Készítette: Tóth Krisztián. Web: http://krissz.hu

Kén

16
32.064
±2, 4, 6
S
3p4
Kén
Alapadatok
Név, vegyjel, rendszám kén, S, 16
Elemi sorozat nemfémek
Csoport, periódus, mező 16, 3, p
Megjelenés citromsárga
Atomtömeg 32,065(5) g/mol
Elektronszerkezet [Ne] 3s2 3p4
Elektronok héjanként 2, 8, 6
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) (alfa) 2,08 g/cm³
Sűrűség (szobahőm.) (béta) 1,96 g/cm³
Sűrűség (szobahőm.) (gamma) 1,92 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 1,819 g/cm³
Olvadáspont 388,36 K
(115,21 °C, 239,38 °F)
Forráspont 717,8 K
(444,6 °C, 832,3 °F)
Olvadáshő (mono) 1,727 kJ/mol
Párolgáshő (mono) 45 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 22,75 J/(mol·K)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet monoklin vagy rombos
Oxidációs állapotok ‒1, ±2, 4, 6
(erősen savas oxid)
Elektronegativitás 2,58 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 999,6 kJ/mol
Atomsugár 100 pm
Atomsugár (számított) 88 pm
Kovalens sugár 102 pm
Van der Waals-sugár 180 pm
Egyéb jellemzők
Mágnesség nincs adat
Fajlagos ellenállás 1,68·10-8 Ω·m
Hővezetési tényező (300 K) (amorf)
0,205 W/(m·K)
Bulk modulusz 7,7 GPa
Mohs-keménység 2,0
CAS-szám 7704-34-9

A Kén bővebb leírása

A kén a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele S, a latin sulfur kezdőbetűjéből származik. Nevének eredetére két magyarázat kínálkozik, az egyik az indoeurópai suelphlos-ra vezeti vissza, ami a swel (lassan égni) kifejezésből ered. Korábban viszont úgy gondolták, hogy a szanszkrit sulver-ból (a réz ellenségéből) ered.[1]
Rendszáma 16. Nemfémes, íztelen, kellemetlen szagú, természetes formájában sárga kristályos szilárd anyag.

A természetben elemi állapotban is előfordul vulkángőzökben, fontosabb – a természetben megtalálható – vegyületei a szulfátok és a szulfidok. Az élethez elengedhetetlenül szükséges és több aminosavban megtalálható. A levegőbe kerülő kén-dioxid (SO2) a környezetre nagyon veszélyes savvá, például kénsavvá (H2SO4) alakulhat. Ezek a csapadékok visszajutnak a felszínre, ez a savas eső. A kénsavvá alakulás folyamata:

\mathrm{2 \ SO_2 + O_2 \Rightarrow 2 \ SO_3}\,\!
Kén-dioxid reakciója oxigénnel, kén-trioxid képződése közben.
\mathrm{SO_3 + H_2O \Rightarrow H_2SO_4}\,\!
Kén-trioxid és víz egyesülése. /exoterm folyamat/

Keletkezés

Kétféleképpen keletkezik: a kőolaj-finomítás melléktermékeként, vagy a vulkánkitörések után, amikor már csak gőzölög a vulkán, akkor ebből a kigőzölgésből kicsapódik. A legnagyobb lelőhelyek így olyan országokban vannak, ahol sok a vulkán, például az USA-ban, Szicíliában, Peruban, Chilében, Japánban, vagy Mexikóban.

A ként már az ősidőkben ismerték az emberek, gondoljunk Szodoma és Gomorra katasztrófájára. A monda szerint Isten megelégelte, az emberek bűnös életvitelét, és tűz- és kénesőt bocsátott rájuk, porig égetve mindent. Ezek a városok az úgynevezett szíriai-árok mentén feküdtek, ami egy földrengésveszélyes terület. Valószínűleg a katasztrófa úgy történt, hogy a földmozgás következtében egy törésvonal jött létre, ahol a föld mélyéből izzó anyagok, ásványi sók törtek föl.

Nyolcatomos gyűrűs kénmolekula

Fizikai tulajdonságai

  • Számos (több mint 30) allotróp módosulata ismert, ezek közül a három legjelentősebb:
    • Rombos kén: ez a szobahőmérsékleten stabil, szilárd állapota; 8 atomos molekulái molekularácsban helyezkednek el.
    • Monoklin kén: a 95,5 °C fölött stabil állapot; hosszúkás, tűszerű kristályok keletkeznek.
    • Amorf kén: metastabil; kristályrács nélküli, olvasztás után hirtelen lehűtött (túlhűtött) folyadék; 95,5 °C fölött monoklinné, az alatt rombossá alakul.
  • Színe mindhárom módosulatban sárgás.
  • Olvadás- (115,21 °C) és forráspontja (444 °C) viszonylag alacsony.

Kémiai tulajdonságai

A kén a fémekkel fém-szulfidokká egyesül.

A kén a cinkkel cink-szulfiddá egyesül. Ez sárgásfehér, szilárd anyag.

Zn + S = ZnS

A kén a vassal vas-szulfiddá egyesül. Ez fekete, szilárd anyag.

Fe + S = FeS

A kén a higannyal higany-szulfidot alkot. Ez az anyag nem mérgező, sötétszürke színű.

Hg + S = HgS

A kén kék színű lánggal ég. Égésekor kén-dioxid keletkezik.

S + O2 = SO2

Szénnel magas hőmérsékleten szén-diszulfidot (szénkéneg) ad.

C + 2 S → CS2

Hidrogénnel is reagál. Ekkor hidrogén-szulfid keletkezik.

H2 + S → H2S

Halogénekkel eltérő összetételű vegyületeket alkot, jód nem hat rá. Az erélyesen oxidáló hatású fluorgázban kén-hexafluoriddá ég el, amit elektromos szigetelőként használnak.

S + 3 F2 → SF6

Klórral dikén-diklorid keletkezik. Ez egy sárga színű, undorító szagú folyadék.

2 S + Cl2 → S2Cl2

A kén felhasználása

A kén a só, a mészkő, a szén és a kőolaj mellett a vegyipar öt legfontosabb alapanyaga közé tartozik. A kén 85%-ából kénsavat állítanak elő. Mintegy 10%-át elemi állapotban használják: fehérítőszerként a textil- és papíriparban, a gumigyártásban, növényvédő szerként lisztharmat ellen, gyufagyártásra, lőpor, gyógyszerek és kozmetikai készítmények előállítására. A kénsavat műtrágyagyártáshoz használják.

Kénezés: a borászatban az üres hordók eltartásánál és a bor kezelésénél használjuk. A kénezés rendszerint úgy történik, hogy a hordóban egy kénszeletet elégetnek. A kén a levegő oxigénjével vegyül és kén-dioxiddá lesz, mely aránylag csekély mennyiségben is sokféle, a bor betegségét okozó baktériumra méregként hat.

\mathrm{S + O_2 \Rightarrow SO_2}\,\!
Kén égése oxigénben, kén-dioxid képződése közben.


Az élelmiszerek csomagolásán gyakran találkozunk az E-számokkal. Például ilyen a kén-dioxid (E220), ami a tartósítószerek közé tartozik.