Formas alotrópicas do enxofre

Formas alotrópicas do enxofre

O enxofre foi reconhecido como elemento em 1777 por intermédio do químico Antoine Lavoisier. Sua utilização data desde os primórdios da humanidade, pois era utilizado para pinturas em cavernas, em medicamentos e tônicos especiais, tratamento contra pragas e em rituais religiosos do antigo Egito, dentre outras utilidades. Algumas de suas propriedades físico-químicas são: é um sólido quebradiço com coloração amarelada, inodoro, insípido e insolúvel em água.

O enxofre existe na natureza no estado livre ou em compostos, sobretudo na forma de sulfetos e sulfatos. O enxofre livre é encontrado nas regiões vulcânicas, onde ocorre nas crateras de vulcões extintos ou nas fissuras por onde sai a lava dos em atividade. O enxofre é encontrado em tecidos e estruturas animais e vegetais como a cebola, o alho, a mostarda, em muitos óleos, no pelo, nos ovos, nas proteínas, nas águas de muitas fontes e na forma de gases sulforosos.

As variadas formas de ligação entre os átomos de enxofre e sua forma de ligações entre as moléculas poliatômicas permite grande variedade alotrópica. Assim, ele apresenta-se em diferentes formas:

1) Ortorrômbica, também conhecida como rômbica (enxofre α), é a forma mais estável e comum à temperatura ambiente (±25° C), também é conhecida como as flores de enxofre.

2) Outra forma é a monoclínica, ou também conhecida como prismática (enxofre β),a qual é obtida a partir do arrefecimento, ou seja, esfriamento do enxofre líquido, aquecido a pelo menos 92,5°C, de maneira lenta. Nestas condições, são obtidos cristais longos e finos como agulhas.

                                   Fonte: http://quimica-dicas.blogspot.com/2010/05/alotropia.html 

Formas alotrópicas do enxofre: cristais ortorrômbicos e monoclínicos

3) Enxofre plástico: Quando o enxofre é fundido a uma temperatura de 160°C e é submetido a um resfriamento brusco, o mesmo a adquire uma forma mole, elástica, isto é, obtém-se uma forma amorfa (que não tem uma estrutura cristalina definida). Quando ocorre a fusão do sólido e o seu aquecimento acima da temperatura citada, os anéis de oito átomos de enxofre, S₈, rearranjam-se em novas unidades: cadeias com 16 átomos do elemento. Quando ocorre o resfriamento súbito, essas cadeias tendem a permanecer no mesmo tamanho, mas sem um ordenamento estrutural e sem forças de coesão do seu estado inicial S_8, originando assim um material elástico.

4) O enxofre coloidal é uma espécie de dispersão micelar por ser constituído por aglomerados de átomos, ou moléculas.

Obtenção do Enxofre ortorrômbico:

Materiais utilizados     

·         Enxofre em pó;

·         Dissulfeto de carbono;

·         Pipeta de 2 mL;

·         Pêra;

·         Vidro de relógio;

·         Capela;

      

OBS: O dissulfeto de carbono foi manipulado na capela, pois o mesmo é considerado tóxico.

Procedimento Experimental

        Para a obtenção do enxofre ortorrômbico foram dissolvidos 0,2g de enxofre em pó em 2mL de dissulfeto de carbono, após foi posto em um vidro de relógio.  O conjunto foi então colocado na capela para a evaporação do solvente. Os cristais formados após a evaporação foram observados através de lupa eletrônica.

                                                   Foto 2: Imagem do cristal do Ortorrômbico a olho nu.

                           Fotos 3e 4: Imagem do cristal Ortorrômbico em lupa eletrônica.

Obtenção do enxofre monoclínico

Materiais utilizados:

·         Enxofre em pó;

·         Tubo de ensaio;

·         Vidro de relógio;

·         Papel de filtro;

·         Fósforo;

·         Bico busen;

·         Pinça de madeira;

·         Espátula;

Procedimento Experimental

Para a obtenção do enxofre monoclínico foi preenchido 2/5 de um tubo de ensaio com enxofre em pó. O conjunto foi aquecido até a fusão completa do enxofre. Após, esse foi transferido para o funil de vidro contendo papel de filtro seco e deixado resfriar. Os cristais formados foram observados em lupa eletrônica.

               Imagem: Cristais de enxofre monoclínico Fonte:http://imagens.tabelaperiodica.org/cristais-de-enxofre/

Resultado

O enxofre monoclínico (Sβ) é obtido apartir do vagaroso resfriamento do enxofre fundido, ou seja, ao aquecer o enxofre ortorrômbico as cadeias se movimentam livremente, com diminuição da viscosidade, e após resfriamento, cristalizam na forma monoclínica. Em temperatura ambiente a forma monoclínica irá transformar-se lentamente em ortorrômbica, que é a mais estável. O cristal de enxofre monoclínico é opaco, com formato de agulhas. 

Materiais e Reagentes

·         Tubo de ensaio

·         Sistema de aquecimento

·         Béquer de 200 mL

·         Água fria

·         Enxofre em pó

                                                         Foto7: Imagem do cristal do enxofre plástico a olho nu.

Procedimento Experimental

Para a obtenção do enxofre plástico preencheu-se aproximadamente 2/5 do volume de um tudo de ensaio com enxofre em pó que foi aquecido até a fusão completa. Logo após fundir o enxofre apresenta coloração laranja. O aquecimento prosseguiu até que uma coloração vermelho-escura fosse obtida. Logo após, o líquido foi derramado em béquer contendo agua gelada.

Resultado:                           

O enxofre plástico é obtido com derramamento do enxofre fundido em água. Diversas formas podem ser obtidas resfriando rapidamente o enxofre fundido. Estas formas podem ser fibrosas, lamelares, ou elásticas. Todas estas conformações são muito estáveis, e se convertem em anéis ligados entre si com oito átomos (chamado de anel em S₈), após certo tempo de repouso.

   

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Síntese do Enxofre Coloidal

Materiais e Reagentes

·         Béquer;

·         Álcool etílico;

·         Água destilada;

·         Enxofre em pó;

·         Bastão de vidro

Procedimento Experimental

          Para a obtenção do enxofre coloidal fez-se uma mistura de 5 mL álcool etílico e 20 mL de água destilada em um béquer, após foi adicionado 0,5g de enxofre em pó e agitado com um bastão.

                                                         

                                                             Foto 8: Imagem do cristal coloidal a olho nu.

                                              Foto 9 e 10: Imagem do cristal coloidal através de um microscópio.

Resultado

Colóides são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes, com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida (sólido, líquido ou gás). Nestes sistemas, pelo menos um dos componentes apresenta uma dimensão no intervalo de 1 a 1000 nanômetros (1nm = 10^-9 m).

O enxofre coloidal é uma forma finamente dividida de enxofre. É utilizado para tratamento de problemas da pele, como por exemplo, acne e erupções cutâneas (feridas na pele). Alguns produtos usados no cotidiano apresentam sistemas coloidais como: cremes, pomadas, sabonetes e xampus. O uso de enxofre coloidal pode causar alguns efeitos colaterais como ardor, irritação, inchaço e vermelhidão, que podem desaparecer com a suspensão do uso.

Referência Bibliográfica

> Enxofre. Dispponivel em <http://www.tabela.oxigenio.com/nao_metais/elemento_quimico_enxofre.htm> Acessado em 31 AGO 2011.

> Grupo via –calcogênios. Disponivel em <http://reocities.com/Vienna/choir/9201/grupo_via.htm> Acessado em 31 AGO 2011.