גופרית

שגיאות פרמטריות בתבנית:יסוד כימי
פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

גופרית

כלור - גופרית - זרחן
O S Se       16 S                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	16
סמל כימי	S
סדרה כימית	אל-מתכת
מראה
צהבהב
תכונות אטומיות
משקל אטומי	32.065 u
רדיוס ואן דר ואלס	180 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 6
תכונות פיזיקליות
צפיפות	1960 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	717.87K (444.72°C)
נקודת התכה	388.36K (115.21°C)
לחץ אדים	2.65E-20Pa ב-388K
שונות
אלקטרושליליות	2.58
קיבול חום סגולי	710 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	5.0 $\ 10^{6}$/m·Ω
מוליכות חום	0.269 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	999.6 kJ/mol

גופרית (Sulfur או Sulphur) היא יסוד כימי שסמלו הכימי S ומספרו האטומי 16.

הגופרית היא מינרל חיוני בכל היצורים החיים.

תכונות

מולקולת הגופרית היא מולקולה טבעתית המורכבת משמונה אטומי גופרית, והיא מסומלת כ- S₈. הגופרית היא אל-מתכת, מוצקה בטמפרטורת החדר וצבעה צהבהב. נקודת ההיתוך שלה היא 115.21 מעלות צלזיוס ונקודת רתיחתה - 444.72 מעלות צלזיוס.

כאשר מחממים גופרית מותכת (גופרית אורתורומבית, גופרית מונוקלינית, נוזל חיוור-צהבהב) מעבר להיתוכה, מתקבל פולימר הבנוי משרשרת אטומי גופרית מקושרים בקשר קוולנטי. מכיוון שמדובר בשרשראות רבות המתערבבות זו בזו נעשית גופרית זו לדביקה, ובזכות האטומים הלא-נורמליים שבקצות השרשרת (שכן הם מחוברים לאטום גופרית אחר רק בצידם האחד), היא מקבלת גוון אדום-כהה. קירור מהיר של נוזל זה יוצר נוזל פלסטי הדומה לגומי. מתיחת הגוף מסדרת את השרשראות הפולימריות זו במקביל לזו עד לגיבוש גופרית סיבית.

שימושים

לגופרית שימושים תעשייתים. התרכובת החשובה ביותר היא חומצה גופרתית (H₂SO₄) המכונה גם "סוס העבודה של התעשייה הכימית". חומצה גופרתית מופקת בארצות הברית בכמויות גדולות יותר מכל כימיקל אחר. לגופרית שימוש בייצור סוללות, דטרגנטים, גומי (הטיפול בגופרית נקרא גיפור), גפרורים, אבק שרפה, זיקוקים ודשני זרחן; היא משמשת כחומר משמר ביין, חומר קוטל פטריות, וחומר להלבנת נייר. לנתרן או אמוניום תיוסולפט שימוש בתור חומר מקבע בצילום. למלח אנגלי (מגנזיום גופרתי, MgSO₄·7H₂O) שימוש ברפואה בתור חומר משלשל וכתוסף דישון לצמחים.

תפקיד ביולוגי

גופרית היא חומר חיוני לכל היצורים החיים: חומצות האמינו ציסטאין ומתיונין מכילות גופרית, ולפיכך כל הפוליפפטידים, החלבונים והאנזימים המכילים את חומצות האמינו הללו - מכילים אותה. ל"גשרי גופרית" (קשרים דיסולפידיים בין שיירי ציסטאין) חשיבות רבה בעיצוב התלת-ממדי של חלבונים ובייצובם. כמה סוגי חיידקים משתמשים במימן גופרתי (H₂S) במקום מים בתור תורם פרוטונים בתהליך פרימיטיבי שמזכיר את הפוטוסינתזה. בנוסף אחד הסוגים של הם, הם c, מכיל שני אטומים של גופרית.

גופרית נקלטת על ידי צמחים מהאדמה בצורת יוני גופרה (סולפט, SO₄^2-). ראו גם: מחזור הגופרית.

תרכובות ושמות

גביש גופרית

בכימיה, ובמיוחד בכימיה אורגנית, משמשות שתי קידומות לציון גופרית:

• סוּלְפָה - דוגמאות:
  • הקבוצה הפונקציונלית סולפהידריל, אטום גופרית הקשור לאטום מימן, SH
  • סוּלפיד, תרכובת גופרית פשוטה (למשל: מימן גופרי (סולפידי), H₂S)
  • סוּלפָט (בעברית: גופרה), מלח של חומצה גופרתית (למשל: סידן גופרתי (סולפטי), CaSO₄)
  • סוּלפיט (בעברית: גופריתי), מלח של חומצה גופריתית (למשל: סידן גופריתי (סולפיטי), CaSO₃)
  • סולפוניום, תרכובת אורגנית המכילה אטום גופרית חיובי ושלוש קבוצות אלקיל (למשל: טרימתילסולפוניום יודי, CH₃)₃S⁺ I⁻))
  • סולפונט, מלח של חומצה סולפונית; תרכובת המכילה את היון HSO₃^-.
• תִיוֹ - דוגמאות:
  • תיול

סביבה

שריפת פחם ונפט על ידי מפעלי תעשייה ותחנות כוח משחררת כמויות עצומות של גופרית דו-חמצנית (SO₂). חומר זה מגיב עם החמצן והמים שבאטמוספירה ויוצר חומצה גופרתית. חומצה זו יוצרת גשם חומצי ולאחר מכן מורידה את רמת ה-pH של האדמה ושל מקווי מים. בדרך כלל בדלק תקני הגופרית מזוקקת מדלק המאובנים על-מנת למנוע תופעה זו.

היסטוריה

גופרית (בלועזית: Sulfur, כנראה משורש הודו-אירופי קדום שמשמעותו "לבעור") ידועה מימי קדם. הומרוס (מחבר האיליאדה והאודיסיאה) הזכיר בכתביו "גופרית מזיקה לצמחים". במאה ה-12 הסינים המציאו את אבק השרפה, שהוא תערובת של אשלגן חנקתי (KNO₃), פחמן וגופרית. אלכימאים נתנו לגופרית סימול מיוחד - צלב שבראשו משולש. ב-1770 אנטואן לבואזיה שכנע את הקהילה המדעית שגופרית היא יסוד ולא תרכובת. ב-1867 התגלתה גופרית במרבץ תת-קרקעי בלואיזיאנה וטקסס.

צורה בטבע

גופרית

גופרית בצורתה החופשית ניתן למצוא במעיינות חמים ואזורים געשיים במקומות רבים בעולם, במיוחד לאורך "טבעת האש" של האוקיינוס השקט. מרבץ משמעותי אחר של מלחי גופרית נמצא לאורך מפרץ מקסיקו. גופרית נמצאת במקומות נוספים בסלעי משקע, למשל במזרח אירופה ובמערב אסיה. מקור גופרית זו הוא בפעולה של חיידק אנארובי שחי על מינרלי גופרית, במיוחד גבס. מרבצים אלו הם המקור העיקרי של גופרית לארצות כמו ארצות הברית, פולין, רוסיה, טורקמניסטן ואוקראינה.

תרכובות גופרית טבעיות כוללות סולפידים מתכתיים, כמו פיריט (ברזל גופרי, FeS₂), צינובר (כספית גופרית, HgS), גלניט (עופרת גופרית, PbS), אבץ גופרי (ZnS), אנטימון גופרי (Sb₂S₃) ועוד. מימן גופרתי (H₂S) הוא גז שאחראי על ריחן של ביצים סרוחות; הוא מופיע בפליטות וולקניות, הידרותרמיות וכתוצאה מפעולת חיידקים.

אמצעי זהירות

CS₂, H₂S ו-SO₂ מצריכים טיפול מיוחד. למרות שגופרית דו-חמצנית בטוחה לשימוש בשימור מזון בכמויות קטנות, בריכוז גבוה היא מגיבה עם לחות ויוצרת חומצה גופרתית שבזמן שאיפה יכולה לגרום לנזק לריאות, לעיניים ולרקמות אחרות.

מימן גופרתי הוא רעיל ביותר (יותר מציאניד); תחילה הוא מקהה את חוש הריח (כך קרבנות פוטנציאליים אינם מודעים לנוכחותו) ולאחר מכן פוגע.

קישורים חיצוניים

• WebElements.com – גופרית (באנגלית)
• שימושי הגופרית, באתר סנונית

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0