Trisulfuro
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Trisulfuro
Trisulfur.png
Modelo de bola y palo de trisulfuro
Nombres
Nombre IUPAC
Trisulfuro
Otros nombres
Tiozona
Identificadores
  • 12597-03-4 ☒norte
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
ChemSpider
  • EnChI = 1S / S3 / c1-3-2
    Clave: NVSDADJBGGUCLP-UHFFFAOYSA-N
  • [S -] [S +] = S
Propiedades
S 3
Masa molar96,198 g / mol
Estructura
doblado
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados
Ozono
Monóxido de
azufre Dióxido de azufre
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referencias de Infobox

La S
3La molécula , conocida como trisulfuro , trímero de azufre , tiozona o azufre triatómico , es un alótropo rojo cereza del azufre . Comprende aproximadamente un 10% de azufre vaporizado a 713  K (440 ° C; 824 ° F) y 1,333  Pa (10,00  mmHg ; 0,1933  psi ). Se ha observado a temperaturas criogénicas como un sólido. En condiciones normales, se convierte en ciclooctasulfuro .

8 S 3 → 3 S 8

Estructura y vinculación

En términos de estructura y unión S
3y ozono ( O
3) son similares. Ambos adoptan estructuras dobladas y son diamagnéticos . Aunque se representa con dobles enlaces S = S , la situación de enlace es más compleja. [1]

Las distancias S – S son equivalentes y son 191.70 ± 0.01  pm , y con un ángulo en el átomo central de117,36 ° ± 0,006 ° . [2] Sin embargo, cíclico S
3, donde los átomos de azufre están dispuestos en un triángulo equilátero con tres enlaces simples (similar al ozono cíclico y al ciclopropano ), se calcula que tiene una energía más baja que la estructura doblada observada experimentalmente. [3]

El nombre tiozona fue inventado por Hugo Erdmann en 1908, quien planteó la hipótesis de que S
3comprende una gran proporción de azufre líquido. [4] Sin embargo, su existencia no fue probada hasta los experimentos de J. Berkowitz en 1964. [5] Usando espectrometría de masas , demostró que el vapor de azufre contiene el S
3molécula. Por encima de 1200 ° C (2190 ° F) S
3es la segunda molécula más común después de S
2en azufre gaseoso. [5] En el azufre líquido, la molécula no es común hasta que la temperatura es alta, como 500 ° C (932 ° F). Sin embargo, moléculas pequeñas como esta contribuyen a la mayor parte de la reactividad del azufre líquido. [5] S
3 tiene un pico de absorción de 425 nm (violeta) con una cola que se extiende hacia la luz azul. [5]

S
3también se puede generar por fotólisis de S
3Cl
2incrustado en un vidrio o matriz de gas noble sólido . [5]

Ocurrencia natural

S
3ocurre naturalmente en Io en emisiones volcánicas. S
3También es probable que aparezca en la atmósfera de Venus a alturas de 20 a 30 km (12 a 19 millas), donde está en equilibrio térmico con S
2y S
4. [6] : 546  Es probable que el color rojizo de la atmósfera de Venus en los niveles inferiores se deba a S
3. [6] : 539 

Reacciones

S
3reacciona con el monóxido de carbono para producir sulfuro de carbonilo y S
2.

Es posible la formación de compuestos con un número definido de átomos de azufre:

S
3+ S
2O → S
5O (cíclico) [7]

Anión radical

Lazurita contiene S-
3.

Aunque S
3es esquivo en condiciones ordinarias, el anión radical S• -
3es abundante. [8] Presenta un color azul intenso. A veces llamado tiozonuro , [9] por analogía con el anión ozonido , O-
3. La piedra preciosa lapislázuli y el mineral lazurita (del que se deriva el pigmento ultramarino ) contienen S-
3. International Klein Blue , desarrollado por Yves Klein , también contiene el S-
3anión radical. [10] Esta es la valencia isoelectrónica con el ion ozonido . El color azul se debe a la transición de C 2 A 2 al estado electrónico X 2 B 1 en el ion, [9] provocando una fuerte banda de absorción en 610–620  nm o2,07  eV (en la región naranja del espectro visible). [11] La frecuencia Raman es523  cm −1 y otra absorción de infrarrojos está en580 cm −1 . [5]

La S-
3Se ha demostrado que el ion es estable en solución acuosa a una presión de 0,5  GPa (73.000  psi ), y se espera que se produzca de forma natural en las profundidades de la corteza terrestre, donde se produce la subducción o el metamorfismo a alta presión. [12] Este ion es probablemente importante en el movimiento de cobre y oro en fluidos hidrotermales . [13]

Hexasulfuro de litio (que contiene S-
6, otro anión radical polisulfuro) con solvatación de tetrametilendiamina disocia la acetona y los disolventes donantes relacionados en S-
3. [14]

La S-
3El anión radical también se hizo reduciendo el azufre gaseoso con Zn2+en una matriz. El material adquiere un fuerte color azul cuando está seco y cambia de color a verde y amarillo en presencia de trazas de agua. [15] Otra forma de hacerlo es con polisulfuro disuelto en hexametilfosforamida donde da un color azul. [dieciséis]

Otros métodos de producción de S-
3incluyen la reacción de azufre con óxido de magnesio ligeramente humedecido . [11]

La espectroscopia Raman se puede utilizar para identificar S-
3, y se puede utilizar de forma no destructiva en pinturas. Las bandas son549 cm −1 para estiramiento simétrico,585 cm −1 para estiramiento asimétrico, y259 cm −1 para doblar. [17] Los materiales naturales también pueden contener S-
2 que tiene una absorción óptica en 390 nm y banda Raman en590 cm −1 . [17]

Ión trisulfuro

El ion trisulfuro , S2−
3es parte de la serie de polisulfuros . La cadena de azufre está doblada en un ángulo de 107,88 °. [5] SrS3 tiene una longitud de enlace S – S de 205 pm . [5] Los enlaces son simples. Es isoelectrónico al dicloruro de azufre .

Referencias

  1. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . págs. 645–662. ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^ McCarthy, Michael C .; Thorwirth, Sven; Gottlieb, Carl A .; Patrick, Thaddeus (11 de marzo de 2004). "El espectro rotacional y la estructura geométrica de la tiozona, S 3 ". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 126 (13): 4096–4097. doi : 10.1021 / ja049645f . PMID 15053585 . 
  3. ^ Flemmig, Beate; Wolczanski, Peter T .; Hoffmann, Roald (1 de junio de 2005). "Complejos de metales de transición de ozono y tiozona cíclicos y abiertos" (PDF) . Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 127 (4): 1278-1285. doi : 10.1021 / ja044809d . PMID 15669867 .  
  4. ^ Erdmann, Hugo (1908). "Ueber Thiozonide, ein Beitrag zur Kenntniss des Schwefels und seiner ringförmigen Verbindungen" [Sobre el tiozonuro, un artículo sobre el conocimiento del azufre y sus compuestos formadores de anillos]. Justus Liebigs Annalen der Chemie . 362 (2): 133-173. doi : 10.1002 / jlac.19083620202 .
  5. ↑ a b c d e f g h Meyer, Beat (marzo de 1975). "Azufre elemental" (PDF) . Revisiones químicas . 76 (3): 367–388. doi : 10.1021 / cr60301a003 .
  6. ↑ a b Lewis, John S. (2004). Física y Química del Sistema Solar . Prensa académica. ISBN 9780124467446.
  7. ^ Steudel, Ralf; Steudel, Yana (2 de noviembre de 2004). "La descomposición térmica de S 2 O formando SO 2 , S 3 , S 4 y S 5 O - un estudio de MO ab initio". ChemInform . 35 (44). doi : 10.1002 / chin.200444022 .
  8. ^ Chivers, Tristram; Anciano, Philip JW (2013). "Anión radical trisulfuro ubicuo: fundamentos y aplicaciones en ciencia de materiales, electroquímica, química analítica y geoquímica". Chem. Soc. Rev. 42 (14): 5996–6005. doi : 10.1039 / C3CS60119F . PMID 23628896 .  
  9. ^ a b Linguerri, Roberto; Komiha, Najia; Fabián, Jürgen; Rosmus, Pavel (2008). "Estados electrónicos del cromóforo ultramarino S-
    3    ". Zeitschrift für Physikalische Chemie . 222 (1): 163-176. Doi : 10.1524 / zpch.2008.222.1.163 . S2CID  95495454 .
  10. ^ Manning, Craig E. (25 de febrero de 2011). "Sorpresas de azufre en fluidos geológicos profundos". Ciencia . 331 (6020): 1018–1019. Código Bibliográfico : 2011Sci ... 331.1018M . doi : 10.1126 / science.1202468 . PMID 21350156 . S2CID 206532249 .  
  11. ↑ a b Steudel, Ralf (2003). "Cluster anions S-
    n    y S2−
    n    ". Azufre elemental y compuestos ricos en azufre . 2. P. 16. ISBN 9783540403784.
  12. ↑ Pokrovski, Gleb S .; Dubrovinsky, Leonid S. (25 de febrero de 2011). "La S-
    3    ion es estable en los fluidos geológicos a temperaturas y presiones elevadas." Ciencia . 331 (6020):. 1052-1054 bibcode : 2011Sci ... 331.1052P . doi : 10.1126 / science.1199911 . PMID  21350173 . S2CID  206.530.875 .
  13. ^ Pokrovsky GS, Kokh MA, Guillaume D, et al. (3 de noviembre de 2015) [12 de octubre de 2015]. "Las especies de radicales de azufre forman depósitos de oro en la Tierra" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 112 (44): 13484-13489. doi : 10.1073 / pnas.1506378112 . PMC 4640777 . PMID 26460040 .  
  14. ^ Chivers, Tristram; Modales, Ian (2009). Anillos inorgánicos y polímeros de los elementos del bloque p: de los fundamentos a las aplicaciones . Real Sociedad de Química. págs. 295-296. ISBN 9781847559067.
  15. ^ Gao, Qian; Xiu, Yang; Li, Guo-dong; Chen, Jie-sheng (2010). "Material sensor basado en radicales aniónicos trisulfuro ocluidos para la detección conveniente de trazas de moléculas de agua". Revista de Química de Materiales . 20 (16): 3307–3312. doi : 10.1039 / B925233A .
  16. ^ Chivers, T .; Drummond, I. (octubre de 1972). "Caracterización del anión radical trisulfuro S-
    3    en soluciones azules de polisulfuros alcalinos en hexametilfosforamida ". Química inorgánica . 11 (10): 2525–2527. doi : 10.1021 / ic50116a047 .
  17. ^ a b Escuche, Richard R .; Clark, Robin JH "Microscopía Raman de diversas muestras de lapislázuli en múltiples longitudes de onda de excitación" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de julio de 2011.

enlaces externos

  • Medios relacionados con Trisulfur en Wikimedia Commons
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