Sulfuro

El Sulfuro es un compuesto inorgánico, de formulación S, que se forma al combinar el azufre con algún otro compuesto. Presentan numerosas aplicaciones, entre ellas su uso como pigmentos o para la fabricación de células solares. Infórmate de todo sobre el Sulfuro en este artículo.

¿Qué es el Sulfuro?

El sulfuro es un anión inorgánico de azufre con la fórmula química S2- o un compuesto que contiene uno o más iones S2-.

sulfuro usos

Las soluciones de sales de sulfuro son corrosivas. El sulfuro también se refiere a los compuestos químicos de grandes familias de compuestos inorgánicos y orgánicos, por ejemplo, el sulfuro de plomo y el dimetilsulfuro.

El sulfuro de hidrógeno (H2S) y el bisulfuro (SH-) son los ácidos conjugados del sulfuro.

Propiedades químicas del Sulfuro

El ión sulfuro, S2-, no existe en soluciones alcalinas acuosas de Na2S, sino que el sulfuro se convierte en hidrosulfuro:

  • S2- + H2O → SH- + OH-

En el tratamiento con un ácido, las sales de sulfuro se convierten en sulfuro de hidrógeno:

  • S2- + H+ → SH-
  • SH- + H+ → H2S

La oxidación del sulfuro es un proceso complicado. Dependiendo de las condiciones, la oxidación puede dar azufre elemental, polisulfuros, politionatos, sulfitos o sulfatos.

Los sulfuros metálicos reaccionan con el halógeno formando azufre y sales metálicas.

  • 8 MgS + 8 I2 → S8 + 8 MgI2

Sulfuros derivados de metales

Las soluciones acuosas de cationes de metales de transición reaccionan con fuentes de sulfuros (H2S, NaHS, Na2S) para precipitar sulfuros sólidos.

Estos sulfuros inorgánicos suelen tener una solubilidad muy baja en agua, y muchos de ellos están relacionados con minerales de la misma composición (véase más adelante). Un ejemplo famoso es la especie de color amarillo brillante CdS o «amarillo cadmio».

El barniz negro formado sobre la plata de ley es Ag2S. Estas especies se denominan a veces sales. De hecho, la unión en los sulfuros metálicos de transición es altamente covalente, lo que da lugar a sus propiedades semiconductoras, que a su vez está relacionada con los colores profundos.

Varios tienen aplicaciones prácticas como pigmentos, en células solares y como catalizadores. El hongo Aspergillus niger juega un papel en la solubilización de los sulfuros de metales pesados.

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Geología del Sulfuro

Muchos minerales metálicos importantes contienen sulfuros. Los ejemplos significativos incluyen: argentita (sulfuro de plata), cinabrio (mercurio), galena (sulfuro de plomo), molibdenita (sulfuro de molibdeno), pentlandite (sulfuro de níquel), realgar (sulfuro de arsénico) y estibina (antimonio), esfalerita (sulfuro de cinc) y pirita (disulfuro de hierro), y calcopirita (sulfuro de hierro y cobre).

Corrosión inducida por sulfuros

Los sulfuros libres disueltos (H2S, HS- y S2-) son especies muy agresivas para la corrosión de muchos metales como el acero, el acero inoxidable y el cobre.

Los sulfuros presentes en la solución acuosa son responsables del agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) del acero, y también se conoce como agrietamiento bajo tensión por sulfuros.

La corrosión es una de las principales preocupaciones en muchas instalaciones industriales que procesan sulfuros: molinos de sulfuros, pozos de petróleo profundos, oleoductos que transportan petróleo amargo, fábricas de papel Kraft.

La corrosión inducida por microorganismos (MIC) o la corrosión por sulfuros biogénicos también son causadas por bacterias reductoras de sulfato que producen sulfuros que son emitidos en el aire y oxidados en ácido sulfúrico por bacterias oxidantes de azufre.

Reacciones del Sulfuro

El ácido sulfúrico biogénico reacciona con los materiales de alcantarillado y generalmente causa pérdida de masa, agrietamiento de las tuberías de alcantarillado y, en última instancia, colapso estructural.

Este tipo de deterioro es un proceso importante que afecta a los sistemas de alcantarillado en todo el mundo y que conlleva unos costes de rehabilitación muy elevados.

La oxidación del sulfuro también puede formar tiosulfato (S2O2−3) una especie intermedia responsable de graves problemas de corrosión por picadura del acero y del acero inoxidable, mientras que el medio también se acidifica por la producción de ácido sulfúrico cuando la oxidación está más avanzada.

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Química orgánica del Sulfuro

En química orgánica, el término «sulfuro» suele referirse al enlace C-S-C, aunque el término tioéter es menos ambiguo.

Por ejemplo, el tioéter dimetilsulfuro es CH3-S-CH3. El sulfuro de polifenileno (ver abajo) tiene la fórmula empírica C6H4S.

Ocasionalmente, el término sulfuro se refiere a moléculas que contienen el grupo funcional -SH. Por ejemplo, el sulfuro de metilo puede significar CH3-SH.

El descriptor preferido para estos compuestos que contienen SH es tiol o mercaptano, es decir, metanotiol o metilmercaptano.

Disulfuros

La confusión surge de los diferentes significados del término «disulfuro». El disulfuro de molibdeno (MoS2) consiste en centros de sulfuro separados, en asociación con el molibdeno en el estado formal de oxidación +4 (es decir, Mo4+ y dos S2-).

El disulfuro de hierro (pirita, FeS2), por otra parte, consiste en S2-2, o -S-S-S- dianion, en asociación con hierro divalente en el estado formal de oxidación +2 (ion ferroso: Fe2+).

El dimetildisulfuro tiene la unión química CH3-S-S-CH3, mientras que el disulfuro de carbono no tiene unión S-S, siendo S=C=S (molécula lineal análoga al CO2).

Más a menudo en la química del azufre y en la bioquímica, el término disulfuro se atribuye comúnmente al análogo de azufre del enlace de peróxido -O-O-.

El enlace disulfuro (-S-S-S-) juega un papel importante en la conformación de las proteínas y en la actividad catalítica de las enzimas.

Seguridad al emplear Sulfuro

Muchos sulfuros metálicos son tan insolubles en agua que probablemente no son muy tóxicos.

Algunos sulfuros metálicos, cuando se exponen a un ácido mineral fuerte, incluyendo los ácidos gástricos, liberan sulfuro de hidrógeno tóxico.

Los sulfuros orgánicos son altamente inflamables. Cuando un sulfuro se quema, produce gas de dióxido de azufre (SO2).

El sulfuro de hidrógeno, algunas de sus sales, y casi todos los sulfuros orgánicos tienen un olor fuerte y pútrido; la biomasa en descomposición los libera.

Nomenclatura del Sulfuro

Los nombres sistemáticos sulfanediuro y sulfuro(2-), nombres válidos de la IUPAC, se determinan de acuerdo con las nomenclaturas sustitutiva y aditiva, respectivamente.

Sin embargo, el nombre sulfuro también se utiliza en la nomenclatura compositiva de la IUPAC, que no tiene en cuenta la naturaleza de la unión.

Ejemplos de estos nombres son disulfuro de selenio y sulfuro de titanio, que no contiene iones de sulfuro en absoluto.

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