Azufre


Símbolo: S
Clasificación: Elementos calcógenos o anfígenos Grupo 16 No metal
Número Atómico: 16
Masa Atómica: 32,066
Número de protones/electrones: 16
Número de neutrones (Isótopo 32-S): 16
Estructura electrónica: [Ne] 3s2 3p4
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 6
Números de oxidación: -2, +2, +4, +6
Electronegatividad: 2,58
Energía de ionización (kJ.mol-1): 1000
Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 200
Radio atómico (pm): 104
Radio iónico (pm) (carga del ion): 184 (-2), 37 (+4), 29 (+6)

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 1,23
Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 9,62
Punto de Fusión (ºC): 115,21
Punto de Ebullición (ºC): 444,60
Densidad (kg/m3): 2070 (rómbico), 1957 (monoclínico); (20 ºC)
Volumen atómico (cm3/mol): 15,49
Estructura cristalina: Ortorrómbica
Color: Amarillo
Propiedades comparadas



Isótopos: Cuatro isótopos naturales: 32-S (95,02%), 33-S (0,75%), 34-S (4,21%) y 36-S (0,02%). Veinte inestables cuyo período de semidesintegración oscila entre 21 milisegundos (27-S) y 87,32 días (35-S).
Descubierto en: Antigüedad, en el Génesis se menciona.
Descubierto por: Desconocido
Fuentes: Piritas (la más importante: FeS2), galena (PbS), blenda (ZnS), cinabrio (HgS), estibinita (Sb2S3), yeso (CaSO4.2H2O), sal de Epsom (MgSO4.7H2O), celestina (SrSO4), baritina (BaSO4), y otros minerales. Nativo cerca de volcanes y fuentes sulfurosas. Petróleo y gas natural.
Usos: Ácidos (sulfúrico), pólvora, fósforos, municiones, agricultura, medicinas, vulcanizado de caucho.
Curiosidades sobre el elemento: Presenta numerosas modificaciones (rómbica, monoclínica, ciclooctaazufre, poliazufre) lo que hizo que hasta 1777 no se reconociese como elemento; lo hizo Lavoisier. Se encuentra en los meteoritos. R.W. Wood sugiere que la zona oscura próxima al cráter Aristarco es un depósito de azufre.
Se encuentra nativo en la proximidad de volcanes y fuentes termales. Está ampliamente distribuido en la naturaleza en forma de piritas, galena, esfalerita o blenda, cinabrio, estibinita, yeso, sales de epsom, celestita, baritina, etc.,. Constituye aproximadamente el 0,035% de la corteza.
El azufre se obtiene comercialmente de cubetas situadas a centenares de metros de profundidad, en domos salinos de la costa del Golfo de México mediante el método Frasch: se introduce agua sobrecalentada (180ºC) que funde el azufre y con ayuda de aire comprimido, sube a la superficie. En Sicilia se encuentra en rocas con un 10-40% de azufre, que se funden y el azufre se purifica por destilación.
También se obtiene del petróleo y gas natural. Antiguamente se hacía por métodos químicos. Actualmente hay nuevos procesos.
El azufre es un sólido amarillo pálido, inodoro, frágil, insoluble en agua y soluble en disulfuro de carbono. En todos los estados, el azufre elemental se presenta en varias formas alotrópicas o modificaciones; éstas presentan una multitud de formas confusas cuyas relaciones no están todavía completamente aclaradas. La estructura básica es un anillo de ocho átomos. El a-azufre (rómbica) es la forma estable termodinámicamente; su estructura básica está formada por dieciséis anillos de ocho átomos. Es amarillo, insoluble en agua y ligeramente en sulfuro de carbono. El b-azufre (monoclínica) aparece a partir del anterior por encima de 95,6ºC; su estructura básica está formada por seis anillos de ocho átomos. Es amarillo, insoluble en agua y ligeramente en sulfuro de carbono. El l-azufre (ciclooctaazufre) se forma a partir del anterior por encima de 118,9ºC. Es un líquido transparente, fluido, amarillo y está formado por anillos de ocho átomos. Soluble en sulfuro de carbono. Al aumentar la temperatura empieza a aparecer m-azufre o azufre polimérico, que predomina por encima de 159ºC; es de color marrón oscuro, muy viscoso y tiene una estructura de largas cadenas helicoidales. La viscosidad alcanza el máximo a180ºC. Es insoluble en sulfuro de carbono. A 444,6ºC el m-azufre entra en ebullición. El vapor de azufre es amarillo o naranja según la temperatura y contiene unidades S8, S6, S4 y S2.
El azufre amorfo o "plástico" es el fundido sobreenfriado de color marrón claro que se forma al enfriar súbitamente el azufre líquido; está formado por l-azufre y m-azufre. Es soluble en piridina. Al endurecerse se transforma en m-azufre. Estudios de rayos X de la forma amorfa indican que parece tener una estructura helicoidal con ocho átomos por espiral.
La flor de azufre es un polvo fino amarillo que se forma en las superficies frías en contacto con vapor de azufre.
El azufre es un mal conductor del calor y de la electricidad.
El azufre junto con la sal común, la cal, el carbón y el petróleo es una de las cinco materias básicas de las grandes industrias químicas. En estado puro se usa para la fabricación de pólvora negra, cerillas, colorantes, en el vulcanizado del caucho natural. También como fungicida (vid).
El 85% del azufre se emplea en la obtención de ácido sulfúrico, que es el producto más importante de la industria química de cualquier país. A partir del SO2 se obtiene, mediante catalizadores el SO3. Éste es un sólido de P.F. 16,86ºC. A partir del SO3 se obtiene el ácido sulfúrico. Todo este proceso se lleva cabo por dos métodos: de las cámaras de plomo y de contacto. El ácido sulfúrico se emplea para producir de abonos minerales (fosfato de amonio y superfosfatos), explosivos, seda artificial, colorantes, vidrios. En los acumuladores, como desecante y reactivo químico.
El SO2 sirve también para obtener ácido sulfuroso, cuyas sales (sulfitos y bisulfitos) tienen aplicaciones: industria papelera, fumigantes, blanqueantes de frutos secos, ....
Otros compuestos importantes son: sulfuro de calcio, sulfato de amonio,.....
En 1975, científicos de la Universidad de Pensilvania anunciaron la síntesis de un nitruro de azufre polimérico, que tiene las propiedades de los metales sin serlo. Además, tiene propiedades ópticas y eléctricas poco corrientes.
Los compuestos orgánicos que contienen azufre son muy importantes (puentes disulfuro que mantienen la estructura de las proteínas). El azufre es un componente esencial para la vida: forma parte de grasas, líquidos corporales y minerales del esqueleto.
No es venenoso, pero si el H2S o el SO2 o el CS2. El H2S (gas con olor a huevos podridos) en pequeñas concentraciones puede ser metabolizado, aunque irrita las mucosas, pero a altas concentraciones puede producir una muerte rápida por parada respiratoria (y, a pesar de su mal olor, se pierde pronto el olfato): es tan peligroso como el cianhídrico. El SO2 es un gas contaminante atmosférico producido en las combustiones. Es incoloro, venenoso y de olor penetrante. Produce lluvia ácida al transformarse por oxidación en SO3 y éste en ácido sulfúrico con el agua de la atmósfera. El CS2 es un líquido incoloro de olor desagradable y fácilmente inflamable; la ingestión crónica de pequeñas cantidades puede producir parálisis.
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©Antonio Jiménez