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Química descriptiva del azufre
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Química descriptiva del azufre

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  • 1. QUÍMICA DESCRIPTIVA DEL AZUFRE Departamento de Física y Química
  • 2. El azufre: un poco de historia  El azufre se conoce desde tiempos remotos; con el nombre de “piedra inflamable” es mencionado en la Biblia.  Los vapores producidos en su combustión eran utilizados por romanos y griegos para blanquear telas.  En un tiempo se le suministraba a los niños creyendo que era bueno para su salud (en los huevos y en los productos lácteos se encuentran compuestos de azufre esenciales en nuestra dieta).
  • 3. El azufre en la naturaleza  En estado libre se encuentra en las regiones volcánicas como sólido de color amarillo pálido, inodoro e insípido.  También se puede encontrar mezclado con yeso y piedra pómez.  Aún más ampliamente distribuido se encuentra en combinación: 1- Con metales en forma de sulfuros metálicos: galena, PbS; la esfalerita, ZnS; la calcopirita, (CuFeS2); el cinabrio, HgS; la estibina, Sb2S3, y la pirita de hierro, FeS2. 2- Formando sulfatos: la baritina, BaSO4; la celestina, SrSO4, y el yeso, CaSO4·2H2O. 3- Como sulfuro de hidrógeno en las aguas sulfurosas de ciertos manantiales.
  • 4. Estructura atómica y molecular  Elemento no metálico que se encuentra en el tercer periodo y en el grupo 16 del sistema periódico (anfígenos). Su configuración electrónica acaba en 3s2 3p6 .  La mayoría de las especies moleculares del azufre están constituidas por cadenas o anillos con enlaces simples entre los átomos (alotropía del azufre: distintas formas físicas): 1.- A la P y Tª ordinarias la forma estable es el azufre rómbico, sólido cristalino amarillo formado por moléculas S8. A una Tª de 95,5 ºC se transforma en monoclínico, largas agujas transparentes también formadas por S8. 2.- En estado líquido el azufre contiene tres clases de moléculas: Sλ (moléculas S8), Sπ (moléculas S4) y Sµ (largas cadenas de más de 100 átomos con forma helicoidal). La serie completa de cambios que experimenta el S al calentarse se representa: 95,5ºC 119ºC – 444ºC 1000ºC >1000ºC Srómbico ↔ Smonoclínico ↔ Sλ ↔ Sπ ↔ Sµ ↔ S4  ↔ S2  ↔ S
  • 5.  Propiedades físicas 1- El azufre presenta diferentes formas alotrópicas. La más estable es el azufre rómbico, un sólido cristalino de color amarillo con una densidad de 2,06 g/cm3 . 2- Todas las formas de azufre son insolubles en agua, y las formas cristalinas son solubles en disulfuro de carbono. 3- Tiene tres isótopos S-32, S-33 y S-34, siendo el más abundante el primero (95,1%). 4- Sus puntos de fusión y de ebullición son: 112,8 ºC (r) ó 119 ºC (m) y 444,6 ºC. 5- Tiene una electronegatividad alta, con gran tendencia a captar 2 electrones.  Propiedades químicas 1- Se combina directamente con mayoría de los elementos para formar sulfuros. Ej:Con el hidrógeno forma H2S (gas venenoso e incoloro, con olor a huevo podrido); arde en el aire con formación del SO2 (gas pesado e incoloro, con un característico olor sofocante); con aire húmedo se oxida lentamente a ácido sulfúrico. Con carbono al rojo vivo forma CS2. Con los halógenos forma el correspondiente haluro SCl2. 2- Se une a todos los metales con excepción del oro y del platino. Propiedades físicas y químicas Fotografía de Photo Editor
  • 6. Obtención I 1- La fuente más directa y más barata son los yacimientos en los que se encuentra nativo, de donde se extrae mediante fusión. 2- En Sicilia la piedra pómez se amontona en un suelo inclinado y se enciende. El azufre se funde y se acumula en la parte baja del horno. Se lleva a moldes de madera en los que solidifica formando el azufre en cañón. Se puede purificar por destilación haciendo pasar los vapores por una gran cámara de ladrillo donde se condensa en las paredes formando un azufre muy fino denominado flor de azufre.
  • 7. Obtención II 3- A partir del H2S que se encuentra en el gas natural y el gas de hulla: 4- A partir del SO2 que se produce en la tostación de sulfuros minerales: SO2 + C  CO2 + S
  • 8. Aplicaciones La aplicación más importante del azufre es la fabricación de compuestos como ácido sulfúrico, sulfitos, sulfatos y dióxido de azufre, todos ellos ya citados. El ácido sulfúrico es uno de los productos químicos industriales más importantes En medicina, el azufre ha cobrado gran relevancia por la extensión del uso de las sulfamidas y su utilización en numerosas pomadas tópicas. Se emplea también para fabricar fósforos, caucho vulcanizado, tintes y pólvora. En forma de polvo finamente dividido y frecuentemente mezclado con cal, el azufre se usa como fungicida para exterminar cierto tipo de hongos de árboles frutales y de la vid. Puro en forma de barras finas denominadas pajuelas, provistas de mecha de algodón, se quema para fumigar recipientes destinados a la conservación de vino y cerveza, eliminando microorganismos e insectos. La sal tiosulfato de sodio, Na2S2O3·5H2O, se emplea en fotografía para el fijado de negativos y positivos. Combinado con diversas láminas de minerales inertes, el azufre constituye un pegamento especial utilizado para sujetar objetos metálicos a la roca, como en el caso de los rieles o vías de tren y cadenas.
  • 9. Ácido sulfúrico Es un ácido inorgánico fuerte y barato, imprescindible en la Industria Química (primer producto de la Industria Química Inorgánica) y se utiliza como medida de la potencia químico- industrial de un país.  Comercialización: como ácido monohidrato de concentración 98%-99% ó como óleum (solución de SO3 en H2SO4)  Aplicaciones: para la fabricación de fertilizantes, explosivos, detergentes, fibras sintéticas y decapado de metales.  Producción: En resumen se obtiene mediante dos pasos: 1- Oxidación del SO2: SO2 + ½ O2  SO3 2- Hidratación del SO3: SO3 + H2O  H2SO4
  • 10. Ácido sulfúrico – Métodos de Obtención I  Método de las cámaras de plomo
  • 11. Ácido sulfúrico – Métodos de Obtención II  Método de Contacto

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