Verschil tussen zwavel en sulfaat

Belangrijkste verschil - Zwavel versus sulfaat

De overvloed aan zwavel op aarde is bepaald als 0,042%. Hoewel het een zeer kleine hoeveelheid is in vergelijking met elementen zoals zuurstof en silicium, is het de 13^th meest voorkomende element op aarde. Sulfaat is een anion dat is samengesteld uit een zwavelatoom. Maar er is een duidelijk verschil tussen zwavel en sulfaat. Het belangrijkste verschil tussen zwavel en sulfaat is dat zwavel een element is, terwijl sulfaat een anion is.

Key Areas Covered

1. Wat is zwavel
      - Chemische en fysische eigenschappen, Allotropen
2. Wat is sulfaat
      - Chemische en fysieke eigenschappen
3. Wat is het verschil tussen zwavel en sulfaat
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Allotropen, Niet-metaal, Monokliene Zwavel, Orthorombische zwavel, Rhombic Sulfur, Silicon, Sulfate, Sulfur, Valency

Wat is zwavel

Zwavel is een element. Het atoomnummer van zwavel is 16 met symbool "S" en de elektronenconfiguratie van zwavel is 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴. De buitenste elektronen bevattende orbitaal van dit element is p orbitaal. Daarom is zwavel gegroepeerd in p-blok. Volgens de elektronconfiguratie van zwavel is de valentie van zwavel 6. Dat betekent dat het maximaal 6 hechtingen eromheen kan vormen. Zwavel kan dus oxidatietoestanden hebben tot +6. Maar soms kan zwavel twee extra elektronen krijgen om zijn p-orbitalen te vullen en krijgt dan de oxidatietoestand -2.

Normaal gesproken wordt zwavel bij kamertemperatuur als vaste stof aangetroffen. Maar deze vaste stof bevat geen zuivere zwavelatomen. Meestal bestaat de zwavelachtige vaste stof uit S₈ units. Dit worden zwavel kristallen genoemd. One S₈ eenheid bestaat uit 8 zwavelatomen. Het is een cyclische structuur en is zeer stabiel. De vaste zwavel verschijnt in felgele kleur.

Figuur 1: Zwavelkristallen

Het smeltpunt van zwavel is ongeveer 115⁰C. Atomaire massa zwavel is 32 g / mol. Zwavel is een niet-metaal. De zwavelachtige vaste stof is een brosse structuur omdat deze is gemaakt van kristallen. Zwavel is echter onoplosbaar in water.

Zwavel heeft een aantal allotropen. Deze allotropen van zwavel verschillen van elkaar afhankelijk van hun samenstelling van zwavelatomen en hun structuren. Enkele van de gebruikelijke allotropen worden hieronder weergegeven.

Allotropen van zwavel

Orthorombische zwavel

De S₈ eenheid is in een "kroon" -structuur. 

Rhombic Sulphur

Dit is een stabiele vaste stof en is samengesteld uit S₈ units. De geometrie van de S₈ eenheden zijn rhombisch.  

Monokliene Zwavel

Dit zijn naaldvormige structuren.

Het is echter gemakkelijk om een ​​allotroop te verkrijgen van een andere allotrope door het zwavelmonster langzaam en gestaag te verwarmen.

Wat is sulfaat

Sulfaat is een anion, samengesteld uit een zwavelatoom en vier zuurstofatomen. De totale lading van dit anion is -2. De moleculaire formule voor sulfaat is SO₄^2-. Daar zijn twee zuurstofatomen gebonden aan het zwavelatoom door dubbele bindingen en andere twee zijn gebonden aan zwavel door enkele bindingen. De oxidatietoestand van zwavel in sulfaat is +6. Het is de maximale oxidatietoestand die zwavel kan hebben. Daarom kan het sulfaat geen oxidatiereacties ondergaan.

Wanneer echter de bindingslengten in sulfaat experimenteel zijn bepaald, werd gevonden dat alle bindingslengtes hetzelfde zijn. Daarom geeft het aan dat sulfaat resonantiestructuren heeft.

Figuur 2: Resonantiestructuren van sulfaat

De molaire massa van het sulfaatanion is ongeveer 96 g / mol. De meeste sulfaatverbindingen zijn oplosbaar in water. Maar de oplosbaarheid van sommige sulfaten is slecht of ze lossen helemaal niet op. Bijvoorbeeld BaSO₄ (Bariumsulfaat) is onoplosbaar in water. Sommige sulfaatverbindingen zijn kleurloos, terwijl sommige heel kleurrijk zijn als ze in het water zijn. Bijvoorbeeld CuSO₄ (kopersulfaat) is helderblauwe kleur wanneer het in waterige oplossing is maar het is wit gekleurd in de afwezigheid van watermoleculen.

Verschil tussen zwavel en sulfaat

Definitie

Zwavel: Zwavel is een element met het symbool S.

sulfaat: Sulfaat is een anion, samengesteld uit een zwavelatoom (S) en vier zuurstofatomen (O).

Massa

Zwavel: De atomaire massa van zwavel is ongeveer 32 g / mol.

sulfaat: De molaire massa van sulfaat is ongeveer 96 g / mol.

Geometrie

Zwavel: De geometrie van zwavel kan orthorhombisch, rhombisch of monoklien zijn.

sulfaat: De geometrie van sulfaat is tetraedrisch.

Samenstelling

Zwavel: Solid Sulfur is samengesteld uit S₈ units.

sulfaat: Sulfaat bestaat uit zwavel- en zuurstofatomen.

Smeltpunt

Zwavel: Het smeltpunt van zwavel is ongeveer 115⁰C.

sulfaat: Het smeltpunt van sulfaat hangt af van het kation dat eraan is gebonden. 

Elektrische lading

Zwavel: Zwavel is neutraal geladen.

sulfaat: Sulfaat is negatief geladen.

Conclusie

Zwavelatoom kan worden gevonden in verschillende soorten verbindingen of als zwavelallotropen. Zwavelallotropen bestaan ​​alleen uit zwavelatomen, terwijl zwavelhoudende verbindingen uit vele andere elementen bestaan. Het belangrijkste verschil tussen zwavel en sulfaat is dat zwavel een element is, terwijl sulfaat een anion is.

Referenties:

1. "Allotropen van zwavel - Leerchemie." Royal Society of Chemistry - Verbetering van excellentie in de chemische wetenschappen. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 10 juli 2017. 
2. Libretexts. "Chemistry of Sulphur (Z = 16)." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 12 december 2016. Web. Beschikbaar Hier. 10 juli 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Zwavelkristallen 1" door Maxim Bilovitskiy - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Sulfaat-resonantie-2D" door Ben Mills - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia