Propiedades del azufre, su forma de obrencion, aplicaciones a la salud y la industria

1. Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo
Facultad de Quimico-Farmacobiología
Azufre
Profesor: Nicolás Zamudio Hernández
Materia: QuímicaInorgánica
Alumno: Iván Neftalí Rendón Meza
Sección: 01
Semestre: 2°
1

2. Contenido
I.- Introducción ................................................................................................................... 3
II.- Características generales ............................................................................................. 4
2.1 Símbolo .................................................................................................................... 4
2.2 Número Atómico....................................................................................................... 4
2.3 Masa Atómica .......................................................................................................... 5
2.4 Grupo y Período ...................................................................................................... 5
2.5 Afinidad Electrónica .................................................................................................. 5
2.6 Electronegatividad .................................................................................................... 5
2.7 Densidad .................................................................................................................. 6
2.8 Abundancia Terrestre ............................................................................................... 6
II.- Aspectos generales ...................................................................................................... 6
II.- Compuestos que se forman .......................................................................................... 8
IV.- Métodos de Obtención. ............................................................................................. 10
V.- Usos o Aplicaciones. .................................................................................................. 12
5.1 Alimentos ............................................................................................................... 12
5.2 Medicina ................................................................................................................. 12
5.3 Industria ................................................................................................................. 13
Bibliografía ....................................................................................................................... 14
2

3. I.- Introducción
En el siguiente trabajo se hablara de un elemento de la tabla periódica, el azufre,
se estudiara con profundidad este elemento y se conocerán los aspectos más
importantes. El azufre es un elemento químico de número atómico 16 y símbolo S
(del latín sulphur), es un elemento de la naturaleza, cumple con una serie de
funciones específicas, tal y como lo es su propio ciclo, de igual manera el efecto
que incurre en otros elementos químicos o superficies naturales. El azufre en sí,
es un sistema complejo que ayuda a la combustión siendo ésta la función por la
cual ha sido reconocido, tomando en cuenta otras características.
Cuando se habla del azufre como elemento químico, se refiere a un elemento no
metálico, el cual es insípido e inodoro, que presenta un color amarillento pálido,
que a su vez es también llamado piedra inflamable, gracias a su gran capacidad
de combustión y como antesala se puede mencionar que todas las formas de
azufre son insolubles en agua, y las formas cristalinas son solubles en disulfuro de
carbono.
Es un elemento químico esencial constituyente de los aminoácidos cisteína y
metionina y, por consiguiente, necesario para la síntesis de proteínas presentes en
todos los organismos vivos. Se usa principalmente como fertilizante pero también
en la fabricación de pólvora, laxantes, cerillas e insecticidas. Es conocido desde la
Antigüedad, y ya los egipcios lo utilizaban para purificar los templos. En el Génesis
(19,24), los hebreos decían que Dios (Yahvé) hizo llover sobre Sodoma y Gomorra
azufre y fuego desde el cielo. A pesar de ello no fue reconocido como elemento
química hasta 1777 por Lavoisier.
3

4. II.- Características generales
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Azufre
Símbolo: S
Número atómico: 16
Masa atómica (uma): 32,066
Período: 3
Grupo: VIA (anfígenos)
Bloque: p (representativo)
Valencias: -2, +2, +4, +6
El azufre es un elemento químico de carácter no metálico, de color amarillo, es
blando, frágil, ligero, que a su vez desprende un olor característico a huevo
podrido y arde con llama de color azul desprendiendo dióxido de azufre. Es
insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Aunque también al
mezclarse óxido de sulfuroso con agua produce lluvia ácida. Posee como
valencias el +2, +4 y el +6.
2.1Símbolo
El Azufre tiene como símbolo la letra S. El uso de los símbolos en la química y no
solo en ésta sino también en la alquimia, tiene una función importante, la cual es
representar de manera abreviada los cuerpos simples e incluso algunos
compuestos conocidos en la antigüedad. Los primeros que iniciaron en éste arte
combinaban sus doctrinas con la magia además de atribuir a los planetas, puesto
que estos tenían una indudable influencia sobre las cosas y fenómenos de la
Tierra, por ello, los metales eran conocidos por distintas divinidades planetarias.
2.2 Número Atómico
El número atómico del Azufre es el número 16, esto trata de expresar la cantidad
de protones existentes en el núcleo atómico, representándose con un número
entero positivo. Este es característico de cada uno de los elementos químicos y
representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear. El número
atómico es el número Z que acompaña al símbolo X de un elemento. Henry
Moseley en 1913, fue el que demostró la regularidad existente entre los valores de
las longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser
bombardeados con electrones, y los números atómicos de estos elementos
metálicos. Este hecho permitió clasificar a los elementos en la tabla periódica en
orden creciente de número atómico.
4

5. 2.3 Masa Atómica
La masa atómica es de 32,064 que se refiere a la suma de los neutrones y
protones, que contienen los diferentes átomos que constituyen químicamente, la
estructura del elemento, en los cuales se incluyen los isótopos.
2.4 Grupo y Período
Se encuentra en el grupo 16 del sistema periódico, es decir, cada elemento se
encuentra encolumnados en grupos, por lo cual cada uno de ellos pertenece a un
mismo grupo que presentan características similares. En el caso del azufre los
elementos del grupo 16 son: O (Oxígeno), Se (Selenio) y S (Azufre) que
constituyen la familia de los no metales, Te (Telurio), Po (Polonio) que constituyen
la familia de los metaloides y el Unh (Ununhexio) que es el que constituyen el de la
familia de los metales del bloque p.
El período en el cual se localiza el Azufre es en el período 3, es decir, en cada una
de las filas horizontales se encuentran una serie de elementos que se caracterizan
por sus propiedades físicas y químicas que varían gradualmente. El primer
elemento de la tabla periódica presenta un carácter metálico, pero a medida que
avanza horizontalmente el carácter metálico disminuye y aparece el no metálico,
siendo el último elemento de la tabla periódica netamente no metálico.
2.5 Afinidad Electrónica
La Afinidad Electrónica es la energía liberada cuando un átomo gaseoso en su
estado fundamental capta un electrón libre y se convierte en un ión mono
negativo. En el caso del Azufre posee una afinidad electrónica de 200,4 kJ/mol.
2.6 Electronegatividad
Posee una electronegatividad de 2,5 eso que refiere a una medida de fuerza de
atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro en un enlace
covalente, es decir es la capacidad de una átomo en una molécula para atraer
hacia el los electrones. La Electronegatividad de un elemento químico depende de
su estado de oxidación y, por lo tanto, no es una propiedad invariable, esto quiere
decir que un mismo elemento puede presentar distintas electronegatividades
dependiendo del tipo de molécula en la que se encuentre.
5

6. 2.7 Densidad
También tiene una densidad de 2,07 gmol, es decir es la propiedad intensiva de la
materia definida como la relación de la masa de un objeto dividida por su volumen.
La masa es la cantidad de materia contenida en un objeto (Expresado en g.) y el
volumen es la cantidad de espacio ocupado por la cantidad de la materia
(Expresado en ml.)
2.8 Abundancia Terrestre
La abundancia terrestre del azufre es de 0.052%, es decir es la cantidad de azufre
que se encuentra en la corteza terrestre o en el agua del mar.
II.- Aspectos generales
Los alótropos (propiedades de algunos elementos de presentarse bajo estructuras
moleculares diferentes) del azufre han sido estudiados considerablemente por los
grandes químicos, pero hasta ahora las diversas alteraciones en las cuales existen
para cada estado (gas, líquido y sólido) del azufre elemental no se han explicado o
revelado de manera completa.
Las estructuras cristalinas más comunes son:
 El azufre rómbico: Es conocido de la misma manera como azufre alfa
(azufre). Se halla de la transformación estable del elemento químico por
debajo de los 95.5ºC (204ºF, el punto de transición), y la mayor parte de las
otras formas se revierten a esta modificación si se las deja permanecer por
debajo de esta temperatura. El azufre rómbico posee un color amarillo
limón, insoluble en agua, levemente soluble en alcohol etílico, éter dietílico
y benceno, y es muy soluble en disulfuro de carbono. Posee una densidad
de 2.07 g/cm3 (1.19 oz/in3), una dureza de 2.5 en la escala de Mohs y la
fórmula molecular presenta es S8.
 El azufre monoclínico: También es llamado azufre prismático o azufre
beta (azufre). Viene siendo la modificación estable del elemento por encima
de la temperatura de transición mientras que se encuentra por debajo del
punto de fusión.
6

7.  El azufre fundido: Se cristaliza en prismas en forma de agujas que son
casi incoloras. Posee una densidad de 1.96 g/cm3 (1.13 oz/in3), un punto
de fusión de 119.0ºC (246.7ºF) y la fórmula molecular que ostenta es S8.
 El azufre plástico: Denominado también azufre gamma. Se produce
cuando el azufre fundido en el punto de ebullición normal o cerca de él, es
enfriado al estado sólido. Esta forma es amorfa y es sólo parcialmente
soluble en disulfuro de carbono.
 El azufre líquido: Posee la propiedad notable de aumentar su viscosidad si
sube la temperatura. Su color cambia a negro rojizo oscuro cuando su
viscosidad aumenta, y el oscurecimiento del color y la viscosidad logran su
máximo a 200ºC (392ºF). Por encima de esta temperatura, el color se
aclara y la viscosidad disminuye.
En el punto normal de ebullición del elemento químico (444.60ºC u 832.28ºF) el
azufre gaseoso presenta un color amarillo naranja. Cuando la temperatura
aumenta, el color se torna rojo profundo y después se aclara, aproximadamente a
650ºC (202ºF), y adquiere un color amarillo paja.
El azufre es un elemento activo que se combina verdaderamente con la mayor
parte de los elementos químicos conocidos. Puede hallarse tanto en estados de
oxidación positivos como negativos, y puede constituir compuestos iónicos así
como covalentes y covalentes coordinados. Sus funciones se limitan
principalmente a la producción de compuestos de azufre. Sin embargo, grandes
cantidades de azufre elemental se utilizan en la vulcanización del caucho, en
atomizadores con azufre para combatir parásitos de las plantas, en la manufactura
de fertilizantes artificiales y en ciertos tipos de cementos y aislantes eléctricos, en
algunos ungüentos y medicinas y en la manufactura de pólvora y fósforos. Los
compuestos de azufre se emplean en la manufactura de productos químicos,
textiles, jabones, fertilizantes, pieles, plásticos, refrigerantes, agentes
blanqueadores, drogas, tintes, pinturas, papel y otros productos.
7

8. Ilustración 1
II.- Compuestos que se forman
El azufre en su forma más común, está constituido por moléculas cíclicas con
ocho átomos de carbono (S8) existiendo formas alotrópicas muy variadas como el
S12, S18 o S20, pudiendo inclusive encontrarse en la forma de azufre fibroso con
largas moléculas helicoidales S∞.
El azufre está presente en uno de los principales compuestos utilizados en la
industria del hoy día: el ácido sulfúrico – H2SO4. De hecho este compuesto es
fabricado en cantidades mayores que cualquier otro.
Además de esto, es el ácido más barato de comprarse en grandes cantidades.
El ácido sulfúrico es utilizado en muchas aplicaciones siendo las principales la
producción de fertilizantes con fosfatos y la remoción de herrumbre de metales
antes de estos ser pintados.
Este ácido también es utilizado en la producción de explosivos, combustibles,
celofán, tintas, papeles, agentes anticongelantes y detergentes.
El dióxido de azufre – SO2 – es un compuesto que es producido en el proceso
de fabricación de ácido sulfúrico, pero también es producido por el hombre como
subproducto de la quema de combustibles fósiles.
El dióxido de azufre liberado hacia la atmósfera es una fuerte preocupación como
polución.
8

9. El H2S, una de las fuentes primarias de azufre elemental, es un gas muy tóxico y
de fuerte olor desagradable pero, al mismo tiempo con un efecto anestesiante del
sentido olfativo por eso aún es más peligroso.
Los compuestos de azufre y cloro S2Cl y SCl2 son utilizados en la vulcanización
de la goma, son fuentes de cloro en algunas reacciones químicas y son utilizados
en la industria metalúrgica. Los compuestos de Na2S y NaHS son utilizados en la
industria del cuero para remover pelos de la piel y para hacer colorantes y también
como agentes reductores.
Una referencia que es importante hacer relativamente a los compuestos de azufre,
se enlaza con el hecho de que este sea un elemento abundante y disperso por el
planeta. Debido a esas características, existe una extensa lista de compuestos
conteniendo azufre y otros elementos.
Estos compuestos son frecuentemente minerales que son minados como fuentes
de obtención de esos otros elementos que no son azufre. De estos se resalta la
importancia de los sulfuros metálicos.
LA mayor parte del ácido sulfúrico consumido se destina a la fabricación de ácido
sulfúrico y sulfatos.
Los más importantes son el sulfato de hidrógeno, los óxidos de azufre y los ácidos.
El sulfato de hidrógeno (H2S) es un gas que emana de las extracciones
petrolíferas y permite producir azufre elemental por un método de oxidación
catalítica.
Los óxidos de azufre son el SO2 y el SO3, este último muy inestable. Entre los
ácidos se destaca el ácido sulfúrico (H2SO4), ya conocido en el siglo XV y
descubierto por B. Valentín. Su fabricación involucra 3 etapas:
Ilustración 2
En la segunda etapa es realizado por el método de contacto, con catalizador a
base de V2O5 (pentaóxido de vanadio). El dióxido de azufre es un gas denso, sin
9

10. color y toxico, de sabor acido. Los niveles tolerables por los humanos son
alrededor de 5ppm, pero las plantas empiezan a sufrir con 1 ppm. El sabor acido
se debe a la reacción en la lengua del SO2 para dar acido sulfuroso, además el
S02 es un reductor.
Los sulfuros, únicamente con los elementos de los metales del grupo 1 y 2, con el
aluminio se forman sulfuros solubles.











Piritas (más importantes FeS)
Galena (PbS)
Blenda (ZnS)
Cinabrio (HgS)
Estibinita (Sb2S3)
Yeso (CaSO4+2H2O)
Sal de Epson (MgSO4+7H2O)
Celestina (SrSO4)
Baritina (BaSO4)
Sulfuro de Selenio (SeS2)
Sulfuro de molibdeno
El sulfuro de sodio es el sulfuro de mayor demanda actualmente, se utiliza para
remover los pelos de las pieles en el proceso de curtido
Na2SO4(s) + 2C(s)
Na2S(l) + 2CO2(g)
El Hexafloruro de azufre, es un gas sin color, sin olor y no reactive. Cerca de 6500
toneladas se producen al año, quemando azufre fundido es gas flúor. Se utiliza
como agente aislante en sistemas de alto voltaje.
IV.- Métodos de Obtención.
El azufre es un elemento muy abundante en la corteza terrestre, se encuentra en
grandes cantidades combinado en forma de sulfuros (pirita, galena) y de sulfatos
(aljez). En forma nativa se encuentra en las cercanías de aguas termales, zonas
volcánicas y en minas de cinabrio, galena, esfalerita y estibina, y en Luisiana
(Estados Unidos, primer productor mundial) se extrae mediante el proceso Frasch,
10

11. en honor a su inventor, Herman Frasch un químico americano que lo desarrolló en
1891.
Se inyecta agua sobrecalentada (a una temperatura de alrededor de 165 ºC y 16
atm) en la roca subterránea que contiene azufre a través del tubo exterior de una
sonda formada por tres tubos concéntricos. El azufre funde (PF = 119 ºC),
formando una bolsa líquida. Se inyecta aire comprimido (a 20-25 atm) por el tubo
más interno y la mezcla azufre-agua asciende por el tubo intermedio. El azufre así
obtenido es muy puro (pureza del 99,5-99,9%) y no contiene impurezas de Se, Te
o As.
Ilustración 3
Aunque el proceso Frasch en su día fue la principal fuente de azufre elemental, la
situación es distinta ahora. Ello se debe a la necesidad de controlar las emisiones
de azufre en las operaciones industriales. El H2S es una impureza frecuente en el
petróleo y en el gas natural. El primer paso para la recuperación del S del gas
natural consiste en la separación del H2S para lo cual se aprovechan sus
propiedades ácidas. Se pasa el gas a través de una disolución acuosa de una
base orgánica, donde el único gas retenido es el H2S:
Después de ser eliminado del combustible, El H2S se reduce a azufre elemental
mediante un proceso en dos etapas
11

12. 2 H2S(g) + 2 O2(g) [CAT] → 1/8 S8(g) + SO2(g) + 2 H2O(g);
2 H2S(g) + SO2(g) → 3/8 S8(s) + 2 H2O(g); [cat] = Fe2O3 y Al2O3
Un reactor múltiple puede llegar a una conversión del 95-96%. Actualmente y
debido a las restricciones impuestas por la legislación actual, respecto a los
contaminantes del aire, ha sido posible elevar este porcentaje hasta el 99%. Una
secuencia de reacciones similar se emplea para la producción de azufre a partir
del petróleo, con la salvedad de que hay que eliminar los compuestos
organosulfurados, mediante procesos de hidrogenación.
V.- Usos o Aplicaciones.
El azufre se usa en multitud de procesos industriales como la producción de ácido
sulfúrico para baterías, la fabricación de pólvora y el vulcanizado del caucho.
5.1 Alimentos
Se encuentra en legumbres, coles, espárragos, puerros, ajos, cebollas, pescados,
quesos y yema de huevo; a diferencia del inorgánico, el azufre, de los alimentos
no es toxico y su exceso se elimina con la orina; su déficit retrasa el crecimiento.
Cumple fisiológicamente algunas funciones importantes, además de constituir
distintas sustancias vitales como:
 Forma parte constituyente de las proteínas (cistina, cisteína, metionina).
 Forma parte de las vitaminas (biotina).
 Es constituyente de las distintas enzimas con el sulfidrilo como grupo
activo, que actúan en el ciclo de los hidratos de carbono y en los lípidos.
 Interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células.
 Interviene en la estructura terciaria de las proteína; las proteínas se ordenas
en grandes cadenas moleculares, el azufre ayuda a la constitución de estas
macromoléculas además de formar parte de los aminoácidos.
5.2 Medicina
Actualmente se utiliza solamente para el acné, la dermatitis seborreica, la rosácea,
la escabiosis y la pitiriasis versicolor.
12

13. Así pues el azufre mantiene su puesto en el manejo del acné pustuloso. No es
comedolítico, y su eficacia se atribuye generalmente a la queratolisis que
ocasiona.
La combinación de sulfacetamida tópica y azufre se considera una combinación
eficaz y segura para el acné vulgar. Estos agentes previenen o minimizan la
aparición de nuevas lesiones,
En medicina, el uso de las sulfamidas y su utilización en numerosas pomadas
tópicas.El sulfato de magnesio (sal de Epsom) tiene usos diversos como laxante,
exfoliante, o suplemento nutritivo para plantas.
5.3 Industria
Fabricación de pólvora negra, junto a carbono y nitrato potásico, vulcanización del
caucho, fabricación de cementos y aislantes eléctricos.
El azufre se usa en multitud de procesos industriales como la producción de ácido
sulfúrico para baterías. El azufre tiene usos como fungicida y en la manufactura de
fosfatos fertilizantes. Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en cerillas. El
tiosulfato de sodio (Na2S2O3•5H2O) se emplea en la industria fotográfica como
(fijador) ya que disuelve el bromuro de plata; y el sulfato de magnesio (sal Epsom)
tiene usos diversos como laxante, exfoliante, o suplemento nutritivo para plantas.
Su uso principal es la fabricación de ácido sulfúrico (por el método de contacto),
que a su vez se usa para hacer explosivos, pigmentos, jabones y detergentes,
tinturas y plásticos. El ácido sulfúrico es uno de los compuestos químicos
industriales más importantes porque se emplea tanto en la fabricación de
compuestos sulfurados como en la de numerosos materiales que no contienen
azufre, tal como ácido fosfórico. Se usa también en la fabricación de cerillas, para
el vulcanizado del caucho y, finamente dividido y mezclado con limo, como
fungicida para las plantas.
13

14. Bibliografía
http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/azufre.htm
http://www.slideshare.net/mnilco/clase-azufre
http://quimica.laguia2000.com/elementos-quimicos/compuestos-de-azufre
http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/azufre/obtencion-aplicaciones
http://es.scribd.com/doc/51910539/OBTENCION-Y-APLICACIONES-DEL-AZUFRE
https://es.wikipedia.org/wiki/Azufre#Historia
http://html.rincondelvago.com/azufre.html
http://www.buenastareas.com/ensayos/Uso-Del-Azufre/1013412.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Azufre#Aplicaciones
http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/azufre/obtencion-aplicaciones
14