Sulfur de sodi

compost químic

El sulfur de sodi, Na₂S, és un compost químic inorgànic iònic format per cations sodi, Na+, i anions sulfur, S2–. Es presenta en forma de cristalls blancs. Té una olor característica. La seva estructura cristal·lina és cúbica tipus antifluorita, on els petits cations potassi K+ ocupen les posicions tetraèdriques del F de la fluorita i els grans anions sulfur, S2– ocupen les posicions de coordinació vuit dels Ca2+ de la fluorita. Altres sulfurs de metalls alcalins també cristal·litzen en la mateixa estructura d'antifluorita: sulfur de liti, Li₂S, sulfur de potassi, K₂S, i sulfur de rubidi Rb₂S. Quant a la solubilitat és soluble en aigua i etanol i insoluble en èter etílic.

Infotaula de compost químicSulfur de sodi

Modifica el valor a Wikidata
Substància químicatipus d'entitat química Modifica el valor a Wikidata
Massa molecular77,95160956 Da Modifica el valor a Wikidata
Estructura química
Fórmula químicaNa₂S Modifica el valor a Wikidata
SMILES canònic
Model 2D
[Na+].[Na+].[S-2] Modifica el valor a Wikidata
Identificador InChIModel 3D Modifica el valor a Wikidata
Propietat
Densitat1,856 g/cm³ Modifica el valor a Wikidata
Punt de fusió1.176 °C Modifica el valor a Wikidata
NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response () Modifica el valor a Wikidata

És un compost higroscòpic, per la qual cosa forma hidrats, els més importants són el sulfur de sodi pentahidratat, Na₂S·5H₂O, incolor, que cristal·litza en el sistema ortorómbic. És molt soluble en aigua, soluble en etanol i insoluble en èter etílic. El seu punt de fusió és només 120 °C i es descompon. L'altre hidrat és el sulfur de sodi nonahidratat, Na₂S·9H₂O, de color blanc amb tonalitats grogues. És molt soluble en aigua, soluble en etanol i insoluble en èter etílic. Descompon a 50 °C.

A la indústria el Na₂S s'obté per reducció del sulfat de sodi, Na₂SO₄ amb carbó:

Na₂SO₄ + 4 C → Na₂S + 4 CO

En el laboratori la preparació es pot fer per reducció del sofre amb sodi en medi d'amoníac anhidre, o en tetrahidrofurà, THF, sec amb naftalè de catalitzador:

2 Na + S → Na₂S

Reaccions químiques[1]

modifica
Na₂S + 2 H₂O → H₂S + 2 NaOH
Na₂S + HCl → H₂S + NaCl
2 Na₂S + ½ O₂ → Na₂SO₃ + Na₂SO₄
  • Si el sulfur de sodii es fa bullir amb sofre s'obtenen mescles de polisulfurs de sodi: Na₂Sx (x = 2, 3, 4 o 5)

Aplicacions

modifica
  • Reactiu d'anàlisi químics.
  • En la indústria del cuir s'empra per a la depilació dels pèls de les pells.
  • Més modernament apareix en bateries elèctriques d'alt rendiment. Són bateries que emmagatzemen 5 vegades més energia que les de plom tradicionals i poden recarregar-se en 15-20 h. L'inconvenient és que treballen a altes temperatures (300 °C), ja que ambdós elèctrodes són líquids (Na, ànode, i S, càtode, fusos), mentre que l'electròlit NaAl11O17 és un sòlid. Les semireaccions que tenen lloc són:
Ànode: Na(l) → Na+ + e
Càtode: n S(l) + 2e → Sn2–

i el procés global és:

2 Na + n/8 S₈ → Na₂Sn     E° = 2,08V

Referències

modifica
  1. STEELE, D. Química de los elementos metálicos. Exedra. Ed Alhambra. Madrid, 1971

Bibliografia

modifica
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Sulfur de sodi