Sulfuro ( inglés británico también sulfuro ) [2] es un anión inorgánico de azufre con la fórmula química S 2− o un compuesto que contiene uno o más iones S 2− . Las soluciones de sales de sulfuro son corrosivas. El sulfuro también se refiere a grandes familias de compuestos orgánicos e inorgánicos , por ejemplo, sulfuro de plomo y sulfuro de dimetilo . El sulfuro de hidrógeno (H 2 S) y el bisulfuro (SH − ) son los ácidos conjugados del sulfuro.
El ion sulfuro, S 2− , no existe en soluciones alcalinas acuosas de Na 2 S. [3] [4] En lugar de ello, el sulfuro se convierte en hidrosulfuro:
Tras el tratamiento con un ácido, las sales de sulfuro se convierten en sulfuro de hidrógeno :
La oxidación del sulfuro es un proceso complicado. Dependiendo de las condiciones, la oxidación puede producir azufre elemental, polisulfuros , politionatos, sulfito o sulfato . Los sulfuros metálicos reaccionan con los halógenos , formando azufre y sales metálicas.
Las soluciones acuosas de cationes de metales de transición reaccionan con fuentes de sulfuro (H 2 S, NaHS, Na 2 S) para precipitar sulfuros sólidos. Estos sulfuros inorgánicos suelen tener una solubilidad muy baja en agua y muchos están relacionados con minerales con la misma composición (ver más abajo). Un ejemplo famoso es la especie CdS, de color amarillo brillante o " amarillo de cadmio ". El deslustre negro que se forma en la plata esterlina es Ag 2 S. Estas especies a veces se denominan sales. De hecho, el enlace de los sulfuros de metales de transición es altamente covalente, lo que da lugar a sus propiedades semiconductoras , que a su vez están relacionadas con los colores profundos. Varios de ellos tienen aplicaciones prácticas como pigmentos, en células solares y como catalizadores. El hongo Aspergillus niger participa en la solubilización de sulfuros de metales pesados. [5]
Muchos minerales metálicos importantes son sulfuros. [6] Los ejemplos importantes incluyen: argentita ( sulfuro de plata ), cinabrio ( sulfuro de mercurio ), galena ( sulfuro de plomo ), molibdenita ( sulfuro de molibdeno ), pentlandita ( sulfuro de níquel ), rejalgar ( sulfuro de arsénico ) y estibina ( antimonio ), esfalerita. ( sulfuro de zinc ) y pirita ( disulfuro de hierro ) y calcopirita ( hierro - sulfuro de cobre ). Estos minerales de sulfuro registraron información (como isótopos ) de su entorno circundante durante su formación. Los científicos utilizan estos minerales para estudiar los entornos de las profundidades del mar o del pasado de la Tierra. [7]
Los sulfuros libres disueltos (H 2 S, HS − y S 2− ) son especies muy agresivas para la corrosión de muchos metales como el acero, el acero inoxidable y el cobre. Los sulfuros presentes en solución acuosa son responsables del agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) del acero, y también se conocen como agrietamiento por tensión de sulfuro . La corrosión es una preocupación importante en muchas instalaciones industriales que procesan sulfuros: molinos de mineral de sulfuro, pozos petrolíferos profundos , oleoductos que transportan petróleo agriado y fábricas de papel Kraft .
La corrosión inducida por microbios (MIC) o la corrosión por sulfuro biogénico también son causadas por bacterias reductoras de sulfato que producen sulfuro que se emite al aire y se oxida en ácido sulfúrico por bacterias oxidantes de azufre. 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 genera costes de rehabilitación muy elevados.
La oxidación del sulfuro también puede formar tiosulfato ( S
2oh2-3
_) una especie intermedia responsable de graves problemas de corrosión por picaduras del acero y del acero inoxidable, mientras que el medio también se acidifica mediante la producción de ácido sulfúrico cuando la oxidación está más avanzada.
En química orgánica , "sulfuro" generalmente se refiere al enlace C – S – C, aunque el término tioéter es menos ambiguo. Por ejemplo, el tioéter dimetilsulfuro es CH 3 –S–CH 3 . El sulfuro de polifenileno (ver más abajo) tiene la fórmula empírica C 6 H 4 S. Ocasionalmente, el término sulfuro se refiere a moléculas que contienen el grupo funcional –SH . Por ejemplo, sulfuro de metilo puede significar CH 3 –SH. El descriptor preferido para tales compuestos que contienen SH es tiol o mercaptano, es decir, metanotiol o metilmercaptano.
La confusión surge de los diferentes significados del término " disulfuro ". El disulfuro de molibdeno (MoS 2 ) consta de centros de sulfuro separados, en asociación con molibdeno en el estado de oxidación formal +4 (es decir, Mo 4+ y dos S 2− ). Por otro lado, el disulfuro de hierro ( pirita , FeS 2 ) se compone de S2-2
_, o − S – S − dianión, en asociación con hierro divalente en el estado de oxidación formal +2 (ion ferroso: Fe 2+ ). El disulfuro de dimetilo tiene el enlace químico CH 3 –S–S–CH 3 , mientras que el disulfuro de carbono no tiene enlace S–S, siendo S=C=S (molécula lineal análoga al CO 2 ). Con mayor frecuencia en la química del azufre y en la bioquímica, el término disulfuro se atribuye comúnmente al análogo de azufre del enlace peróxido –O–O–. El enlace disulfuro (–S–S–) juega un papel importante en la conformación de proteínas y en la actividad catalítica de las enzimas .
Los compuestos de sulfuro se pueden preparar de varias maneras diferentes: [8]
Muchos sulfuros metálicos son tan insolubles en agua que probablemente no sean muy tóxicos. Algunos sulfuros metálicos, cuando se exponen a un ácido mineral fuerte , incluidos los ácidos gástricos , liberan sulfuro de hidrógeno tóxico .
Los sulfuros orgánicos son altamente inflamables. Cuando un sulfuro se quema, produce gas dióxido de azufre (SO 2 ).
El sulfuro de hidrógeno, algunas de sus sales y casi todos los sulfuros orgánicos tienen un hedor fuerte y pútrido; la biomasa en descomposición los libera.
Los nombres sistemáticos sulfanodiida y sulfuro(2−) , nombres válidos IUPAC , se determinan según las nomenclaturas sustitutiva y aditiva, respectivamente. Sin embargo, el nombre sulfuro también se utiliza en la nomenclatura composicional IUPAC que no toma en cuenta la naturaleza del enlace involucrado. Ejemplos de tales denominaciones incluyen disulfuro de selenio y sulfuro de titanio , que no contienen iones sulfuro.
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