El azufre y sus compuestos

EL AZUFRE Y SUS COMPUESTOS

AUTOR: Santiago Sánchez Cabezas

ÍNDICE
1. OBJETIVOS 2. INTRODUCCIÓN
2.1. CONCEPTOS TEÓRICOS 2.1.1. REACTIVIDAD DEL AZUFRE 2.1.2. ÁCIDO SULFÚRICO 2.1.3. REACTIVIDAD DEL H2SO4 2.2. CUESTIONES PREVIAS

3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL (realizado en documento Word)
3.1. MATERIAL 3.2. PRODUCTOS 3.3. PRECAUCIONES Y SEGURIDAD 3.4. MÉTODO EXPERIMENTAL
3.4.1. ALOTROPÍADEL AZUFRE 3.4.2. REACTIVIDAD DEL AZUFRE 3.4.3. ENSAYOS CON H2SO4

4. INTERPRETACIÓN DE LOS HECHOS EXPERIMENTALES
4.1. ALOTROPÍA DEL AZUFRE 4.2.REACTIVIDAD DEL AZUFRE 4.3.ENSAYOS CON H2SO4

5. CUESTIONES ADICIONALES 6. VALORACIÓN DE LA EXPERIENCIA 7. BIBLIOGRAFÍA

1. OBJETIVOS
-Familiarización con el azufre elemental y sus formas alotrópicas. -Reactividad del azufre y de sus principalesformas alotrópicas: reacciones rédox, ácido-base y solubilidad. -Propiedades del H2SO4 como oxidante y como deshidratante.

2. INTRODUCCIÓN
2.1. CONCEPTOS TEÓRICOS:
El azufre se presenta en diversas formas alotrópicas (formas del mismo elemento que contienen unidades moleculares diferentes) tanto con moléculas cíclicas como con estructuras de cadenas lineales. Así, se conocen alótropos delazufre con estructura cíclica tales como S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S18 y S20 y el alótropo denominado azufre plástico o fibroso, que contiene cadenas -Sn- de longitud variable. Además de tener diversos alótropos, el azufre presenta distintas formas polimórficas (formas con unidades moleculares idénticas que se diferencian en sus formas cristalinas).

S12

S8

• La forma más estable esel polimorfo rómbico (forma a), que es el que se encuentra en la naturaleza en forma de cristales amarillos. • A 95,6°C el azufre rómbico se encuentra en equilibrio con una fase monoclínica (forma b). Ambas formas (a y b) contienen anillos de S8. Se diferencian en la forma de empaquetamiento de los anillos, lo que hace que la densidad sea distinta (2.07 y 1.94 g/cm3 en a y b respectivamente). • Sise calienta rápidamente, el azufre funde a 112,8°C y si se deja solidificar se obtiene la forma b, que es metaestable a temperatura ambiente .Éste es el método que vamos a utilizar en le laboratorio para la obtención del azufre monoclínico.
forma a forma b

• Otra de las formas alotrópicas del azufre es el llamado azufre coloidal, formado por anillos de 6 átomos de azufre. Este alótropo seobtiene por dismutación del tiosulfato en medio ácido.

S6

• Si calentamos azufre a 297°C y lo enfriamos rápidamente sobre agua, se obtiene una forma metaestable: azufre amorfo o plástico, formado por cadenas -Sn- de longitud variable.

Sn

• En estado líquido el azufre presenta cadenas cuya longitud (que es función de la temperatura), determina las propiedades físicas del sólido. • Atemperaturas superiores a 160°C el líquido amarillo se hace más viscoso y cambia de color (de amarillo brillante a marrón). Estos cambios son debidos a la rotura de anillos de S8 y la formación de cadenas de -Sn- con hasta 106 átomos de azufre. • El punto de ebullición se alcanza a 440,6 °C dando lugar a azufre gaseoso, formado por moléculas S8, S6, S4, S2 y por átomos libres, S. Cuanto mayor es latemperatura mayor es la proporción de las especies más simples por fragmentación de las moléculas más complejas.

• En el siguiente diagrama de fases del azufre podemos observar las zonas de equilibrio entre las fases rómbica, monoclínica, líquida y vapor.

2.1.1. REACTIVIDAD DEL AZUFRE
El azufre es un elemento moderadamente reactivo.
Puede adquirir todos los estados de oxidación (EO) paresdesde -2 hasta 6 e incluso algunos EO intermedios. Su diagrama de Frost muestra que sus propiedades dependen mucho del pH:

2.1.2.ÁCIDO SULFÚRICO
• El H2SO4 es un líquido denso y aceitoso que congela a 10.4 ºC. Se mezcla con H2O en cualquier proporción en una reacción muy exotérmica (por ello hay que añadir siempre el ácido sobre el H2O). • La molécula es tetraédrica, con dos enlaces cortos...