Apresentação de slides sobre o elemento químico da tabela periódica enxofre e outros elementos do grupodos calcogêncios, suas caracteristicas, utilidades, funções e métodos de obtenção.

O que você vai aprender

What are the different forms and states of sulfur?
How is sulfur extracted from its ores?
What are the environmental impacts of sulfur emissions?

What are the main applications of sulfur?
What is the role of sulfur in the human body?

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

Centro Universitário do Norte do Espírito Santo

Engenharia Química

Trabalho apresentado à

disciplina de Química

Inorgânica, sob a supervisão

da professora Vivian Chagas.

ENXOFRE

Bruna A. S. Engelhardt

Franciele Câmara

Paulo Simionato

Victor Coutinho

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO Centro Universitário do Norte do Espírito Santo Engenharia Química Trabalho apresentado à disciplina de Química Inorgânica, sob a supervisão da professora Vivian Chagas. 1

ENXOFRE

Bruna A. S. Engelhardt Franciele Câmara Paulo Simionato Victor Coutinho

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO

2. PROPRIEDADES DO ENXOFRE

3. FORMAS ALOTRÓPICAS

4. PROPRIEDADES GERAIS DO GRUPO 16

5. RELAÇÃO ENTRE OS ELEMENTOS DO GRUPO 16

6. OBTENÇÃO E EXTRAÇÃO DO ENXOFRE

7. ÓXIDOS DE ENXOFRE

8. OXOÁCIDOS DE ENXOFRE

9. SULFETO DE HIDROGÊNIO

10. TIOSSULFATOS

11. HALETOS DE ENXOFRE

12. APLICAÇÕES

13. CONCLUSÃO

14. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INTRODUÇÃO

Seu nome deriva do latim “ sulphur ” e devido a isso seu símbolo é S. Figura 2: Tabela periódica Fonte: Brasil Escola (2019)

5 Figura 3: Propriedades do Enxofre. Fonte: ATIKINS (2008)

PROPRIEDADES DO ENXOFRE

2 115 +2 16 444 +4 1,

S

32, [Ne] 3s² 3p 4 Estado de oxidação Massa Atômica (g/mol) Configuração Eletrônica Número Atômico Ponto de Fusão (°C) Ponto de Ebulição (°C) Densidade (g/cm³) Símbolo

PROPRIEDADES DO ENXOFRE

2 115 +2 16 444 +4 1,

O enxofre se apresenta como um anel de 8 membros, sendo sólido de coloração amarela nas condições normais de P e T;
O enxofre é frágil, inodoro e insolúvel em água. Possui 2 formas cristalinas: Cristais de enxofre rômbico. Cristais de enxofre monoclínico. Figura 4: Formas cristalinas do Enxofre. Fonte: EDISCIPLINAS (2019)

PROPRIEDADES DO ENXOFRE

Comportamento do enxofre quando aquecido: Figura 5: Enxofre quando aquecido. Fonte: EDISCIPLINAS (2019)

T = 113ºC

Líquido pouco viscoso

T = 160ºC – 200ºC

Aumenta viscosidade Rompimento de ligação S-S no anel S 8

FORMAS ALOTRÓPICAS

O enxofre de Engel é instável e contém anéis S 6 (ciclohexaenxofre) dispostos em uma conformação tipo cadeira. Pode ser obtido de duas maneiras: 6 NaS 2 O 3 (aq) + 12 HCl(aq) → S 6 (s) + 6 SO 2 (g) + 12 NaCl(aq) + 6 H 2 O(l) H 2 S 4 + S 2 Cl 2 → S 6 (s) + 2 HCl(g) (reação em etóxietano)
Outros compostos contendo anéis de enxofre são obtidos a partir da reação entre um dicloreto de polienxofre (SyCl 2 ) com um polissulfeto de hidrogênio (H 2 Sx) apropriado, onde X+Y fornece o anel no tamanho desejado. A reação deve ser realizada em éter seco, com uma proporção 1 : 1 dos reagentes. Ex.: H 2 S 8 + S 2 Cl 2 → S 10 + 2 HCl H 2 S 8 + S 4 Cl 2 → S 12 + 2 HCl

PROPRIEDADES GERAIS DO GRUPO 16

Propriedades Gerais Elementos O S Se Te Po P.F. (°C) - 229 114 221 452 254 P.E. (°C) - 183 445 685 1087 962 Raio atômico (A) 0,74 1,04 1,17 1,37 1, 1ª Energia de ionização (Kj/mol) 1314 999 941 869 813 Afinidade Eletrônica (kJ/mol) 141 200 195 190 183 Eletronegatividade de Pauling 3.5 2.5 2.4 2.1 2. Estados de Oxidação - 2, - 1 - 2, +2, +4, +6 - 2, +2, +4, +6 +2, +4, +6 +2, + 11 Tabela 1: Propriedades gerais do grupo 16. Fonte: J.D.Lee (1999)

RELAÇÃO ENTRE OS ELEMENTOS DO GRUPO 16

O selênio e telúrio são obtidos a partir dos minérios de sulfetos metálicos, pela lama residual das plantas de ácido sulfúrico. O primeiro passo geralmente envolve oxidação na presença do carbonato de sódio: Cu 2 Se(aq) + Na 2 CO3(aq) + 2O2(g) → 2CuO(s) + Na 2 SeO3(aq) + CO2(g)
A solução contendo Na 2 SeO 3 e Na 2 TeO 3 é acidificada com ácido sulfúrico. O telúrio precipita como dióxido, deixando o ácido selenoso, H 2 SeO 3 , em solução. O selênio é obtido por tratamento com SO 2 : H 2 SeO3(aq) + 2SO2(g) + H 2 O(l) → Se(s) + 2H 2 SO4(aq)
O telúrio é liberado dissolvendo-se o TeO 2 em solução aquosa de hidróxido de sódio, seguido de redução eletrolítica. TeO2(S) + NaOH(aq) → Na 2 TeO3(aq) + H 2 O(l) → Te(s) + 2NaOH(aq) + O2(g)

RELAÇÃO ENTRE OS ELEMENTOS DO GRUPO 16

Existem três alótropos de selênio que contém anéis Se 8 e diferem apenas na forma de empacotamento dos anéis para formar a forma vermelho monoclínica. A forma mais estável a temperatura ambiente é o selênio cinza, um material cristalino composto de cadeias helicoidais;
A forma comercial comum do elemento é o selênio preto amorfo;
O selênio é usado nas tintas das fotocopiadoras e na indústria para fazer vidros e esmaltes vermelhos.

Os elementos do grupo 16 também exibem uma grande variedade de estados de oxidação e formam vários compostos com oxigênio;
Diagrama de Frost para os elementos do Grupo 16 em meio ácido. Figura 7: Diagrama de Frost. Fonte: ATIKINS (2008)

RELAÇÃO ENTRE OS ELEMENTOS DO GRUPO 16

OBTENÇÃO E EXTRAÇÃO DO ENXOFRE

17 Tabela 2: Abundância dos elementos. Fonte: J.D.Lee (1999)

OBTENÇÃO E EXTRAÇÃO DO ENXOFRE

MINERAÇÃO DO ENXOFRE

o O enxofre mineral pode ser encontrado livre na natureza em grandes depósitos de origem vulcânica, tanto no subsolo como a céu aberto. As principais jazidas de enxofre estão situadas no México, Japão, Finlândia, Espanha, Chile, Itália e sul dos Estados Unidos. o A extração de enxofre nativo vem diminuindo, e em 2001 registrou cerca de 1 % do total de enxofre extraído no mundo (EDS Fonseca, 2008 ). 19 Figura 8: Mina de enxofre vulcânica. Fonte: mdig (2014)

OBTENÇÃO E EXTRAÇÃO DO ENXOFRE

PROCESSO FRASCH

20  Fusão do enxofre no subsolo ou jazidas submarinas e bombeamento do líquido até a superfície;  O equipamento para perfurar os poços até o fundo dos estratos sulfurosos é o usado comumente na perfuração de poços de petróleo; a profundidade alcançada fica entre 150 e 760 m. Figura 9: Processo Frasch. Fonte: slideplayer