kısa ömürlüdür. ³⁵S atmosferde ⁴⁰Ar'un kozmik ışınlarla parçalanmasıyla oluşur. Bunun yarılanma süresi 87 gündür. Bir sonraki uzun ömürlü radyoizotop, 170 dakikalık bir yarılanma süresi ile, kükürt-38'dir. Yarılanma süresi 200 nanosaniye ile en kısa ömürlü radyoizotop, kükürt-49'dur.^{[kaynak belirtilmeli]}

İzotop	Yarılanma süresi	Çürüme enerjisi (MeV)	Spin / Eşlem	Çürüme modları (%)	Doğal bolluk (%)
26S	10 ms		0+	2p (% 100)
27S	21 ms	18,26 (K/β+)	5/2+	K/β+ (%98), K2p (%2), Kp = ?
28S	125 ms	11,23 (K/β+), 9,17 (Kp)	0+	K/β(%79), Kp(%21)
29S	187 ms	13,79	5/2+	K/β+ (%53), Kp (%47)
30S	1,178 s	6,138	0+	K/β+ (%100)
31S	2,572 s	5,396	1/2+	K/β+ (%100)
32S	kararlı		0+		95,02
33S	kararlı		3/2+		0,75
34S	kararlı		0+		4,21
35S	87,32 gün	0,167	3/2+	β− (%100)
36S	kararlı		0+		0,02
37S	5,05 dk.	4,865	7/2−	β− (%100)
38S	170,3 dk.	2,937	0+	β− (%100)
39S	11,5 s	6,64	(3/2,5/2,7/2) -	β− (%100)
40S	8,8 s	4,71	0+	β− (%100)
41S	1,99 s		7/2−	β−(> %99,9), β− (< %0,1)
42S	0,56 s	7,7 (β−), 2,0 (β−n)	0+	β− (%96), β− (%4)
43S	220 ms	11,5 (β−), 4,4 (β−n)		β−(%60), β−(%40)
44S	123 ms	9,1 (β−), 5,1 (β−n)	0+	β− (%82), β− (%18)
45S	82 ms	14,1 (β−), 7,1 (β−n)		β− (%46), β− (%54)
46S	50 ms		0+	β− (%100)
48S	<200 ns		0+	β− (%100)
49S	<200 ns			n (%100)

Bileşikler

Kükürt aralığının yaygın oksidasyon durum’ları -2 ile +6 arasındadır. Kükürt, soy gaz’lar hariç tüm elementlerle kararlı bileşikler yapar.

Allotroplar

Siklooktasülfür molekülünün yapısı, S₈

Kükürt diğer elementlerden daha çok olarak 30’dan fazla katı allotrop oluşturur.^[3] S₈ dışında birkaç başka halka da bilinmektedir.^[4]

Taçtan bir atomun çıkarılması S₈'den daha koyu sarı olan S₇'yi verir. "Elemental kükürt" HPLC analizi, esasen S₈'den oluşan ancak S₇ ve az miktarda S₆ içeren denge karışımını ortaya çıkarır.^[5]

S₁₂ ve S₁₈ dahil olmak üzere daha büyük halkalar hazırlanmıştır.^[6][7]

Amorf veya "plastik" kükürt, erimiş kükürtün hızlı soğutulmasıyla, örneğin soğuk suya dökülmesiyle üretilir. X ışını kristalografisi çalışmaları, amorf formun tur başına sekiz atomlu sarmal bir yapıya sahip olabileceğini gösterir. Uzun sarmal polimerik moleküller kahverengimsi maddeyi elastik yapar ve yığın halinde bu form ham kauçuk hissi verir. Bu form oda sıcaklığında yarı kararlıdır ve kademeli olarak artık elastik olmayan kristalin moleküler allotropa geri döner. Bu süreç birkaç saat ila birkaç gün arası bir zaman aralığında gerçekleşir ancak hızla katalize edilebilir.

Polikasyonlar ve polianyonlar

Lapis lazuli mavi rengini trisülfür radikal anyonuna borçludur (S-3)

Kükürt kuvvetli asidik çözeltide hafif oksitleyici maddelerle reaksiyona girdiğinde S₈²⁺, S₄²⁺ ve S₁₆ ²⁺ kükürt polikatyonları üretilir.^[8] Oleum içinde sülfürün çözülmesiyle üretilen renkli çözeltiler ilk olarak 1804 gibi erken bir tarihte C.F. Bucholz tarafından raporlandı ancak ilgili polikatyonların renginin ve yapısının nedeni ancak 1960'ların sonlarında bulundu. S₈²⁺ koyu mavi, S₄²⁺ sarı ve S₁₆²⁺ kırmızıdır.^{[kaynak belirtilmeli]}

Radikal anyon S₃⁻, lapis lazuli mineralinin mavi rengini verir.

Tek duvarlı karbon nanotüp (CNT)(İngilizce:carbon nanotube) içinde büyütülmüş iki paralel kükürt zinciri. Çift duvarlı CNT'ler içinde a) zikzak b) düz c) S zincirleri ^[9]

Kaynakça

1. Lide, D. R., (Ed.) (2005). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (İngilizce) (86. bas.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 3 Mart 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Temmuz 2021.
2. Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics (İngilizce). Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. ss. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
3. Steudel, Ralf; Eckert, Bodo (2003). Solid Sulfur Allotropes Sulfur Allotropes. Topics in Current Chemistry. 230. ss. 1-80. doi:10.1007/b12110. ISBN 978-3-540-40191-9.
4. Steudel, R. (1982). "Homocyclic sulfur molecules". Inorganic Ring Systems. Topics in Current Chemistry. 102. ss. 149-176. doi:10.1007/3-540-11345-2_10. ISBN 978-3-540-11345-4.
5. Tebbe, Fred N.; Wasserman, E.; Peet, William G.; Vatvars, Arturs; Hayman, Alan C. (1982). "Composition of Elemental Sulfur in Solution: Equilibrium of S₆, S₇, and S₈ at Ambient Temperatures". Journal of the American Chemical Society. 104 (18): 4971-4972. doi:10.1021/ja00382a050.
6. Meyer, Beat (1964). "Solid Allotropes of Sulfur". Chemical Reviews. 64 (4): 429-451. doi:10.1021/cr60230a004.
7. Meyer, Beat (1976). "Elemental sulfur". Chemical Reviews. 76 (3): 367-388. doi:10.1021/cr60301a003.
8. Shriver, Atkins. Inorganic Chemistry, Fifth Edition. W. H. Freeman and Company, New York, 2010; pp 416
9. Fujimori, Toshihiko; Morelos-Gómez, Aarón; Zhu, Zhen; Muramatsu, Hiroyuki; Futamura, Ryusuke; Urita, Koki; Terrones, Mauricio; Hayashi, Takuya; Endo, Morinobu; Young Hong, Sang; Chul Choi, Young; Tománek, David; Kaneko, Katsumi (2013). "Conducting linear chains of sulphur inside carbon nanotubes". Nature Communications. 4: 2162. Bibcode:2013NatCo...4.2162F. doi:10.1038/ncomms3162. PMC 3717502 $2. PMID 23851903.