Sulful

Sulful

In stare libera, sulful se afla in regiunile vulcanice, rezultat prin oxidarea hidrogenului sulfurat sau prin descompunerea sulfurilor metalice in interiorul pamantului.

Metode de obtinere in laborator

Prin oxidarea ionului S^- si S^2- la sulf elementar, astfel:

S^- - e^- → S⁰

S^2- - 2e^- → S⁰

a) prin tratarea solutiei de hidrogen sulfurat sau a unei solutii apoase de sulfura alcalina cu apa de clor proaspat preparata, cu apa de brom sau cu solutie de iod in iodura, se obtine sulf coloidal, alb laptos, in urma oxidarii ionului S^2- la S⁰, conform reactiilor:

H₂S_(aq) + Cl₂ → 2HCl + S⁰

S^2- - 2e^- → S⁰

Cl₂⁰ + 2e^- →2Cl^-

H₂S + Br₂ → 2HBr + S⁰

Na₂S + I₂ → 2NaI + S⁰

b) oxidarea H₂S cu acid azotic, conform reactiei:

3H₂S + 2HNO₃ → 2NO + 3S⁰ + 4H₂O

S^2- - 2e^- → S⁰ 3

N⁵⁺ + 3e^-→ N²⁺ 2

Intr-o eprubeta se introduc 2-3 mL solutie HNO₃ 1:1 si 1mL solutie 10% sulfura de sodiu. Se obtine sulf coloidal alb laptos.

c) oxidarea H₂S si sulfurilor cu alti oxidanti puternici (KMnO₄, K₂Cr₂O₇, FeCl₃).

Tratand solutiile de hidrogen sulfurat cu acesti oxidanti se observa descompunerea solutiilor si aparitia sulfului coloidal, conform reactiilor:

2KMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5S + 8H₂O

K₂Cr₂O₇ + 3H₂S + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +3S + 7H₂O

2FeCl₃ + 4H₂S = 2FeCl₂ + S + 2HCl

d) prin tratarea tiosulfatului de sodiu cu acid clorhidric sau acid sulfuric.

Adaugand HCl (H₂SO₄) diluat intr-o eprubeta in care se gaseste solutie de de Na₂S₂O₃ se observa tulburarea solutiei datorita punerii in libertate a sulfului coloidal. Au loc reactiile:

Na₂S₂O₃ + 2HCl = H₂S₂O₃ + 2NaCl

H₂S₂O₃ = S⁰ + SO₂ + H₂O

Proprietati fizice

1. Comportarea sulfului la diferite temperaturi

Intr-o eprubeta uscata se introduce sulf pulbere (floare de sulf), se incalzeste si se observa urmatoare transformari:

S₈  → 95 -119⁰C → 160⁰C → 200 ⁰C → 444,5⁰C

_{pulbere galbena  se topeste sulful lichid galben-rosu lichid brun-vascos fierbere, vapori galbeni-portocalii}

S₈ S₈ + S₄ (S₈)n S₂

Sulful se topeste in intervalul 95⁰-119⁰C formand un lichid galben deschis foarte mobil. Peste 118⁰C, culoarea se inchide, iar la 160⁰C devine rosie. Continuand incalzirea devine vascos, vascozitatea fiind maxima la 187⁰C. Pe la 240⁰C devine din nou fluid culoarea devenind rosu-brun, iar la 400⁰C devine din nou foarte mobil iar la 444,5⁰C fierbe.

2. Obtinerea sulfului plastic

Sulful incalzit la 444,5⁰C (cand devine portocaliu si destul de fluid ) se toarna in vana subtire intr-un pahar cu apa rece. Se obtine sulful plastic, insolubil in sulfura de carbon. Dupa un anumit timp, sulful plastic isi pierde proprietatile elastice si devine casant si sfaramicios.

3. Obtinerea sulfului monoclinic

Sulful prezinta doua stari alotropice: sulful rombic ( ) si sulful monoclinic ( ). Trecerea sulfului rombic in sulf monoclinic are loc la temperatura de 95⁰C.

Intr-un creuzet de portelan, se introduce sulf cca. ¾ din capacitatea sa si se incalzeste pe sita de azbest, cu atentie, pana se topeste tot sulful. Se scoate flacara becului de sub sita si se lasa creuzetul sa se raceasca pana cand la suprafata sulfului apare o crusta solida, se strapunge crusta in doua locuri opuse si se scurge lichidul. Prin indepartarea crustei, pe peretii creuzetului si in creuzet de observa cristale aciculare, stralucitoare de sulf monoclinic. Acestea dupa un timp devin mate, sfaramicioase, ca urmare a trecerii lor in forma rombica, stabila sub 95⁰C.

Proprietatile chimice

1. Proprietatile oxidante ale sulfului

Sulful se combina, la incalzire , cu metalele formand sufuri. In aceasta reactie sulful functioneaza ca oxidant, iar metalul ca reducator dupa reactia:

S + M(II) = MS

a) obtinerea monosulfurii de fier.

Incalzind intr-o eprubeta un amestec omogen format din 2,8 g pulbere de fier (pilitura) si 1,6 g pulbere de sulf (cantarite la balanta tehnica), se obtine sulfura de fier, neagra.

Fe + S = FeS + Q

Dupa racire, daca se trateaza monosulfura obtinuta cu HCl conc. apare un miros caracteristic de hidrogen sulfurat, H₂S.

b) obtinerea sulfurii de zinc, ZnS (vulcanul artificial)

2. Proprietatile reducatoare ale sulfului

Sulful prezinta proprietati reducatoare alaturi de combinatii cu caracter oxidnt ca: HNO₃, H₂SO₄ etc.

Reducerea HNO₃ conc. cu ajutorul sulfului are loc dupa reactia:

S + 2HNO₃ = H₂SO₄ + 2NO S⁰ - 6e^- S⁶⁺ │ 1

N⁵⁺ + 3e^- N²⁺ 2

Intr-o eprubeta se introduc 2-3 mL HNO₃ conc. si putina pulbere de sulf. Se incalzeste la fierbere. Sulful se oxideaza la acid sulfuric, care se pune in evidenta cu ioni de Na⁺.