Kén

A kén a periódusos rendszer VI.A csoportjába tartozó nemfémes kémiai elem. Vegyjele S, rendszáma 16. Régies magyar elnevezése a kéneny. Standard nyomáson és hőmérsékleten szagtalan, élénksárga színű kristályokat alkot, melyek nyolcatomos gyűrűs molekulákból épülnek fel. A kén multivalens, vagyis változó vegyértékű elem, és az aranyat, platinát, iridiumot, nitrogént, tellúrt, jódot és a nemesgázokat leszámítva az összes többi elemmel képez vegyületet.

16 foszfor ← kén → klór O ↑ S ↓ Se 16 S Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	kén, S, 16
Latin megnevezés	sulphur
Elemi sorozat	nemfémek
Csoport, periódus, mező	16, 3, p
Megjelenés	citromsárga
Atomtömeg	32,059–32,076 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	diamágneses
Fajlagos ellenállás	(20 °C) (amorf) 2·1015Ω·m
Hővezetési tényező	(300 K) (amorf) 0,205W/(m·K)
Kompressziós modulus	7,7 GPa
Mohs-keménység	2,0
CAS-szám	7704-34-9
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A kén izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 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 nap β− 0,167 35Cl 36S 0,02% S stabil 20 neutronnal
Hivatkozások

A kén előfordul a természetben elemi (terméskén) formában is, de leginkább vegyületei – főként szulfid- és szulfát-ásványok – formájában található meg. A kén az egyik legrégebben ismert elem, felhasználták már az ókori Indiában, Kínában, Egyiptomban és Görögországban is. Manapság majdnem az összes elemi ként a földgázban és kőolajban lévő kéntartalmú szennyezőanyagok eltávolításakor, melléktermékként nyerik. A ként legnagyobb mennyiségben kénsav gyártására használják, amely szulfát- és foszfátműtrágyák előállításához, valamint számos vegyi eljáráshoz szükséges alapanyag. Elemi kén található gyufákban, rovar- és gombaölő szerekben. Számos kénvegyület erős szagú, kénvegyületek kölcsönzik többek közt a grapefruit és a fokhagyma szagát, és kéntartalmú tiolokkal szagosítják a földgázt is.

A kén az élet minden formája számára esszenciális elem. Legtöbbször szerves kénvegyületek, vagy fém-szulfidok formájában. Három aminosav – a cisztein, cisztin és a metionin, valamint két vitamin – a biotin és a tiamin is tartalmaz ként. Számos kéntartalmú kofaktor létezik, többek közt a glutation, vagy a tioredoxin. Két kénatom közt létrejött úgynevezett diszulfid-hidak nagy mechanikai szilárdságot és oldhatatlanságot kölcsönöznek a bőrben, hajban és tollakban megtalálható keratinnak.

Nevének eredete

Vegyjele a latin sulfur szó kezdőbetűjéből származik. E név 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.

Jellemzői

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.

Keletkezése

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

Nyolcatomos gyűrűs kénmolekula

Fizikai tulajdonságai

• Számos (több mint 30) allotrop 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

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. A kénsavat műtrágyagyártáshoz használják. ^[forrás?] Mintegy 10%-át elemi állapotban használják: fehérítőszerként a textil- és papíriparban, a gumigyártásban, növényvédő szerként lisztharmat ellen, gyufagyártásra, lőpor, gyógyszerek és kozmetikai készítmények előállítására.

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.

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret. 3. kiadás. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1963. 239–244. o.  
• Kis kémiai szótár. Fordította Hársing Lászlóné. Budapest: Gondolat. 1972. 236–237. o.  
• Akadémiai kislexikon. Főszerkesztő: Beck Mihály és Peschka Vilmos. Budapest: Akadémiai Kiadó. 1989. 1 kötet., 937. o. ISBN 963 05 5279 5  
• Hans Breuer: Atlasz – Kémia. Fordította Ungvárai János és Ungvárainé dr. Nagy Zsuzsanna. Harmadik, javított kiadás. Budapest: Athenaeum 2000 Kiadó Kft. 2003. 176–181. o. ISBN 963-9471-35-6  
• Dr. Otto – Albrecht Neumüller: Römpp vegyészeti lexikon. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1982. 2 kötet., 829–833. o. ISBN 963-10-3269-8  
• N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó. 2004. 2 kötet., 881–916. o. ISBN 963-19-5255-X  

További információk

• a magyar Wikipédia ként tartalmazó vegyületeinek listája külső keresővel

Kapcsolódó szócikkek

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

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a sulfur című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.