Azufre QUÍM.

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Química

Elemento no metálico, de número atómico 16 y peso atómico 32,064. Perteneciente al grupo VIA del Sistema Periódico difiere considerablemente del oxígeno, siendo mucho más semejante al Se y al Te. Presenta alotropía. El a. ordinario, o Sa, cristaliza en el sistema rómbico y es el más estable a temperatura ambiente. Forma cristales o masas amarillas, frágiles, de dureza 1,52 y densidad 2,06. Insoluble en agua y poco soluble en disolventes orgánicos (etanol, éter, benceno) es muy soluble en sulfuro de carbono. Mal conductor del calor y aislador eléctrico. Funde a 112,8° C, dando un líquido amarillo claro, móvil, del que se separa por cristalización lenta el Ss, o a. monoclínico, que es la forma más estable entre 95,5° (temperatura de transición) y 119,2° C que es su punto de fusión. Su densidad es de 1,975 gr/cm3. Si el a. fundido se calienta por encima de 160° adquiere un color cada vez más oscuro, se vuelve muy viscoso y adquiere gran reactividad química. Tanto el Sa como el S,9 están formados por redes moleculares, en las que se encuentran empaquetadas las moléculas anulares S8. Los cambios de color, viscosidad y reactividad se deben a la ruptura de al" gunos de estos anillos, lo que conduce a la formación de cadenas que enlazadas entre sí llegan a formar polímeros que contienen hasta 5.000 átomos. El S se encuentra libre en la naturaleza en yacimientos de origen volcánico o sedimentario (en este caso se forma a partir de los sulfatos por acción bioquímica), en forma de sulfuros (v.) (del tipo de la pirita FeS2, p. ej.), de SH2 (el gas natural de Lacqtiene 154) o de sulfatos, tales como el yeso (C3S04.2H20). El a. nativo se purifica por fusión y sublimación. El S se utiliza fundamentalmente para la obtención de S02 y ácido sulfúrico (v. ÁCIDOS vII) y es parte integrante de la pólvora, de las cerillas y del caucho (v.), vulcanizado.

Desde un punto de vista químico el a. se caracteriza por su carácter no metálico, su electronegatividad 2,5 y por las propiedades derivadas de su estructura electrónica (Ne)3s23p4. La acción nuclear intensa retiene a los electrones, por lo que las capas electrónicas se completan por compartición de electrones. Casi todos sus compuestos son covalentes. Sólo frente a los elementos muy electropositivos (metales alcalinos o alcalinotérreos) tiende a formar los iones S=, endoérgicos, de radio 1,9A y muy deformables, por lo que frente a otros cationes dan origen a covalencias parciales (v. ENLACES QUÍMICOS). Con frecuencia el S forma polisulfuros, S.M12; así, cuándo se disuelve a. en un sulfuro ordinario o se hierve con Ca(OH)2 o NaOH. Muchos de los sulfuros metálicos son polisulfuros (p. ej., la pirita S2Fe) y forman con frecuencia fases no estequiométricas, en cuya estructura se presentan enlaces metalmetal.

Con los elementos no metálicos forma el S muchos compuestos binarios covalentes, que, aunque sean denominados sulfuros, no contienen el ion S=. Así, el sulfuro de silicio SiS2 tiene una estructura en cadena, el de carbono CS2, es molecular y son semejantes los de nitrógeno, tales como el S4N4, o los de fósforos (P4S5, P4S3). Reacciona con los halógenos, dando numerosos derivados. Desta

Cuadro de características del azufre. Símbolo ..... ... ... ... ... ... ...S Número atómico ... ... ... ... ... ... 16

Peso atómico ... ... ... ... ... ... ... ...32,064

Radio atómico ... ... ... ... ... ... ...1,04 A

Isótopos estables ... ... ... ... ... ... ...32, 33, 34, 36

Isótopos radiactivos ... ... ... ... ... ...31, 35, 37

Configuración electrónica ..... ...(Ne) 3s2 3p4

Valencia (estados de oxidación) ... ...6, 3, 4, 2

Electronegatividad ... ... ... ... ... ...2,5

Estado físico ... ... ... ... ... ... ... ...Sólido

Color ...... ... ... ... ... ... ...Amarillo

Sistema cristalino ... ... ... ... ... ...Rómbico

Dureza................ ...........1,52,5

Densidad ..... ... ... ... ... ... ...2,06 g/cm3

Punto de fusión ... ... ... ... ... ... ...119 °C

Punto de ebullición ... ... ... ... ... ...444,6 °C

Calor de fusión ... ... ... ... ... ...0,34 kcal/atomg.

Calor de vaporización ... ... ... ... ...3,01 kcal/atomg.

Calor específico ... ... ... ... ... ... ...0,175 cal/g/°C

Punto crítico ... ..... ... ... ... ... ...1040 °C

Minerales principales ... ... ... ... ...Nativo; diversos sulfuros (S) y sulfatos (S04=)

ca la tendencia del flúor a exaltar la covalencia (SF6, S2FIo) y la del a. a formar numerosos compuestos (S2C12, S02; SC14). Las reacciones más importantes del S son las que se producen con el oxígeno. Forma numerosos óxidos, entre los que los más importantes son el S02 y el S03. Los derivados del S02 se caracterizan por su reactividad y los del S03 por su relativa inercia. El S02 se obtiene por comG. E. R., IIL36

bustión del S o tostación de las piritas. La molécula es angular y polar con ángulo OS0 de 109°. Disuelto en el agua, se solvata, dando una disolución ácida que contiene los iones S03H y S03=. Neutralizada esta disolución con Na2C03, da los sulfitos, Na2S03, e hidrogenosulfitos NaHS03. A partir de éstos se. pueden obtener muchos de los compuestos oxigenados del S. Así, la reducción de los sulfitos con Zn (exceso de S02) da los ditionitos (S2049, agentes reductores más poderosos que los mismos sulfitos. La oxidación con muchos oxidantes da sulfatos (p. ej., con C12), mientras que con otros (Fea, Mn02), da ditionatos, S206=, compuestos sorprendentemente resistentes a la acción de oxidantes aún enérgicos; por reacción con S se obtienen los tiosulfatos, 5203=. La reacción del S02 en exceso con disoluciones de SH2 da origen a la formación de politionatos SX06Hz, de los que algunos se obtienen por oxidación de los tiosulfatos con H202 (ditionatos) o con 12 (tetrationatos). De todas las reacciones del S02 la más importante es su oxidación por el oxígeno del aire en presencia de catalizadores (Pt, V20s) o mediante óxidos de nitrógeno para formar S03 y ácido sulfúrico, el más importante de los ácidos del a., caracterizado por su fuerza ácida, sus acciones oxidantes a alta temperatura y su poder deshidratante

V. t.: ÁCIDOS VII; SULFUROS; SULFATOS Y SULFATOS.

J. BELTRÁN MARTÍNEZ.

BIBL.: D. M. YOST y H. RUSELL, Systematic Inorganic Chemistry of the Fifth and Sixth Group NonMetallic Elements, Nueva York 1944; W. N. TULLER, The Sulfur DataBook, Nueva York 1954; H. GUÉRIN, Les industries du Soufre et de ses composés, en Chimie Industrielle, I, París 1922; R. C. BRASTED, Comprehensive Inorganic Chemistry, 8, Nueva York 1961; Elemental Sulfur, Chemistry and Pkysics, ed. BEAT MEYER, Nueva York 1965; J. KLEINBERG y OTROS, Química Inorgánica, Barcelona 1963.