Kén

16 foszfor ← kén → klór O ↑ S ↓ Se 16 S Periódusos rendszer
Általános
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$\Delta_{fus}{H}^\ominus$	(mono) 1,727 kJ/mol
Párolgáshő $\Delta_{vap}{H}^\ominus$	(mono) 45 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 22,75 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 375 408 449 508 591 717
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	monoklin vagy rombos
Oxidációs szám	‒1, ±2, 4, 6 (erősen savas oxid)
Elektronegativitás	2,58 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 999,6 kJ/mol
	2.: 2252 kJ/mol
	3.: 3357 kJ/mol
Atomsugár	100 pm
Atomsugár (számított)	88 pm
Kovalens sugár	102 pm
Van der Waals-sugár	180 pm
Egyebek
Mágnesség	nincs adat
Fajlagos ellenállás	(20 °C) (amorf) 2×1015 Ω·m
Hőmérséklet-vezetési tényező	(300 K) (amorf) 0,205 W/(m·K)
Kompressziós modulusz	7,7 GPa
Mohs-keménység	2,0
CAS-szám	7704-34-9
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A kén izotópjai Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t. 32S 95,02% S stabil 16 neutronnal 33S 0,75% S stabil 17 neutronnal 34S 4,21% S stabil 18 neutronnal 35S mest. 87,32 d β- 0,167 35Cl 36S 0,02% S stabil 20 neutronnal
Hivatkozások

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.
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(II)-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, büdös 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.

Kapcsolódó szócikkek

• Kénvegyületek összegképletének listája
• A kén oxosavai
• A kén vegyületei