|
|
|
|
|
Símbol: S |
Nombre atòmic: 16 |
|
|
Sofre |
Azufre |
Sulphur |
Soufre |
Grup: 16 |
Període: 3 |
|
|
Família: Calcògens |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Conegut des de
l’antiguitat |
Nacionalitat: - |
Any: - |
|||
|
Origen del nom: Del sascrit sulvure i del llatí sulphurium. |
Una mica d’història: El sofre es coneix des de l’antiguitat. Es sap que s’utilitzava en medicina i que els grecs i els romans utilitzaven els seus vapors per blanquejar les teles. És un element alquimista. Els alquimistes li van atribuir el símbol
A acusa de la seva inflamabilitat, els alquimistes van creure que era essencial en la combustió. Al voltant del segle XII, els xinesos van descobrir possiblement la pólvora, una mescla de nitrat de potassi, carboni i sofre. Tot i això no fou reconegut com
element químic fins 1777 per Lavoisier. |
||||
|
Estat natural: Es troba àmpliament
distribuït tant lliure com combinat. En combinació es presenta com sulfurs metàl·lics
en molts minerals: galena (sulfur de plom, PbS), blenda (sulfur de zinc,
ZnS), pirita (sulfur de coure, (Cu,Fe)S2), el cinabri (HgS) i la
pirita d ferro (FeS2). Es combina també amb altres elements
en forma de sulfats com la barita (BaSO4), la celestita (SrSO4)
i el guix (CaSO4·2H2O). També apareix en
el gas natural i en el cru. Està present en les molècules de
moltes substàncies orgàniques com mostassa, ous, pel,
proteïnes i en l’oli d’all. El sofre lliure pot formar-se a partir de pirites o pot ser dipositat
per aigües sulfuroses calentes en les que el sulfur d’hidrogen ha
estat oxidat per l’atmosfera. En estat lliure es troba barrejat amb guix i pedra pómez en
regions volcàniques a Islàndia, Sicília, Mèxic i
Japó, freqüentment als voltants dels cràters
volcànics. Els jaciments subterranis importants es troben als Estats Units(
Louisiana, Texas, Colorado, Nevada, Wyoming i Califòrnia). La producció anual mundial de sofre està al voltant del
53 milions de tones. La lluna de Júpiter deu els seus diversos colors a diverses
formes de sofre. Una àrea fosca prop del cràter
“Aristarchus” de la Lluna pot ser un dipòsit de sofre. |
Estructura cristal·lina: Anells de 8
àtoms |
|
|||
|
Abundància
a l’ésser humà: 2000000 ppb (parts per bilió) en pes |
Abundància
a la Terra: ocupa el lloc 16é en la classificació dels
elements més abundants en la escorça terrestre. |
Abundància
al Sistema Solar: 500000 ppb (parts per bilió) en pes |
|||
|
Propietats |
||||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
||||
|
32,066 |
2070 |
2 |
15,5 |
|||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
||||
|
sòlid |
386 |
717,83 |
|
|||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
||||
|
1,27 |
1,84 (S2-) 0,29 (S6+) |
1,02 |
|
|||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
|||
|
200,4 |
999,6 |
2251 |
3360,6 |
-2, -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6 |
||||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
|||
|
0,0 |
2,58 |
2,9 |
|
|||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
|||
|
279 |
1,2 |
10,53 |
731,5 |
0,27 |
||||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: La pols de sofre irrita ulls i parpelles. El disulfur de carboni, CS2, sulfur d’hidrogen, H2S i diòxid de sofre, SO2, s’haurien de manejar molt prudentment. El diòxid de sofre és un component perillós en la contaminació atmosfèrica i és un dels responsables de la pluja àcida. |
|||||
|
0,51 H2SO3/S (solució àcida) |
No metall |
|||||||
|
Característiques: |
|
|||||||
|
El sofre existeix en dos varietats
alotròpiques (diferents formes cristal·lines) sòlides,
però en estat líquid es presenta en tres varietats més. La
varietat ròmbica (sofre en flor o sofre alfa) de fórmula
molecular S8, és de color groc pàl·lid,
trencadissa i cristal·lina. Només és estable per sota
dels 95,5 ºC i es transforma en la varietat monoclínica entre
aquesta temperatura i el seu punt d’ebullició (112,8 ºC).
És insoluble en aigua, molt poc soluble en èter i alcohol i
molt soluble en sulfur de carboni. Els seus cristalls es poden obtenir per
evaporació lenta d’una dissolució de sofre en sulfur de
carboni. L’altra
forma és la varietat monoclínica (sofre prismàtic o
sofre beta) de fórmula molecular S8 que és estable
únicament entre 369 ºK i 392 ºK. Si deixem el sofre
monoclínic a temperatura ordinària es converteix lentament en
sofre ròmbic. El
sofre plàstic o sofre gamma es produeix quan el sofre fos en el punt
normal d’ebullició o a prop d’ell es refredat al estat
sòlid. Aquesta forma és amorfa i només parcialment
soluble en disulfur de carboni. Si
escalfem el sofre líquid per damunt del seu punt de fusió va
perdent fluïdesa i el seu color es transforma en un color terrós
fosc, la seva viscositat augmenta de tal forma que impedeix el seu basament
en bolcar el recipient; l’enfosquiment del color i l’augment de
la viscositat arriben al màxim a 200ºC, per damunt
d’aquesta temperatura el color s’aclareix i la viscositat
disminueix fins que a 444,6ºC bull. Aquest comportament anòmal
del sofre (els líquids disminueixen la viscositat quan
s’escalfen) es deuen a la formació d’estructures
moleculars en forma d’anell i també a la formació de
polímers de més de 100 àtoms. |
||||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància(%) |
Altres |
|
Sofre-30 |
16 |
14 |
30S |
1,18
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Sofre-31 |
16 |
15 |
31S |
2,56
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Sofre-32 |
16 |
16 |
32S |
Estable |
94,93 |
|
|
Sofre-33 |
16 |
17 |
33S |
Estable |
0,76 |
|
|
Sofre-34 |
16 |
18 |
34S |
Estable |
4,29 |
|
|
Sofre-35 |
16 |
19 |
35S |
87,2
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Sofre-36 |
16 |
20 |
36S |
Estable |
0,02 |
|
|
Sofre-37 |
16 |
21 |
37S |
5,05
minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Sofre-38 |
16 |
22 |
38S |
2,84
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Sofre-39 |
16 |
23 |
39S |
11,5
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Sofre-40 |
16 |
24 |
40S |
9
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
El sofre és un element actiu
que es combina directament amb la major part dels elements coneguts. El sofre té nombres
d’oxidació positius i negatius, positius com 2, 4 i 6 com
mostren compostos com sulfur ferrós, FeS, diòxid de sofre, SO2,
i sulfat de bari, BaSO4. Pot formar compostos iònics,
covalents i covalents coordinats. Combina amb l’hidrogen i els
elements metàl·lics en presencia de calor per a formar sulfurs.
El més comú és el sulfur d’hidrogen, H2S,
un gas verinós incolor amb olor a ous podrits. |