A existência de enxofre como S8 pode ser atribuída a vários fatores:
1.
Forças Intermoleculares Fortes: Os átomos de enxofre têm um raio atômico relativamente grande e baixa eletronegatividade, resultando em forças fracas de van der Waals entre átomos de enxofre individuais. No entanto, o efeito cumulativo destas forças fracas torna-se significativo em moléculas maiores como S8, contribuindo para a sua estabilidade.
2.
Estrutura Cíclica: S8 adota uma estrutura cíclica enrugada ou em forma de coroa, onde cada átomo de enxofre está ligado covalentemente a dois átomos de enxofre vizinhos. Esta estrutura em anel aumenta ainda mais a estabilidade da molécula S8, distribuindo a densidade eletrônica de maneira mais uniforme e reduzindo potenciais repulsões eletrostáticas.
3.
Estabilidade Termodinâmica: A formação de S8 é termodinamicamente favorável sob condições padrão. A mudança de entalpia (ΔH) e a mudança de entropia (ΔS) associadas à transformação de átomos de enxofre individuais em S8 são ambas negativas, indicando que o processo é exotérmico e leva a uma diminuição da desordem.
4.
Configuração Eletrônica: O enxofre possui seis elétrons de valência (3s² 3p⁴), e em S8, cada átomo de enxofre compartilha dois de seus elétrons de valência com dois átomos de enxofre vizinhos, formando ligações covalentes. Este arranjo resulta numa configuração de octeto estável para cada átomo de enxofre, o que contribui para a estabilidade global da molécula S8.
5.
Efeito de par inerte: O enxofre pertence ao Grupo 16 da tabela periódica e apresenta o efeito de par inerte. Isto significa que o par de elétrons 3s² no enxofre é relativamente inerte e não participa prontamente da ligação. Como resultado, a ligação em S8 envolve principalmente os orbitais 3p, contribuindo ainda mais para a estabilidade da estrutura cíclica.
Esses fatores explicam coletivamente por que o enxofre existe principalmente como S8 em condições padrão. No entanto, é importante notar que outros alótropos de enxofre, como S2, S6 e enxofre polimérico, também podem existir sob condições específicas ou em ambientes diferentes.
