Οκταθείο

Οκταθείο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Οκταθειοκάνιο
Άλλες ονομασίες	Οκταθείο Κυκλοοκταθείο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	S8
Μοριακή μάζα	256,52 ± 0,04 amu
Αριθμός CAS	10544-50-0
SMILES	S1SSSSSSS1
InChI	1S/S8/c1-2-4-6-8-7-5-3-1
PubChem CID	66348
ChemSpider ID	59726
Δομή
Ισομέρεια
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	119°C
Σημείο βρασμού	159°C
Πυκνότητα	2.070 Kg/m³
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το οκταθείο (αγγλικά ΗΠΑ: octasulfur, αγγλικά ΗΒ octasulphur) ή οκταθειοκάνιο (αγγλικά: octathiocane) ή κυκλοοκταθείο (αγγλικά ΗΠΑ: cyclooctasulfur, αγγλικά ΗΒ: cyclooctasulphur), με μοριακό τύπο S₈, είναι η πιο συνηθισμένη αλλομορφή του στοιχειακού θείου. Αποτελεί ένα από τα κυριότερα βιομηχανικά χημικά, ενώ υπάρχει ευρύτατα και στη φύση. Το χημικά καθαρό οκταθείο, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι κίτρινο στερεό.

Ονοματολογία

Η ονομασία «οκταθείο» η πιο χρησιμοποιούμενη, αν και οι προτεινόμενες ονομασίες από την IUPAC είναι οι «συστηματικές» «κυκλοοκταθείο» και «οκταθειοκένιο». Η τελευταία ονομασία προκύπτει από το σύστημα ονοματολογίας Hantzsch-Widman για τις ετεροκυκλικές ενώσεις, αν και στην πραγματικότητα το οκταθείο είναι ισοκυκλική αλλομορφή. Σημειώνεται ότι ονομασία «οκταθείο» τυπικά συμπεριλαμβάνει και κάθε άλλη ισομερή οκταατομική αλλομορφή του θείου.

Δομή

Η αλλομορφή αυτή υιοθετεί διαμόρφωση στέμματος με συμμετρία σημειομάδας D_4d. Οι δεσμοί S-S έχουν ίσα μήκη δεσμών, περίπου 205 pm. Το οκταθείο κρυσταλλώνεται σε τρία (3) διακριτά πολύμορφα: μια ρομβοεδρική και δύο (2) μονοκλινείς μορφές, από τις οποίες μόνο δύο (2) είναι σταθερές στις κανονικές συνθήκες.Η ρομβοεδρική κρυσταλλομορφή είναι η βασική αποδεκτή μορφή, Οι υπόλοιπες μονοκλινείς πολυμορφές είναι σταθερές σε θερμοκρασίες 96-115 °C, υπό πίεση 100 kPa. Το οκταθείο σχηματίζει με τη σειρά του αρκετές άλλες αλλομορφές και πιο συγκεκριμένα: α-θείο (S_α), β-θείο (S_β), γ-θείο (S_γ), λ-θείο (S_λ) και μ-θείο (S_μ).

Η αλλομορφή λ-θείο είναι η υγρή μορφή του οκταθείου, από την οποία μπορεί να κρυσταλλωθεί με απόθεση η αλλομορφή γ-θείο. Αν το λ-θείο κρυσταλλωθεί με αργό ρυθμό, τότε λαμβάνεται η αλλομρφή β-θείο. Εφόσον για την τήξη του οκταθείου απαιτείται θέρμανση πάνω από τους 115 °C, ούτε το β-θείο ούτε το γ-θείο λαμβάνεται σε καθαρή μορφή, παρά μόνο σε μείγμα και των δύο αλλομορφών. Ο μόνος γνωστός τρόπος για λήψη καθαρού γ-θείου είναι με κρυστάλλωση θείου από διάλυμά του.

Το οκταθείο σχηματίζει εύκολα μεγάλους κρυστάλλους, που τυπικά είναι κίτρινοι και κάπως ημιδιαφανείς.

Παραγωγή

Το οκταθείο τυπικά δεν παράγεται ως καθαρό S₈. Αποτελεί το κύριο συστατικό (99%) του στοιχειακού θείου που ανακτάται από ηφαιστειογενείς πηγές, καθώς και το κύριο προϊόν της διεργασίας Κλάους (Claus process), που σχετίζεται με διυλιστήρια πετρελαίου.