El sulfuro de sodio es un compuesto químico con la fórmula Na2S , o más comúnmente su hidrato Na2S · 9H2O . Tanto las sales anhidras como las hidratadas en forma cristalina pura son sólidos incoloros, aunque los grados técnicos de sulfuro de sodio son generalmente de color amarillo a rojo ladrillo debido a la presencia de polisulfuros y comúnmente se suministran como una masa cristalina, en forma de escamas o como un sólido fundido. Son solubles en agua, dando soluciones fuertemente alcalinas . Cuando se expone a la humedad, el Na2S se hidrata inmediatamente para dar hidrosulfuro de sodio .
Algunas muestras comerciales se especifican como Na2S · xH2O , donde se especifica un porcentaje en peso de Na2S. Los grados comúnmente disponibles tienen alrededor de 60% de Na2S en peso , lo que significa que x es alrededor de 3. Estos grados de sulfuro de sodio a menudo se comercializan como "escamas de sulfuro de sodio". Estas muestras consisten en NaSH, NaOH y agua.
Las estructuras de los sulfuros de sodio se han determinado mediante cristalografía de rayos X. El nonahidrato presenta S2- unido por enlaces de hidrógeno a 12 moléculas de agua. [2] El pentahidrato consta de centros S 2- unidos a Na + y encerrados por una serie de enlaces de hidrógeno. [3] El Na 2 S anhidro , que rara vez se encuentra, adopta la estructura antifluorita , [4] [5] lo que significa que los centros Na + ocupan sitios del fluoruro en el marco del CaF 2 , y los S 2− más grandes ocupan los sitios para Ca 2+ .
Industrialmente, el Na2S se produce mediante reducción carbotérmica del sulfato de sodio, a menudo utilizando carbón: [6]
En el laboratorio, la sal se puede preparar por reducción de azufre con sodio en amoniaco anhidro , o por reducción de sodio en THF seco con una cantidad catalítica de naftaleno (formando naftalenuro de sodio ): [7]
El ion sulfuro en sales de sulfuro como el sulfuro de sodio puede incorporar un protón a la sal mediante protonación:
Debido a esta captura del protón ( H + ), el sulfuro de sodio tiene carácter básico. El sulfuro de sodio es fuertemente básico, capaz de absorber dos protones. Su ácido conjugado es el hidrosulfuro de sodio ( SH −
). Una solución acuosa contiene una porción significativa de iones de sulfuro que están simplemente protonados.
El sulfuro de sodio es inestable en presencia de agua debido a la pérdida gradual de sulfuro de hidrógeno en la atmósfera.
Cuando se calienta con oxígeno y dióxido de carbono , el sulfuro de sodio puede oxidarse a carbonato de sodio y dióxido de azufre :
La oxidación con peróxido de hidrógeno produce sulfato de sodio : [8]
Tras el tratamiento con azufre se forman polisulfuros de sodio :
En cuanto a su uso predominante, el "sulfuro de sodio" se utiliza principalmente en el proceso kraft en la industria de la pulpa y el papel . Ayuda en el proceso de deslignificación, proporcionando celulosa, que es el componente principal del papel.
Se utiliza en el tratamiento del agua como agente eliminador de oxígeno y también como precipitante de metales; en fotografía química para tonificar fotografías en blanco y negro; en la industria textil como agente blanqueador, para desulfurar y como agente declorante; y en el comercio del cuero para la sulfitización de extractos curtientes. Se utiliza en la fabricación de productos químicos como agente de sulfonación y sulfometilación. Se utiliza en la producción de productos químicos para el caucho, tintes de azufre y otros compuestos químicos. Se utiliza en otras aplicaciones, incluida la flotación de minerales, la recuperación de petróleo , la fabricación de tintes y detergentes. También se utiliza durante el procesamiento del cuero, como agente de depilación en la operación de encalado.
La alquilación de sulfuro de sodio produce tioéteres :
Incluso los haluros de arilo participan en esta reacción. [9] Mediante un proceso muy similar, el sulfuro de sodio puede reaccionar con alquenos en la reacción tiol-eno para dar tioéteres. El sulfuro de sodio puede utilizarse como nucleófilo en reacciones de tipo Sandmeyer . [10]
La solución acuosa de sulfuro de sodio reducirá los grupos nitro a amina . Esta conversión se aplica a la producción de algunos colorantes azoicos , ya que otros grupos reducibles, por ejemplo, el grupo azo , permanecen intactos. [11] La reducción de compuestos nitro aromáticos a aminas utilizando sulfuro de sodio se conoce como la reacción de Zinin en honor a su descubridor. [12] El sulfuro de sodio hidratado reduce los derivados de 1,3-dinitrobenceno a las 3-nitroanilinas . [13]
El sulfuro también se ha empleado en aplicaciones fotocatalíticas . [14]
El sulfuro de sodio , que es el equivalente del hidróxido de sodio, es fuertemente alcalino y puede provocar quemaduras químicas . Reacciona rápidamente con los ácidos para producir sulfuro de hidrógeno , que es altamente tóxico.
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