Compuestos oxigenados del azufre

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Los óxidos de azufre caracterizados incluyen \( \text{SO} \), \( \text{S}_2\text{O}_3 \), \( \text{SO}_2 \), \( \text{SO}_3 \), \( \text{S}_2\text{O}_7 \), y \( \text{SO}_4 \). Entre estos, el dióxido de azufre (\( \text{SO}_2 \)) y el trióxido de azufre (\( \text{SO}_3 \)) son de mayor relevancia.

El dióxido de azufre (\( \text{SO}_2 \)) puede funcionar tanto como agente oxidante como reductor. Al reaccionar con agua, produce una solución ácida que forma ácido sulfuroso, iones bisulfito (\( \text{HSO}_3^- \)) y sulfito (\( \text{SO}_3^{2-} \))

\text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_3 \rightarrow \text{HSO}_3^- + \text{SO}_3^{2-}

Este compuesto se utiliza como gas refrigerante, desinfectante y conservador, así como agente blanqueador y en el refinado de productos de petróleo. Sin embargo, su principal aplicación es en la manufactura de trióxido de azufre (\( \text{SO}_3 \)) y ácido sulfúrico (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \)).

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El trióxido de azufre, \( \text{SO}_3 \), se usa principalmente en la producción de ácido sulfúrico y ácidos sulfónicos, siendo un precursor esencial en la industria química para la síntesis de estos compuestos ácidos.

Materiales

  • Mechero
  • Trípode
  • Rejilla de asbesto
  • Soporte universal
  • Refrigerante
  • Embudo
  • Papel filtro
  • Vaso de precipitados
  • Tubos de ensayo
  • Frasco lavador o pisceta
  • Gradilla
  • Pipeta
  • Matraz de Erlenmeyer
  • Agitador de vidrio

Reactivos

  • Azufre sólido
  • Cobre sólido
  • \( \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \) sólido
  • Soluciones de
  • Almidón
  • \( \text{I}_2 \)
  • \( \text{Pb}(\text{CH}_3\text{COO})_2 \)
  • \( \text{AgNO}_3 \)
  • \( \text{NaOH} \)
  • \( \text{NaCl} \)
  • \( \text{KI} \)
  • \( \text{Na}_2\text{S} \)
  • \( \text{BaCl}_2 \)
  • \( \text{Na}_2\text{SO}_3 \)
  • Ácido clorhídrico (HCl, concentrado)
  • Ácido sulfúrico (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \), concentrado)
  • \( \text{Hg}_2(\text{NO}_3)_2 \)

Procedimiento

Preparación de Tiosulfato de Sodio

  • Pesar 10 g de sulfito de sodio cristalino y 1,5 g de polvo de azufre.
  • Transferir al matraz, agregar 30 ml de agua destilada y calentar hasta la ebullición del sulfito.
  • Añadir el azufre, previamente humedecido con algunas gotas de alcohol.
  • Conectar el matraz a un refrigerante en reflujo y hervir hasta completar la reacción.
  • Filtrar la solución y evaporar el líquido en un vaso de 100 ml en baño maría hasta observar la cristalización.
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\text{Na}_2\text{SO}_3 (\text{s}) + \text{S} (\text{humedecido en etanol}) \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \cdot 5\text{H}_2\text{O}

Se forma un precipitado blanco cristalino, indicando la presencia de ion sulfato.

Propiedades Reductoras del Tiosulfato de Sodio

  • En un tubo de ensayo, añadir \( \text{I}_2 (\text{ac}) \) y observar el desprendimiento de yodo (gas violeta) al agregar tiosulfato de sodio (\( \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 (\text{ac}) \)) y almidón.
  • La solución se decolora al agregar \( \text{Na}_2\text{SO}_3 \) junto con almidón, tornándose de un color oscuro (negro).

2\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 (\text{ac}) + \text{I}_2 (\text{ac}) \rightarrow \text{Na}_2\text{S}_4\text{O}_6 + 2\text{NaI}

Propiedades Oxidantes del Tiosulfato de Sodio

  • En un tubo de ensayo, agregar 2 ml de \( \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 (\text{ac}) \) y añadir Zn (sólido).
  • Agregar 2 ml de HCl (1 N), agitar y observar la coloración lechosa oscura de la solución.
  • Adicionar \( \text{H}_2 \) y humedecer papel filtro con \( \text{Pb}(\text{CH}_3\text{COO})_2 (\text{ac}) \), colocándolo en la boca del tubo.

\text{Zn} + \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{H}_2\text{S} + \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3

\text{H}_2\text{S} + \text{Pb}(\text{CH}_3\text{COO})_2 \rightarrow \text{PbS} + \text{CH}_3\text{COOH}

Observación: En el papel de filtro se observan partículas plomas.

Formación del Compuesto Tiosulfato y su Estabilidad

1. En un tubo de ensayo, verter 3 ml de \( \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 (\text{ac}) \) y 1 ml de \( \text{AgNO}_3 (\text{ac}) \).

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2. Agitar y observar la formación de un complejo con coloración marrón.

\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 + \text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Na[Ag(S}_2\text{O}_3\text{)]} + \text{NaNO}_3

La solución es estable en presencia de \( \text{NaOH} \) y \( \text{NaCl} \), formando complejos como \( \text{Na[Ag(OH)]} \) y \( \text{Na[AgCl]} \).

 Acción Reductora de los Iones \( \text{SO}_3^{2-} \)

  • En un kitasato, agregar \( \text{Na}_2\text{SO}_3 \) sólido.
  • Conectar un embudo de decantación al kitasato y añadir HCl concentrado.
  • Calentar la mezcla para provocar la reacción entre \( \text{Na}_2\text{SO}_3 \) y HCl, produciendo \( \text{SO}_2 \) que burbujeará en agua.

\text{Na}_2\text{SO}_3 (\text{s}) + 2\text{HCl} \rightarrow \text{SO}_2 (\text{g}) + 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}

\text{SO}_2 (\text{g}) + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_3

  • Añadir \( \text{I}_2 (\text{ac}) \) al tubo de ensayo y observar la decoloración del yodo debido a la reducción por el ácido sulfuroso.
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\text{H}_2\text{SO}_3 + \text{I}_2 (\text{ac}) + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HI} + \text{H}_2\text{SO}_4

Diferencias entre los Iones Sulfito y Sulfato

En un tubo limpio, agregar sulfato de sodio (\( \text{Na}_2\text{SO}_4 \)) y añadir cloruro de bario (\( \text{BaCl}_2 \)), agitar y luego añadir ácido clorhídrico para observar la solubilidad.

Reacciones

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\text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{pp blanco}) + 2\text{NaCl}

\text{BaSO}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{(insoluble)}

Repetir el procedimiento con sulfito de sodio (\( \text{Na}_2\text{SO}_3 \)).

\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_3 (\text{pp blanco}) + 2\text{NaCl}

\text{BaSO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{BaCl}_2 + \text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O}

El sulfito de bario es soluble en ácido clorhídrico, mientras que el sulfato de bario es insoluble.

Acción Oxidante del Ácido Sulfúrico

  • En un tubo de ensayo, agregar cobre sólido (\( \text{Cu} \)) y 2 ml de ácido sulfúrico concentrado.
  • Tapar el tubo con papel filtro humedecido en \( \text{Hg}_2(\text{NO}_3)_2 \).

\text{H}_2\text{SO}_4 (\text{cc}) + \text{Cu} (\text{s}) \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2 (\text{g}) + \text{H}_2\text{O}

Observación: La reacción libera \( \text{SO}_2 \), oxidando el cobre a \( \text{CuSO}_4 \). El \( \text{Hg}_2(\text{NO}_3)_2 \) cambia a una coloración más oscura.

Como citar este artículo:

APA: (2025-08-06). Compuestos oxigenados del azufre. Recuperado de https://quimicafacil.net/manual-de-laboratorio/compuestos-oxigenados-del-azufre/

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ACS: . Compuestos oxigenados del azufre. https://quimicafacil.net/manual-de-laboratorio/compuestos-oxigenados-del-azufre/. Fecha de consulta 2025-08-13.

IEEE: , "Compuestos oxigenados del azufre," https://quimicafacil.net/manual-de-laboratorio/compuestos-oxigenados-del-azufre/, fecha de consulta 2025-08-13.

Vancouver: . Compuestos oxigenados del azufre. [Internet]. 2025-08-06 [citado 2025-08-13]. Disponible en: https://quimicafacil.net/manual-de-laboratorio/compuestos-oxigenados-del-azufre/.

MLA: . "Compuestos oxigenados del azufre." https://quimicafacil.net/manual-de-laboratorio/compuestos-oxigenados-del-azufre/. 2025-08-06. Web.

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