Compușii Sulfului cu Oxigenul

Compuşii sulfului cu oxigenul

Sulful este situat în sistemul periodic în perioada 3, grupa 6, subgrupa principală. Este un nemetal tipic. În stare nativă reprezintă o substanţă cristalină. Sulful are 6 electroni de valenţă (3s23p4). În compuşii chimici manifestă gradele de oxidare -2, +2, +4, +6 .

Răspândire în natură.

În natură, sulful se găseşte atât în stare nativă, cât şi sub formă de compuşi. El reprezintă 0,0052% din litosferă.

În stare nativă, sulful s-a format în regiunile vulcanice din Sicilia, Japonia, SUA (Texas).

În România, în munţii Călimani din judeţul Suceava, se exploatează minereuri cu sulf nativ.

Dintre compuşii sulfului, foarte răspândiţi în natură sunt sulfurile: pirita ( sulfură de fier, FeS2), pirotina (sulfură de fier cu formula aproximativă FeS), calcopirita ( sulfură de fier şi cupru, CuFeS2), galena (sulfură de plumb, PbS), blenda (sulfura de zinc, ZnS), sulfaţii ca: anhidritul (sulfat de calciu, CaSO4), gipsul ( sulfat de calciu hidratat, CaSO4 • 2H2O), baritina (sulfat de bariu, Ba SO4), sulfat de magneziu.

În gazele vulcanice, sulful se găseşte sub formă de hidrogen sulfurat şi dioxid de sulf. În apa mărilor se găseşte în proporţie de 0,009%.

Sulful există şi în unele substanţe organice: petrol, cărbuni, plante şi chiar animale. El este un element constitutiv al organismului; astfel, unele proteine conţin 0,8 – 2,4% S legat chimic. Mirosul pătrunzător al unor plante, cum este ceapa, usturoiul şi muştarul, se datorează de asemenea unor combinaţii cu sulf (mercaptani şi sulfuri) rezultate din proteine.

Preparare

Sulful se poate obţine fie prin extracţie din zăcăminte, fie prin separare din compuşi.

a) Extragerea sulfului din minereurile de sulf nativ

Această metodă se bazează pe proprietăţile sulfului de a avea punctul de topire relativ scăzut faţă de celelalte substanţe de care este însoţit în minereuri. Obţinerea sulfului din minereuri native se face în cuptoare de diferite construcţii.

Acolo unde sulful nativ se găseşte la adâncimi mai mari, cum este în S.U.A., se aplică metoda de extracţie cu vapori de apă, direct din zăcământ (procedeul Frasch). Prin acest procedeu se obţine un sulf de puritate 99,6% S, care nu mai trebuie rafinat.

b) Separarea sulfului din compuşi.

Pentru obţinerea sulfului din pirite, se încălzeşte pirita în cuptoare până la 600°C, când nu are loc descompunerea:

2FeS2 → 2FeS + 2S

Sulful se poate obţine şi din calcopirită, prin topire reducătoare, odată cu mata de cupru.

O valoroasă sursă de sulf pentru unele ţări o constituie gazele de la cocserie, care conţin sulf sub formă de hidrogen sulfurat. Acesta, prin oxidare catalitică cu cantităţi insuficiente de aer, dă sulf şi apă. Din gazele de la cocserie se pot recupera 2 – 5 kg∕t cocs.

Rafinarea sulfului.

Sulful brut este de cele mai multe ori supus unei rafinări, la o temperatură de peste 450°C (adică mai mare decât temperatura de fierbere a sulfului). Vaporii de sulf rezultaţi, parţial se lichefiază în bazinul cuptorului, de unde se toarnă în forme, parţial sublimează pe pereţii reci ai unor camere, depunându-se ca o pulbere fină (floare de sulf).

Proprietăţi fizice

În condiţii normale sulful este o substanţă solidă, cristalizată sau amorfă, fărâmicioasă, de culoare galbenă, rău conducătoare de căldură şi electricitate. Are un miros caracteristic, deoarece în contact cu aerul umed se formează cantităţi mici de hidrogen sulfurat şi dioxid de sulf.

Sulful se prezintă sub diferite stări alotropice.

Sulful solid. În stare solidă, sulful este alcătuit fie din cicluri formate din 6, 8, 10 sau 12 atomi de sulf – ciclohexasulf, ciclooctasulf – fie din catene de atomi de sulf – sulf catenar