硫的同素異形體與成鏈

硫是硫磺和火柴梗裡那種黃色的元素，它有個不尋常的本領：它的原子喜歡彼此成鍵，形成環和鏈，方式是氧從不會有的。元素這種把自己連成長長的成鍵序列的能力叫做成鏈（catenation），而硫，僅次於碳，是其中的大行家之一。結果是這種看起來簡單的黃色粉末，竟有驚人多樣的固體形態——同素異形體。

硫穩定的日常形態是斜方硫，由 S8 分子構成：八個硫原子以單鍵連成一個起伏褶皺、像皇冠一樣的環。輕輕加熱它會轉變為單斜硫，是同樣 S8 環的另一種晶體堆積。真正的戲劇來自更強的加熱：熔融的硫先變稀，然後在約 160 攝氏度附近，S8 環裂開，它們形成的鏈纏成越來越長的聚合物，於是液體變深變稠——幾乎稠到倒不出來。把這團灼熱的亂麻驟冷投入冷水，就得到塑性硫，一種橡膠般、可拉伸的形態，由長長的無序鏈構成，會在幾天內慢慢變回普通的黃色 S8。硫為什麼能很好地成鏈而氧不能，歸根結底在於成鍵：S-S 單鍵相當強，而氧偏好強的 O=O 雙鍵，只形成短的 O-O 鏈。

這個成鏈主題橫貫整個 p 區，並解釋了一個深刻的對比。第一週期元素（氮、氧）形成強的多重鍵，因此偏好帶雙鍵或三鍵的小分子（N2、O2、CO2）。它們下面較重的親戚（磷、硫）形成弱的多重鍵但強的單鍵，因此偏好成鏈成環、成鏈成籠（P4、S8、多聚磷酸鹽）。在實際中，硫的聚合鏈正是熔融硫行為如此奇怪的原因，而成鏈的硫鏈出現在硫化橡膠裡——那裡硫橋把聚合物鏈交聯起來，讓輪胎變得堅韌。