Forme allotropiche dello zolfo e polimorfismo

Lo zolfo presenta diverse forme allotropiche come gli elementi appartenenti prevalentemente dei Gruppi 13,14, 15 e 16 della Tavola Periodica.
Gli allotropi differiscono tra loro per le proprietà fisiche e chimiche oltre che per la forma cristallina pur presentando lo stesso stato di aggregazione.

Lo zolfo, appartenente al Gruppo 16, si trova sia allo stato cristallino sotto forma di zolfo α detto anche zolfo ortorombico o rombico, zolfo β detto anche zolfo monoclino e zolfo γ che amorfo presentando così diverse forme allotropiche.

Zolfo α o zolfo rombico

Lo zolfo α si presenta di colore giallo ed è opaco e fragile ed è costituito da molecole di S₈. È l’unica forma termodinamicamente stabile dello zolfo a pressione e temperatura ordinaria. Può essere preparato per cristallizzazione di una soluzione di solfuro di carbonio. Quando è riscaldato lentamente sopra i 96 ⁰ C si converte in zolfo monoclino. È insolubile in acqua e moderatamente solubile in benzene, etanolo e etere etilico

Zolfo β o zolfo monoclino

Lo zolfo β si presenta di colore giallo chiaro sotto forma di cristalli aghiformi cerosi e fragili ed è stabile a una temperatura compresa tra 96°C e 119 °C. Lo zolfo, infatti, a pressione atmosferica oltre i 199°C si presenta allo stato liquido. Come lo zolfo rombico è costituito da molecole di S₈ ma diversamente disposte nel reticolo cristallino.

Zolfo γ

Viene rinvenuto in natura nel minerale rosickýite ma non è stabile a temperatura ambiente alla quale si converte in zolfo α

Zolfo amorfo

Riscaldato a una temperatura maggiore rispetto a quella di fusione e versato rapidamente in acqua fredda, solidifica formando un prodotto facilmente modellabile e stirabile in fibre, il cosiddetto zolfo amorfo o plastico, costituito da lunghe catene polimeriche formatesi in seguito a rottura delle unità cicliche S₈ e alla polimerizzazione dei frammenti lineari. Non ha un punto di fusione definito e non è solubile in solfuro di carbonio e si trasforma lentamente in zolfo rombico.

Un altro tipo di zolfo amorfo è lo zolfo colloidale che può essere ottenuto facendo gorgogliare ossigeno in una soluzione di acido solfidrico. E’ usato in agricoltura per le sue proprietà fungicide e in campo dermatologico.