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• Paúl Núñez

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Azufre El azufre es un elemento químico de número atómico 16 y símbolo S (del latín sulphur). Es un no metal abundante con un color amarillo

Fósforo

← Azufre →

Cloro

característico. Dicho elemento es generado enestrellas masivas en las que predominan temperaturas que provocan la fusión entre un núcleo

16

de silicio y otro de helio en un proceso denominado nucleosíntesis de

S

supernovas.1 El azufre se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas y en

Tabla completa • Tabla ampliada

sus formas reducidas formando sulfuros y sulfosales o bien en sus formas oxidadas como sulfatos. Es un elemento químico esencial constituyente de los aminoácidos cisteina 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, fósforos e insecticidas.

amarillo limón

Índice Características principales Aplicaciones Historia Abundancia y obtención

Información general

Estados de oxidación y Compuestos

Nombre, símbolo, número

Azufre, S, 16

Isótopos

Serie química

No metales

Precauciones

Grupo, período, bloque 16, 3, p

El azufre en las artes plásticas

Masa atómica

32,065(5) u

Referencias

Configuración electrónica

[Ne] 3s2 3p4

Dureza Mohs

2 (Mohs)

Electrones por nivel

2, 8, 6 (imagen)

Enlaces externos

Características principales

Propiedades atómicas

Este no metal tiene un color amarillento fuerte, amarronado o

Radio medio

100 pm

anaranjado y arde con llama de color azul, desprendiendo dióxido de

Electronegatividad

2,58 (escala de Pauling )

azufre. Es insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono

Radio atómico (calc)

88 pm (radio de Bohr )

y benceno. Es multivalente, y son comunes los estados de oxidación

Radio covalente

102 pm

-2, +2, +4, +6.

Radio de van der Waals

180 pm

En todos los estados (sólido, líquido y gaseoso): según los químicos presenta formas alotrópicas cuyas relaciones no son completamente conocidas. Las estructuras cristalinas más comunes son el octaedro

Estado(s) de oxidación -2,+2,4,6 (ácido fuerte)

ortorrómbico (azufre α) y el prisma monoclínico (azufre β), siendo la

1.ª Energía de ionización

999,6 kJ/mol

temperatura de transición de una a otra de 96 °C; en ambos casos el

2.ª Energía de ionización

2252 kJ/mol

azufre se encuentra formando moléculas de S8 con forma de anillo, y

3.ª Energía de ionización

3357 kJ/mol

es la diferente disposición de estas moléculas la que provoca las

4.ª Energía de ionización

4556 kJ/mol

distintas estructuras cristalinas. A temperatura ambiente, la

5.ª Energía de ionización

7004,3 kJ/mol

transformación del azufre monoclínico en ortorrómbico, es más

6.ª Energía de ionización

8495,8 kJ/mol

estable y muy lenta.

Propiedades físicas

Al fundir el azufre, se obtiene un líquido que fluye con facilidad

Estado ordinario

sólido

formado por moléculas de S8. Sin embargo, si se calienta, el color se

Densidad

1960 kg/m3

torna marrón algo rojizo, y se incrementa la viscosidad. Este

Punto de fusión

388,36 K (115 °C)

comportamiento se debe a la ruptura de los anillos y la formación de

Punto de ebullición

717,87 K (445 °C)

largas cadenas de átomos de azufre, que pueden alcanzar varios miles

Entalpía de vaporización

10.5 kJ/mol

de átomos de longitud, que se enredan entre sí disminuyendo la fluidez del líquido; el máximo de la viscosidad se alcanza en torno a

Entalpía de fusión

1,7175 kJ/mol

los 200 °C. Enfriando rápidamente este líquido viscoso se obtiene

Presión de vapor

2,65 × 10-20 Pa a 388 K

Punto crítico

1314 K (1041 °C) (20,7 MPa) 20700000 Pa

una masa elástica, de consistencia similar a la de la goma, denominada «azufre plástico» (azufre γ) formada por cadenas que no han tenido tiempo de reordenarse para formar moléculas de S8; transcurrido cierto tiempo la masa pierde su elasticidad cristalizando en el sistema rómbico. Estudios realizados con rayos X muestran que esta forma deforme puede estar constituida por moléculas de S8 con

Varios Estructura cristalina

Ortorrómbica

N° CAS

7704-34-9

En estado vapor también forma moléculas de S8, pero a 780 °C ya se

N° EINECS

231-722-6

alcanza el equilibrio con moléculas diatómicas y por encima de

Calor específico

710 J/(K·kg)

aproximadamente 1800 °C la disociación es completa y se encuentran

Conductividad eléctrica

5,0 × 10-16 S/m

estructura de hélice espiral.

átomos de azufre. Además de en trozos, barras o polvo grueso, existe en el mercado una

Conductividad térmica 0,269 W/(K·m) Isótopos más estables

presentación en forma de polvo muy fino, llamada "Flor de azufre",

Artículo principal: Isótopos del azufre

que puede obtenerse por precipitación en medio líquido o por sublimación de su vapor sobre una placa metálica fría. Estas son sus reacciones:

S+Zn=ZnS

2Al+3S=Al²S³

iso

AN

Periodo

MD

S+O²=SO²

Ed

PD

MeV

6S+HNO³=H²SO⁴+6NO²+2H²O 32S

95,02 %

Estable con 16 neutrones

Aplicaciones

33S

0,75 %

Estable con 17 neutrones

El azufre se usa en multitud de procesos industriales, como la

34S

4,21 %

Estable con 18 neutrones

producción de ácido sulfúrico para baterías, la fabricación de pólvora

35S

Sintético

36S

0,02 %

y el vulcanizado del caucho. Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en fósforos. El tiosulfato de sodio o amonio se emplea en la industria fotográfica como «fijador» ya que disuelve el bromuro de plata; y el sulfato de magnesio (sal de Epsom) tiene usos diversos como laxante,

87,32 d

β-

0,167

35Cl

Estable con 20 neutrones

Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura , salvo que se indique lo contrario.

[editar datos en Wikidata]

exfoliante, o suplemento nutritivo paraplantas. También el azufre se emplea en la industria enológica como antiséptico. Uno de sus principales uso s es como anhídrido sulfuroso. El azufre tiene usos comofungicida y en la manufactura defosfatos fertilizantes.

Historia

El azufre (del latín sulphur, sulfŭris, vinculado con el sánscrito śulbāri) es conocido desde la Antigüedad, y ya los egipcios lo utilizaban para purificar lostemplos. En el Génesis (19,24), los hebreos decían que Dios (Yahvé) hizo llover sobre Sodoma y Gomorra azufre y fuego desde el cielo. Homero recomendaba, en el siglo IX a. C., evitar la pestilencia mediante la quema de azufre (zeio en griego, relacionado con zeosZeus). Y Odiseo entonces le habló a la nodriza Euriclea, diciendo: Trae azufre (zéeion), ¡oh anciana!, remedio del aire malsano, y trae fuego, pues quiero azufrar(zeeoso) el palacio.

Homero, Odisea (22, 480-483) Según el Diccionario sánscrito-inglés(1899) de Monier Monier-Williams, en sánscrito al azufre se lo llamaba śulbāri (pronunciado /shulbári/), siendo śulba o śulva: ‘cobre’, y a-rí o a-rís: ‘enemigo, envidioso’ (lit. ‘no liberal’). En el Apocalipsis (20, 10) se dice que eldiablo será lanzado a un lago de fuego y azufre. Durante toda la Edad Media se vinculó a Satanás con los olores sulfurosos (relacionados con los volcanes, que se suponían eran entradas a los infiernos subterráneos).

Abundancia y 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 (yeso). 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 consistente en inyectar vapor de agua sobrecalentado para fundir el azufre que posteriormente es bombeado al exterior utilizando aire comprimido.También se obtiene separándolo del gas natural, si bien su obtención anteriormente era a partir de depósitos de azufre puro impregnado en cenizas volcánicas (Italia, y más recientementeArgentina). También está presente, en pequeñas cantidades, en combustibles fósiles (carbón y petróleo) cuya combustión produce dióxido de azufre que combinado con agua produce la lluvia ácida; para evitarlo las legislaciones de los países industrializados exigen la reducción del contenido de azufre de los combustibles, constituyendo este azufre, posteriormente refinado, un porcentaje importante del total producido en el mundo. También se extrae del gas natural que contiene sulfuro de hidrógeno que una vez separado se quema

Fotografía de azufre fundido (foto superior) y de azufre ardiendo (foto inferior).

para obtener azufre:

2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O El color distintivo de Ío, la luna volcánica de Júpiter, se debe a la presencia de diferentes formas de azufre en estado líquido, sólido y gaseoso. El azufre se encuentra, además, en varios tipos demeteoritos, y se cree que la mancha oscura que puede observarse cerca del cráter lunar Aristarco puede ser un depósito de azufre.

Estados de oxidación y Compuestos

La variedad de compuestos azufrados son consecuencia de una gran variedad de posibles estados de oxidación del átomo de azufre. En la Tabla2 se recojen algunos ejemplos de familias de compuestos azufrados, en función del estado de oxidación del azufre. Muchos de los olores desagradables de la materia orgánica se deben a compuestos de la materia que contienen azufre como el sulfuro de hidrógeno. Disuelto en agua es ácido (pKa1 = 7,00, pKa2 = 12,92) y reacciona con los metales. Los sulfuros metálicos se encuentran en la naturaleza, sobre todo el de hierro (pirita) que puede presentar resistencia negativa y la galena, sulfuro de plomo que es un semiconductor natural que fue usado comorectificador. El nitruro de azufre polímero (SN)x, sintetizado en 1975 por Alan G. MacDiarmid y Alan J. Heeger, presenta propiedades metálicas, a pesar de estar constituido por no metales, e inusuales propiedades eléctricas y ópticas. Este trabajo sirvió de base para el posterior desarrollo, con Hideki Shirakawa, de plásticos conductores y semiconductores que motivó la concesión del Nobel de Química, en 2000, a los tres investigadores. Los óxidos más importantes son eldióxido de azufre, SO2 (formado por la combustión del azufre) que en agua forma una solución de ácido sulfuroso, y el trióxido de azufre, SO3, que en solución forma el ácido sulfúrico; siendo los sulfitos y sulfatos las sales respectivas. Estado de oxidación del azufre

Ejemplo/Familia de compuestos

-2

Ácido sulfhídrico (H2S) ión sulfuro de hidrógeno (HS-), ión sulfuro (S2-)

-1

Disulfano(H2S2), disulfuro(S2-2), polisulfuros (-S-Sn-S-), tiosulfato (S2O3-2)

0

Azufre elemental (Sn), polisulfanos orgánicos (R-Sn-R), politionatos (-O3S-SnSO3-)

+1

Diclorurodisulfano (Cl-S-S-Cl)

+2

Dicloruro de azufre(SCl2), sulfoxilato (SO2-2)

+3

Ditionito (S2O4-2)

+4

Dióxido de azufre (SO2), sulfito (SO3-2), bisulfito (HSO3-)

+5

Ditionato (S2O6-2), sulfonato (RSO3-)

+6

Trióxido de azufre (SO3), sulfato (SO4-2), peroxosulfato (SO5-2)

Isótopos Se conocen 25 isótopos del azufre, de los cuales cuatro son estables: S-32 (95,02 %), S-33 (0,75 %), S-34 (4,21 %) y S-36 (0,025 %). Aparte del S-35, formado al incidir la radiación cósmica sobre el argón-40 atmosférico y que tiene un periodo de semidesintegración de 87 días, los demás isótopos radiactivos son de vida corta.

Precauciones El disulfuro de carbono, el sulfuro de hidrógeno (sulfhídrico), y el dióxido de azufre deben manejarse con precaución. El sulfhídrico y algunos de sus derivados, los mercaptanos, son bastante tóxicos (más que el cianuro). Aunque muy maloliente incluso en concentraciones bajas,

Azufre en polvo Botámen de la primera mitad del siglo 20. De la colección del Museo del Objeto.

cuando la concentración se incrementa el sentido del olfato rápidamente se satura o se narcotiza desapareciendo el olor por lo que a las víctimas potenciales de la exposición les puede pasar desapercibida su presencia en el aire hasta que se manifiestan sus efectos, posiblemente mortales.

El dióxido de azufre reacciona con el agua atmosférica para producir la lluvia ácida. Irrita las mucosidades y los ojos y provoca tos al ser inhalado. Los vapores del ácido sulfúrico pueden provocarhemorragias en los pulmones, llenándolos de sangre con la consiguiente asfixia.

El azufre en las artes plásticas En la orfebrería el uso del azufre está ampliamente extendido, en particular para la oxidación de la plata, es decir, para la creación de la pátina (de color negro). Existen varias técnicas para este fin; una de éstas es mezclar azufre en polvo con una materia grasa -vaselina, aceite-, aplicar el ungüento sobre la pieza de plata y, mediante el uso de un soplete, calentar el metal y la mezcla, hasta que obtenga un color negruzco. Posteriormente, lavar conagua y jabón neutro. El patinado es duradero. De igual manera se puede patinar la plata consulfato de potasio y agua.

Referencias 1. Fusión Estelar (subtiltulado en castellano) (https://ww w.youtube.com/watch?v=gPKmvcIdPm8)en YouTube 2. Pacheco-Arias, R. E. (2013). Estudio de la Oxidación Elemental con Sulfolobus Metallicus a 67ºC. Universidad de Chile. (http://repositorio.uchile.cl/bitstre

Universidad de Chile. (http://repositorio.uchile.cl/bitstre am/handle/2250/113359/Estudio-de-oxidacion-de-azufr e-elemental-con-sulfolobus-metallicus-a-67-C.pdf?seq uence=3) Santiago de Chile, 2013.

Enlaces externos Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobreAzufre. Enciclopedia.us.es/Index.php/Azufre Enciclopedia Libre. EnvironmentalChemistry.com (en inglés). Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España: MTAS.es/Insht/Ipcsnspn/Nspn1166.htmFicha internacional de seguridad química del azufre. Periodic.Lanl.gov/Elements/16.html Laboratorio Nacional de Los Álamos, Estados Unidos (en inglés). WebElements.com (en inglés). The Sulphur Institute (en inglés). Obtenido de «https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Azufre&oldid=109247307 » Se editó esta página por última vez el 12 jul 2018 a las 16:48. El texto está disponible bajo laLicencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0 ; pueden aplicarse cláusulas adicionales. Al usar este sitio, usted acepta nuestrostérminos de uso y nuestra política de privacidad. Wikipedia® es una marca registrada de laFundación Wikimedia, Inc., una organización sin ánimo de lucro.