Azufre

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Azufre
Fósforo ← Azufre → Cloro Ou     16 S                                                                                                                                                                                                                                           S Se Tabela completa • Tabela estendida
Informação geral
Nome, símbolo, número	Azufre, S, 16
Série química	Não metal
Grupo, período, bloco	16, 3, p
Densidade	1960 kg/m3
Dureza Mohs	{{{dureza}}}
Aparência	amarelo limão
N° CAS
N° EINECS
Propriedades atómicas
Massa atómica	32,065(5) ou
Rádio médio	100 pm
Rádio atómico (calc)	88 pm (Rádio de Bohr)
Rádio iónico	{{{rádio_iónico}}}
Rádio covalente	102 pm
Rádio de vão der Waals	180 pm
Configuração electrónica	[Ne] 3s2 3p4
Elétrons por nível de energia	2, 8, 6
Estado(s) de oxidación	±2,4,6 (ácido forte)
Óxido
Estrutura cristalina	Ortorrómbica
Propriedades físicas
Estado ordinário	sólido
Ponto de fusão	388,36 K
Ponto de ebullición	717,87 K
Ponto de inflamabilidad	{{{P_inflamabilidad}}} K
Entalpía de vaporización	10.5 kJ/mol
Entalpía de fusão	1,7175 kJ/mol
Pressão de vapor	2,65 × 10-20 Pa a 388 K
Temperatura crítica	? K
Pressão crítica	? Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do som	m/s a 293.15 K (20 °C)
Vários
Electronegatividad (Pauling)	2,58
Calor específico	710 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	5,0 × 10-16 S/m
Conductividad térmica	0,269 W/(K·m)
1.ª Energia de ionización	999,6 kJ/mol
2.ª Energia de ionización	2252 kJ/mol
3.ª Energia de ionización	3357 kJ/mol
4.ª Energia de ionización	4556 kJ/mol
5.ª Energia de ionización	7004,3 kJ/mol
6.ª Energia de ionización	8495,8 kJ/mol
7.ª Energia de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª Energia de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Energia de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Energia de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Período MD Ed PD MeV 32S 95,02% Estável com 16 neutrones 33S 0,75% Estável com 17 neutrones 34S 4,21% Estável com 18 neutrones 35S Sintético 87,32 d β- 0,167 35Cl 36S 0,02% Estável com 20 neutrones
Nota: unidades segundo o SE e em CNPT, salvo indicação contrária.

O azufre é um elemento químico de número atómico 16 e símbolo S (Sanscrito, गन्धक sulvari e do latín Latin Sulphurium). É um não metal abundante e insípido. O azufre encontra-se em forma nativa em regiões vulcânicas e em suas formas reduzidas formando sulfuros e sulfonales ou bem em suas formas oxidadas como sulfatos. É um elemento químico essencial para todos os organismos e necessário para muitos aminoácidos e, portanto, também para as proteínas. Usa-se principalmente como fertilizante mas também na fabricação de pólvora , laxantes, cerillas e insecticidas.

Características principais

Este não metal tem uma cor amarillento, amarronado ou laranja, é macio, frágil, ligeiro, desprende um cheiro característico a ovo podre ao se combinar com hidrógeno e arde com lume de cor azul, desprendendo dióxido de azufre. É insoluble em água mas dissolve-se em disulfuro de carbono. É multivalente, e são comuns os estados de oxidación -2, +2, +4 e +6.

Em todos os estados (sólido, líquido e gasoso) apresenta formas alotrópicas cujas relações não são completamente conhecidas. As estruturas cristalinas mais comuns são o octaedro ortorrómbico (azufre α) e o prisma monoclínico (azufre β), sendo a temperatura de transição de uma a outra de 96 °C; em ambos casos o azufre se encontra formando moléculas de S 8 com forma de anel, e é a diferente disposição destas moléculas a que provoca as diferentes estruturas cristalinas. A temperatura ambiente, a transformação do azufre monoclínico em ortorrómbico, é mais estável e muito lenta.

Ao fundir o azufre, obtém-se um líquido que flui com facilidade formado por moléculas de S 8. No entanto, se aquece-se, a cor torna-se marrón algo rojizo, e se incrementa a viscosidade. Este comportamento deve-se à ruptura dos anéis e a formação de longas correntes de átomos de azufre, que podem atingir vários milhares de átomos de longitude, que se enredan entre si diminuindo a fluidez do líquido; o máximo da viscosidade atinge-se em torno dos 200 °C. Arrefecendo rapidamente este líquido viscoso obtém-se uma massa elástica, de consistência similar à da borracha, denominada «azufre plástico» (azufre γ) formada por correntes que não têm tido tempo de se reordenar para formar moléculas de S 8; decorrido certo tempo a massa perde sua elasticidade cristalizando no sistema rómbico. Estudos realizados com raios X mostram que esta forma amorfa pode estar constituída por moléculas de S 8 com estrutura de hélice torque.

Em estado vapor também forma moléculas de S 8, mas a 780 °C já se atinge o equilíbrio com moléculas diatómicas e acima de aproximadamente 1800 °C a disociación é completa e se encontram átomos de azufre.

Além de em trozos, barras ou pó grosso, existe no mercado uma apresentação em forma de pó muito fino, chamada Flor de azufre", que pode se obter por precipitação em médio líquido ou por sublimación de seu vapor sobre uma placa metálica fria.

Aplicações

O azufre usa-se em multidão de processos industriais como a produção de ácido sulfúrico para baterías, a fabricação de pólvora e o vulcanizado do caucho. O azufre tem usos como fungicida e na manufactura de fosfatos fertilizantes. Os sulfitos usam-se para blanquear o papel e em cerillas. O tiosulfato de sodio ou amonio emprega-se na indústria fotográfica como «fijador» já que dissolve o bromuro de prata; e o sulfato de magnésio (saia Epsom) tem usos diversos como laxante, exfoliante, ou suplemento nutritivo para plantas.

História

O azufre (do latín sulphur, sulfŭris, vinculado com o sánscrito śulbāri) é conhecido desde a Antigüedad, e já os egípcios o utilizavam para apurar os templos.

No Génesis (19,24), os hebreus diziam que Deus (Yahvé) fez llover sobre Sodoma e sobre Gomorra sulfuro e fogo desde o céu.

Homero recomendava, no século IX aec, evitar a pestilencia do azufre (zeio em grego, relacionado com zeos-Zeus).

Segundo o Dicionário sánscrito-inglês (1899) de Monier Monier-Williams, em sánscrito ao azufre chamava-lho śulbāri (pronunciado /shulbári/), sendo śulba ou śulva: ‘cobre’, e a-rí ou a-rís: ‘inimigo, invejoso’ (lit. ‘não liberal’).

No Apocalipsis (20, 10) diz-se que o diabo será lançado a um lago de fogo e azufre.

Durante toda a Idade Média se vinculou a Satanás com os cheiros sulfurosos (relacionados com os vulcões, que se supunham eram entradas aos infernos subterrâneos).

Abundância e obtenção

Fotografia de azufre fundido (foto superior) e de azufre ardendo (foto inferior).

O azufre é um elemento muito abundante na corteza terrestre, encontra-se em grandes quantidades combinado em forma de sulfuros (pirita, galena) e de sulfatos (aljez). Em forma nativa encontra-se nas cercanias de águas termales, zonas vulcânicas e em minas de cinabrio , galena, esfalerita e estibina, e em Luisiana (Estados Unidos, primeiro produtor mundial) extrai-se mediante o processo Frasch consistente em injectar vapor de água sobrecalentado para fundir o azufre que posteriormente é bombeado ao exterior utilizando ar comprimido.Também se obtém o separando de gás natural, conquanto sua obtenção anteriormente era a partir de depósitos de azufre puro impregnado em cinzas vulcânicas (Itália, e mais recentemente Argentina).

Também está presente, em pequenas quantidades, em combustíveis fósseis (carvão e petróleo) cuja combustão produz dióxido de azufre que combinado com água produz a chuva ácida; para evitá-lo as legislações dos países industrializados exigem a redução do conteúdo de azufre dos combustíveis, constituindo este azufre, posteriormente refinado, uma percentagem importante do total produzido no mundo. Também se extrai do gás natural que contém sulfuro de hidrógeno que uma vez separado se queima para obter azufre:

2 H₂S + Ou₂ → 2 S + 2 H₂Ou

A cor distintivo de Ío , a lua vulcânica de Júpiter , deve-se à presença de diferentes formas de azufre em estado líquido, sólido e gasoso. O azufre encontra-se, ademais, em vários tipos de meteoritos, e acha-se que a mancha escura que pode se observar cerca do cráter lunar Aristarco pode ser um depósito de azufre.

Compostos

Muitos dos cheiros desagradables da matéria orgânica devem-se a compostos da matéria que contêm azufre como o sulfuro de hidrógeno. Dissolvido em água é ácido (pK_a1 = 7,00, pK_a2 = 12,92) e reage com os metais. Os sulfuros metálicos encontram-se na natureza, sobretudo o de ferro (pirita) que pode apresentar resistência negativa e a galena, sulfuro de chumbo que é um semiconductor natural que foi usado como rectificador.

O nitruro de azufre polímero (SN)_x, sintetizado em 1975 por Alan G. MacDiarmid e Alan J. Heeger, apresenta propriedades metálicas, apesar de estar constituído por não metais, e incomuns propriedades eléctricas e ópticas. Este trabalho serviu de base para o posterior desenvolvimento, com Hideki Shirakawa, de plásticos condutores e semiconductores que motivou a concessão do Nobel de Química, em 2000, aos três pesquisadores.

Os óxidos mais importantes são o dióxido de azufre, SO₂ (formado pela combustão do azufre) que em água forma uma solução de ácido sulfuroso, e o trióxido de azufre, SO₃, que em solução forma o ácido sulfúrico; sendo os sulfitos e sulfatos os sais respectivos.

Isotopía

Conhecem-se 18 isótopos do azufre, quatro dos quais são estáveis: S-32 (95,02%), S-33 (0,75%), S-34 (4,21%) e S-36 (0,02%). Aparte do S-35, formado ao incidir a radiación cósmica sobre o argón-40 atmosférico e que tem um período de semidesintegración de 87 dias, os demais isótopos radiactivos são de vida curta.

Precauções

O disulfuro de carbono, o sulfuro de hidrógeno (sulfhídrico), e o dióxido de azufre devem manejar-se com precaução.

O sulfhídrico e alguns de seus derivados, os mercaptanos, são bastante tóxicos (mais que cianuro). Ainda que muito maloliente inclusive em concentrações baixas, quando a concentração se incrementa o sentido do olfacto rapidamente se satura ou se narcotiza desaparecendo o cheiro pelo que às vítimas potenciais da exposição lhes pode passar desapercibida sua presença no ar até que se manifestam seus efeitos, possivelmente mortais.

O dióxido de azufre reage com a água atmosférica para produzir a chuva ácida. Irrita as mucosidades e os olhos e provoca tosse ao ser inhalado.

Os vapores do ácido sulfúrico podem provocar hemorragias nos pulmões, enchendo-os de sangue com a consequentemente asfixia. também se este é tocado com as mãos e fica algum rastro, ao se tocar a boca com a mais mínima quantidade, causa efeitos drásticos e rirreversibles como a intoxicación severa, cancro de pulmon e muitas doenças mortais.por isso se recomenda seu uso sozinho por profissionais em laboratórios com a suficiente precaução

O azufre nas artes plásticas

Na orfebrería o uso do azufre é amplamente estendido, em particular para a oxidación da prata, isto é, para a criação da pátina (de cor negro).

Existem várias técnicas para este fim, uma destas é misturar azufre em pó com uma matéria gordura -vaselina, azeite-, aplicar o ungüento sobre a peça de prata e, mediante o uso de um soplete, aquecer o metal e a mistura, até que obtenha uma cor negruzco. Posteriormente, lavar com água e jabón neutro. O patinado é duradouro.

Do mesmo modo pode-se patinar a prata com Sulfato de Potasio e água.

Mais coisas:

Cristalografía:

     Sistema e classe: Rómbico holoédrico (2/m²/m²/m)
     Grupo espacial:  Fddd
      a = 10.47Å, b = 12.87Å, c = 24.49 Å; Z = 128Å.
     Linhas de DRX(intensidades) d´s:: 7.76(4) - 5.75(5) - 3.90(10) - 3.48(4) - 3.24(6).

Propriedades físicas:

Cor: Amarelo Listra: Mais clara Brilho: Graso ou sedoso Dureza: 1.5 a 2.5 Densidade: 2.07 g/cm³ Óptica: Biáxico positivo com ângulo 2V = 69ou Outras: Marcada fractura concoidea. Arde com facilidade.

Forma de apresentar-se: Cristais com formas piramidales ou bipiramidales com truncamentos de vértices. Também em massas irregulares, reniformes, estalactíticas, como incrustaciones e terroso.

Génesis:

Em terrenos com actividade vulcânica, como produto de sublimación. Por redução de sulfatos, especialmente yeso. Como depósito de águas bacteriológicas. Filoniano, associado a sulfuros e formado pela oxidación destes. Em rochas sedimentarias terciárias arcillosas.

Yacimientos em Espanha:

Yacimientos de origem vulcânico nas Ilhas Canárias em Tinguaro, Santa María (Tenerife) e outros yacimientos de carácter sedimentario em diferentes províncias, sendo os mais importantes os que encaixam nas margas yesíferas do mioceno. Especialmente bons são algumas instâncias prodecentes de Conil (Cádiz)

Emprego: Como abono e insecticida; para a fabricação de ácido sulfúrico e de caucho. Também se usa em produção de jabón, têxtiles, papel, pele, tintes e em refinado de petróleo.

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga conteúdo multimédia sobre Azufre.Commons
• Enciclopedia.us.é/Index.php/Azufre (Enciclopedia Livre).
• EnvironmentalChemistry.com/Yogi/Periodic/S.html (em inglês).
• MTAS.é/Insht/Ipcsnspn/Nspn1166.htm (Instituto Nacional de Segurança e Higiene no Trabalho de Espanha: ficha internacional de segurança química do azufre).
• Periodic.Lanl.gov/Elements/16.html (Laboratório Nacional dos Álamos, EE. UU. Em inglês).
• WebElements.com/Elements/Text/S/Index.html (em inglês).
• The Sulphur Institute (em inglês)

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