Sulfuro (también sulfuro en inglés británico ) [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 no existe en soluciones alcalinas acuosas de Na 2 S. [3] [4] En cambio, 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 ( sulfuro de antimonio ). esfalerita ( sulfuro de zinc ), pirita ( disulfuro de hierro ) y calcopirita ( sulfuro de hierro - 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. 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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