El Azufre
Centro de Bachillerato Tecnológico, Industrial y de Servicios No. 37
Química I
Maestra: María Elena Martínez Tea
Integrantes del equipo:
García Olguín Karen Gabriela
Santacruz García Alejandra
Torres Wong Andrea Patricia
Rodríguez Ponce María Fernanda
Trujillo Ortega Yaritza del Rosario
INTRODUCCIÓN
En el trabajo que se presentará a continuación podremos estudiar
con mayor profundidad los puntos más importantes sobre el elemento
químico, el azufre, conoceremos su historia, sus características
etcétera. Conoceremos sus características más importantes, como lo
son su uso industrial, su estado natural, su masa atómica, sus
antecedentes históricos su abundancia terrestre, su configuración
electrónica entre otros.
El azufre por ser un elemento de la naturaleza, cumple con una serie
de funciones especificas, tal y como lo es su propio ciclo. El azufre en
si, es un sistema complejo que ayuda a la combustión siendo ésta la
función por la cual se conoce.
Se debe connotar cuando se habla del azufre como elemento
químico, se refiere a un elemento no metálico el cual es insípido e
inodoro, que presenta un color amarillento pálido que a su vez es
también llamado piedra inflamable, con un olor a huevo podrido.
Cuando el azufre ordinario se funde, forma un líquido de color
pajizo que se oscurece si se calienta mas, alcanzando finalmente
su punto de ebullición. Si el azufre fundido se enfría, lentamente sus
propiedades físicas varían en función de la temperatura, la presión y
el método de enfriamiento.
También hay que saber que el azufre es dañino para la salud y el
ambiente puesto que puede provocar alteraciones peligrosas para
el hombre y no solo para él, sino también para los animales.
Esperamos que el siguiente trabajo sea de su agrado y que cumpla
las características principales.
HISTORIA DEL AZUFRE
A éste elemento químico, se le conoce de su existencia desde el
tiempo de la prehistoria, e incluso se nombra en La Biblia y otros
escritos antiguos, aunque éste era empleado mucho antes por los
egipcios como fumigatorio en sus templos. Su nombre procede del
latín sulphur usado por los romanos para designarlo, aunque
también es llamado “piedra inflamable”. Este se encontraba en
numerosos lugares de las Costas del Mar Mediterráneo, lo cual no
pudo dejar de llamar la atención en los pueblos antiguos, es decir
los pueblos romanos y los pueblos griegos. Los griegos usaban
éste elemento en el culto de Hefaistos, Dios de los infiernos
(Vulcano de los latinos).
En el antepenúltimo canto de la Odisea, Homero hace referencia a
él con el nombre de THEION, como un objeto del culto a la
divinidad. Herodoto habla de THIMAMA, que es un perfume que se
quema al igual que THIMIATÓS. Como podemos comprender el
nombre griego del azufre estaba completamente vinculado a su uso
como ofrenda a los dioses en los templos, o también como perfume
sagrado.
Por motivo de su inflamabilidad, los alquimistas creyeron que el
azufre era esencial en la combustión, en cambio los griegos y los
romanos lo usaban en La Medicina para blanquear las telas con los
vapores que desprendía éste.
Las erupciones volcánicas que se presentaban arrastraban consigo,
invariablemente, enormes cantidades de azufre; el olor del gas
sulfuroso y el ácido sulfhídrico se consideraban síntomas de la
actividad del Dios subterráneo Vulcano. Los limpios y transparentes
cristales de azufre en los grandes yacimientos de Sicilia fueron ya
advertidos muchos siglos antes de nuestra era. De manera especial
llamo la atención la capacidad que tenía ésta piedra de desprender
gases tóxicos. Precisamente ésta cualidad que posee el Azufre
llamo la atención de los investigadores de aquella época,
considerándose en aquel tiempo uno de los elementos
fundamentales del mundo.
Por eso no es sorprendente que el azufre jugase un papel tan
excepcional en las ideas de los antiguos naturalistas y
especialmente de los alquimistas, en la descripción de los procesos
de actividad volcánica o de formación de cordilleras y vetas
rocosas.
El azufre, como creían los alquimistas, poseía al mismo tiempo la
propiedad enigmática de producir nuevas sustancias al arder, por lo
cual se le consideraba como el componente que faltaba para la
piedra filosofal, que tan infructuosamente trataban de hallar para
poder obtener oro artificial.
La noción del extraordinario papel que desempeña el azufre en la
naturaleza fue expuesta maravillosamente en el célebre tratado del
sabio ruso Lomonósov sobre las capas terrestres, en el año 1763.
Después a finales de la década de 1770, el francés Antonie Laurent
Lavoisier unos de los mejores químicos de la época, convenció a la
comunidad científica de que el azufre no era un compuesto sino un
elemento químico.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
El azufre es un elemento químico de carácter no metálico, de color
amarillo, es blando, frágil, ligero, que a su vez desprende un olor
característico a huevo podrido y arde con llama de color azul
desprendiendo dióxido de azufre. Es insoluble en agua pero se
disuelve en disulfuro de carbono. Aunque también al mezclarse
óxido de sulfuroso con agua produce lluvia ácida. Posee como
valencias el +2, +4 y el +6.
• Símbolo
El Azufre tiene como símbolo la letra S. El uso de los símbolos en la
química y no solo en ésta sino también en la alquimia, tiene una
función importante, la cual es representar de manera abreviada los
cuerpos simples e incluso algunos compuestos conocidos en la
antigüedad.
• Número Atómico
El número atómico del Azufre es el número 16, esto trata de
expresar la cantidad de protones existentes en el núcleo atómico,
representándose con un número entero positivo, representa su
carga nuclear.
• Abundancia Terrestre
La abundancia terrestre del azufre es de 0.052%, es decir es la
cantidad de azufre que se encuentra en la corteza terrestre o en el
agua del mar.
• Masa Atómica
La masa atómica es de 32,064 que se refiere a la suma de los
neutrones y protones, que contienen los diferentes átomos que
constituyen químicamente, la estructura del elemento, en los cuales
se incluyen los isótopos.
• Estado de Oxidación
Posee un estado de oxidación de número -2, que vendría siendo la
suma de las cargas positivas y negativas de un átomo, lo cual
indirectamente indica el número de electrones que el átomo ha
aceptado o cedido, es decir una aproximación conceptual de
procesos de oxidación y reducción.
• Punto de Fusión
El punto de fusión del Azufre es de 119,0, que como ya sabemos es
la temperatura por la cual un sólido cambia a líquido y en las
sustancias puras, el proceso de fusión ocurre a una sola
temperatura y el aumento de temperatura por la adición de calor se
detiene hasta que la fusión es completa.
• Punto de Ebullición
Tiene un Punto de Ebullición de 444,6 que se refiere a la
temperatura por la cual se produce la transición de la fase líquida a
la gaseosa. En el caso de sustancias puras a una presión fija, el
proceso de ebullición o de vaporización ocurre a una sola
temperatura; conforme se añade calor la temperatura permanece
constante hasta que todo el líquido ha hervido.
• Configuración Electrónica
Su configuración electrónica también conocida con el nombre de
estructura atómica es de [Ne]3s23p4 que es la manera en que
están organizados los electrones en el átomo y determina las
características del mismo.
• Su Grupo y Período
Se encuentra en el grupo 16, en el que se presentan elementos con
características similares y a su vez en el período 3 de la tabla
periódica.
• Radio Iónico
El Radio Iónico del Azufre es 1,84, es decir, es el radio que ostenta
un átomo cuando ha perdido o ganado electrones, adquiriendo la
estructura electrónica del gas noble más cercano.
• Radio Atómico
El Radio Atómico es de 1,27; es como la mitad de la distancia entre
dos núcleos de un mismo elemento unidos entre sí. Estas distancias
se calculan mediante técnicas de difracción de rayos X, neutrones o
electrones.
• Radio Covalente
Es la mitad de la distancia entre dos átomos iguales que están
unidos mediante un enlace covalente simple en una molécula
neutra Su radio covalente es de 102 pm.
• Entalpía de Fusión
Su Entalpía de Fusión o calor de fusión es de 1,7175 kJ/mol se
refiere a la cantidad de energía necesaria para hacer que una mol
de un elemento que se encuentre en su punto de fusión pase del
estado sólido al líquido.
• Entalpía de Vaporación
La Entalpía de Vaporización en el Azufre no se ha encontrado por lo
tanto se presenta sin datos, éste trata de formular la cantidad de
energía necesaria para que un mol de un elemento que se
encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presión de una
atmósfera pase completamente al estado gaseoso.
• Afinidad Electrónica
La Afinidad Electrónica es la energía liberada cuando un átomo
gaseoso en su estado fundamental capta un electrón libre y se
convierte en un ión mononegativo. En el caso del Azufre posee una
afinidad electrónica de 200,4 kJ/mol.
• Electronegatividad
Posee una electronegatividad de 2,5 eso que refiere a una medida
de fuerza de atracción que tiene la capacidad de una átomo en una
molécula para atraer hacia él los electrones. La Electronegatividad
de un elemento químico depende de su estado de oxidación y, por
lo tanto, no es una propiedad invariable, esto quiere decir que un
mismo elemento puede presentar distintas electronegatividades
dependiendo del tipo de molécula en la que se encuentre.
• Densidad
También tiene una densidad de 2,07 g\mol, es decir es la propiedad
intensiva de la materia definida como la relación de la masa de un
objeto dividida por su volumen. La masa es la cantidad de materia
contenida en un objeto (Expresado en g.) y el volumen es la
cantidad de espacio ocupado por la cantidad de la materia
(Expresado en ml.)
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL
AZUFRE
De color amarillento, blando y ligero. Se encuentra en forma de
sulfuros y sulfatos y puro en algunos volcanes. Desprende un olor
característico cuando reacciona con el hidrógeno. Arde con llama
azulada desprendiendo dióxido de azufre. Presenta varios estados
alotrópicos en todos sus estados de agregación. La estructura
cristalina más común es el octaedro ortorrómbico (azufre a - S8). Al
fundirse toma un color marrón rojizo, aumentando su viscosidad.
Las aplicaciones de este elemento son múltiples: en las baterías
(ácido sulfúrico), en el vulcanizado del caucho (neumáticos), en la
pólvora, en forma de fosfatos como fertilizantes, etc.
S
AZUFRE
16
Peso atómico
32,065 g/mol
Estados oxidación
6, ± 2, 4
Punto de fusión
392,2 K
Punto de ebullición
717,62 K
Densidad
2,07 g/cm³
Configuración electrónica
[Ne] 3s2p4
Propiedades ácido/base
Ácido
Estructura cristal
Ortorrómbico
Electronegatividad
2,58
Calor de vaporización
10 kJ/mol
Calor de fusión
1,73 kJ/mol
Conductividad eléctrica
0,0 W-¹m-¹
Conductividad térmica
0,269 Wm-¹K-¹ (a 300 K)
Calor específico
0,710 Jg-¹K-¹ (a 300 K)
Primer potencial ionización
10,360
Volumen atómico
15,50 cm³/mol
Radio atómico
1,27 Å
Radio covalente
1,02 Å
Sintético
No
USOS INDUSTRIALES DEL AZUFRE
El azufre se usa en multitud de procesos industriales como la
producción de ácido sulfúrico para baterías, la fabricación de pólvora
y el vulcanizado del caucho. El azufre tiene usos como fungicida y en
la manufactura de fosfatos fertilizantes. Los sulfitos se usan para
blanquear el papel y en cerillas. El tiosulfato de sodio o amonio se
emplea en la industria fotográfica como «fijador» ya que disuelve el
bromuro de plata; y el sulfato de magnesio (sal Epsom) tiene usos
diversos como laxante exfoliante, o suplemento nutritivo para plantas.
• Uso del Azufre (Planta Acajutla)
Las tres cuartas partes del azufre producido se emplea para fabricar
ácido sulfúrico, y la mitad de éste último en la producción de
fertilizantes. Los otros usos principales del ácido sulfúrico son la
elaboración de derivados del petróleo y preparación de productos
químicos. Grandes cantidades de azufre se requieren para la
celulosa y manufactura de caucho, colorantes, pólvora,
medicamentos, insecticidas, preparación de derivados químicos,
etc. por pulverización, ya que es tóxico para las formas de vida
inferiores y en la fabricación de tiosulfato de sodio (para fotografía)
y de disulfuro de carbono (un disolvente que se emplea en la
fabricación del rayón). El Dióxido de azufre, además de utilizarse en
la producción industrial de ácido sulfúrico, se usa como agente
blanqueador.
El Dióxido de azufre, además de utilizarse en la producción
industrial de ácido sulfúrico, se usa como agente blanqueador.
Cuando se neutraliza con solución de hidróxido de calcio, la solución
de hidrógeno sulfato de calcio resultante, se usa para blanquear la
pulpa de madera para fabricar pape l.
•
Uso del azufre en la Industria Azucarera
Además de la fabricación de ácido sulfúrico para la elaboración de
fertilizantes sólidos y otros usos industriales, el azufre se utiliza
también en la industria azucarera. En los ingenios de azúcar, dentro
de los procesos de clarificación, de jugo de caña para la producción
de azúcar sulfatada, se encuentran la sulfatación del jugo, la que se
realiza por lo general en torres de sulfatación o en jet de sulfatación.
El bióxido de azufre que se utiliza en éste proceso, generalmente,
se produce en hornos convencionales (Sangerhause) o en hornos
rotatorios, en los que el azufre se funde y volatiliza para luego
combinarse con el oxígeno. El azufre comienza a fundir a los
119°'b0C en un líquido amarillo; a medida que se sube la
temperatura el color amarillo se oscurece hasta que se vuelve casi
negro y adquiere una consistencia viscosa, alcanzando su máximo
a los 180°'b0C . Para que se produzca el bióxido de azufre es
necesario que el azufre se encuentre en estado gaseoso, para lo
que se necesita alcanzar una temperatura en la que la presión de
vapor del azufre líquido iguale la presión atmosférica (442°'b0C).
Sin embargo, ya a los 363°'b0C se comienza a dar notoriamente la
reacción con el oxígeno.
La aplicación industrial más importante del azufre es la fabricación
de compuestos como ácido sulfúrico, sulfitos, sulfatos y dióxido de
azufre, todos ellos ya citados. En medicina, el azufre ha cobrado
gran relevancia por la extensión del uso de las sulfamidas y su
utilización en numerosas pomadas tópicas. Se emplea también para
fabricar fósforos, caucho vulcanizado, tintes y pólvora. En forma de
polvo finamente dividido y frecuentemente mezclado con cal, el
azufre se usa como fungicida para las plantas. La sal tiosulfato de
sodio, Na2s2o3·5H2O, llamada impropiamente hiposulfito, se
emplea en fotografía para el fijado de negativos y positivos.
Combinado con diversas láminas de minerales inertes, el azufre
constituye un pegamento especial utilizado para sujetar objetos
metálicos a la roca, como en el caso de los rieles o vías de tren y
cadenas.
El ácido sulfúrico es uno de los productos químicos industriales más
importantes, pues además de emplearse en la fabricación de
productos que contienen azufre sirve también para elaborar una
gran cantidad de materiales que no contienen azufre en sí mismos
como el ácido fosfórico. Las industrias también lo utilizan como
materias prima para fabricar sustancias para el cuidado de las
plantas ya que es esencial ingrediente proteico; estimula la
formación de hojas y el crecimiento vigoroso en la planta; ayuda a
mantener el color verde oscuro y también en el uso de nitrógeno. El
azufre es necesario para disminuir el pH del suelo. El azufre tiende
a acidificar el suelo, cuando el azufre elemental se desdobla con el
agua. Este proceso llamado oxidación se acelera cuando las
temperaturas son altas.
Al tener el azufre tantas aplicaciones industriales y de otro tipo, se
considera un elemento químico de vital importancia para la
realización de diversas actividades, en el mundo de la medicina, la
química, la biología y la industria propia de manufacturación, hoy en
día se extrae como cualquier otro mineral, así como el hierro.
EFECTOS DEL AZUFRE SOBRE LA SALUD
El azufre puede encontrarse habitualmente en la naturaleza en
forma de sulfuros. Entretanto varios procesos se añaden al medio
ambiente de manera que se conecta el azufre perjudicial para los
animales y los hombres. Estos enlaces de azufre dañinos del mismo
modo se forman en la naturaleza durante diversas reacciones,
sobre todo cuando se han agregado sustancias que no están
presentes de forma natural. Los compuestos del azufre muestran un
olor desapacible y a menudo son agudamente tóxicos. En general
las sustancias sulfurosas pueden tener los consiguientes efectos en
la salud humana:
• Puede producir efectos neurológicos y cambios comportamentales.
•
• Puede aturdir la circulación sanguínea.
• Puede provocar daños cardiacos.
• Puede producir efectos en los ojos y en la vista.
• Puede originar fallos reproductores.
• Puede causar daños en el sistema inmunitario.
• Puede provocar desórdenes estomacales y gastrointestinales.
• Puede originar daños en las funciones del hígado y los riñones.
• Puede producir defectos en la audición.
• Puede alterar el metabolismo hormonal.
• Puede causar efectos dermatológicos.
•
• Puede producir irritación de las vías respiratorias, bronquitis, asfixia,
embolia pulmonar, asma.
• Puede provocar ronquera y presión en el pecho.
• Puede causar dolores de cabeza.
• Puede provocar irritación en la boca, la faringe y los bronquios.
EFECTOS AMBIENTALES DEL AZUFRE
El azufre puede encontrarse en el aire en varias formas diferentes.
Puede provocar irritaciones en los ojos lo cual es un gran ardor que
puede provocar daños severos además de desaparecerse durante
varios días todo depende del contacto que se halla hecho con el
azufre y garganta de los animales produciéndoles una especie de
tos imparable, cuando la toma tiene lugar a través de la inhalación
del azufre en su fase gaseosa. El azufre se aplica ampliablemente
en las industrias y es emitido al aire, debido a las limitadas
posibilidades de destrucción de los enlaces del azufre que se
aplican.
Los efectos dañinos del azufre en los animales son principalmente
daños cerebrales, a través de un malfuncionamiento del hipotálamo,
y perjudicar el sistema nervioso.
Existen experimentos de laboratorios con animales de prueba que
han indicado que el azufre puede causar peligrosos daños
vasculares en las venas del cerebro, corazón y riñones. También
han indicado que ciertas formas del azufre pueden causar daños
fetales y efectos congénitos. Las madres pueden incluso
transmitirles envenenamiento por azufre a sus hijos a través de la
leche materna. Por último, el azufre puede dañar los sistemas
enzimáticos internos de los animales.
CONCLUSIÓN
Después de terminar nuestro trabajo hemos podido llegar a las
siguientes conclusiones, que el azufre es un elemento muy antiguo
que se descubrió hace millones de años y que ha sido muy útil para
gran cantidad de personas tanto como para la medicina, ambiente,
las industrias y un fin de cosas, aunque este produce grandes
peligros para la salud y el ambiente, pues si mal uso puede
provocar daños reversibles.
El azufre es un elemento muy interesante, aunque no se sabe
exactamente quien lo descubrió, lo que sí sabemos es que se utilizó
para blanquear las telas, para la fumigación y otras cosas.
En la actualidad se utiliza en cosas más importantes como la
fabricación de cauchos, los ácidos de las baterías, las pólvoras y
hasta el papel.
También el azufre se encuentra presente en la naturaleza en
vegetales como el ajo, cebolla, rábano, etc. Y hasta los animales lo
cual nunca habríamos pensado pues este es un no metal sólido que
puede pasar a los distintos estados de agregación molecular.
En fin este trabajo nos trajo muchos conocimientos básicos sobre el
azufre, tanto la historia como sus aplicaciones, propiedades y una
serie de cosas importantes sobre él.
BIBLIOGRAFÍA
-
Enciclopedia Encarta 2005
- Páginas de Internet:
• http://www.uned.es/cristamine/fichas/azufre/azufre. htm
• http://www.lenntech. com /español/tabla-periódica/S .htm
• http://www.prodigyweb. net. mx/ degcorp/ Química/Azufre.htm
http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/publicaciones/publi_rocas/azufre.htm
• http://fisicarecreativa.net/geoquimica /tema13. html
• http://es.wikipedia. org / wiki /Azufre
• http://www. mcgraw -hill. es / bcv /tabla
_periódica/elemento/elemento16.html
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