Sulfuro de carbono
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El Sulfuro de carbono (CS2), es un compuesto que se utiliza a menudo como un componente básico en la química orgánica, como disolvente industrial o de laboratorio.
Sumario
Físicas
- Tiene un olor similar al éter, pero las muestras comerciales suelen ser contaminadas con impurezas que le dan un desagradable olor típico.
- Peso molecular 76,131;
- Punto de fusión 162,15 K (-110 °C);
- Punto de ebullición 319,15 K (46 °C);
- Densidad 1263 kg m-3;
- Estructura cristalina
- Solubilidad Ligeramente soluble en agua 0,1185 g/100 ml
- El disulfuro de carbono puro es un líquido incoloro de aroma agradable, parecido al aroma del cloroformo.
- Se evapora a temperatura ambiente, y el vapor es más de dos veces más pesado que el aire.
- Explota fácilmente en el aire y también se enciende con mucha facilidad.
Estado natural y Obtención
El sulfuro de carbono se obtiene por reacción directa de los elementos (vapor de azufre y carbono) en ausencia de aire entre 800 y 1000 °C. En la naturaleza se forma en algunos procesos de degradación anaeróbica. En la naturaleza, pequeñas cantidades de disulfuro de carbono ocurren en gases liberados a la superficie terrestre, por ejemplo, en erupciones volcánicas o sobre pantanos. El disulfuro de carbono comercial es manufacturado combinando carbón y azufre a temperaturas muy altas.
Propiedades químicas
En presencia de agua el sulfuro de carbono hidroliza lentamente para dar oxosulfuro de carbono (COS), óxido de carbono (IV) y ácido sulfhídrico.
Con bases se forman los xantogenatos (sales del ácido ditiocarbónico).
C + 2S → CS2
En comparación con el CO2, CS2 es más reactivo frente a nucleófilos y fácilmente reducido más. Estas diferencias en la reactividad se puede atribuir a la capacidad de donación π más débil de los centros de sulfido, que hace que el carbono más electrofílico.
Es ampliamente utilizado en la síntesis de compuestos organosulfurados como métodos de sodio, C 2 H 4 nin 2 ( CAS : 137-42-8), un fumigante del suelo.
- La adición de nucleófilos:
Nucleófilos como aminas ditiocarbamatos :
2R 2 NH + CS2 → [R2NH 2 +] [R2NCS 2 -]
Xantatos forma similar a partir de alcóxidos :
RONA + CS 2 → [Na +] [ROCS 2 -]
Esta reacción es la base para la producción de celulosa regenerada, el ingrediente principal de la viscosa , el rayón y celofán . Ambos xantatos y thioxanthates relacionados (derivado del de CS 2 con tioles de sodio) se utilizan como agentes de flotación en el procesamiento de minerales.
- Sulfuro de sodio resulta en tritiocarbonato:
Na2S + CS2 → [Na +] 2 [CS 3 2 -]
- Reducción
De sodio reduce CS 2 para dar el heterociclo “dmit 2 -”
CS 3 → En 2 + 4 Na 2 C 3 S 5 + Na 2 S
Electroquímica de reducción directa de aniones tetrathiooxalate:
CS2 2 + 2e – → C2O4 2 -
- Cloración
La cloración del CS 2 es la principal vía de tetracloruro de carbono:
CS 2 + 3 Cl 2 → CCl4 + S 2 Cl 2
Este producto de conversión a través de la mediación de ti fosgeno, CSCL 2.
Usos
- La mayor parte del sulfuro de carbono se emplea en la fabricación de fibras de celulosa. En presencia de sosa forma con la celulosa xantogenatos solubles que se pasan por inyectores y luego se precipitan.
- Los xantogenatos de cobre se utilizan como plaguicidas.
- En química se utiliza a veces de disolvente en la espectroscopía de infrarrojo ya que no presenta bandas de absorción en las zonas de absorción por vibración C-H o C-O.
- El sulfuro de carbono es compuesto de partida en la síntesis de tetratiofulvalenos que han ganado últimamente importancia como semiconductores orgánicos.
- Los productos de reacción con aminas, los ditiocarbamatos, tienen cierta importancia en el proceso de .vulcanización
- El fósforo blanco disuelto en sulfuro de carbono ha sido utilizado en la construcción de bombas incendiarias.
Toxicología
La exposición prolongada a vapores de sulfuro de carbono lleva a síntomas de intoxicación que van desde el enrojecimiento de la cara, eufória y luego pérdida de conocimiento, coma y parálisis de la respiración. La intoxicación crónica produce dolor de cabeza, pérdida de sueño, disfunciones en la visión, la memoria y el oído, inflamación de los nervios y daños vasculares. Además se han reportado daños en el hígado.
En ratas embarazadas la exposición a CS2 produce defectos natales en las crías y un elevado porcentaje de ratas nacidas muertas.
Efecto ambiental
El disulfuro de carbono se evapora rápidamente cuando es liberado al medio ambiente. Es difícil juzgar la cantidad de disulfuro de carbono que es liberado al aire mediante procesos naturales debido a que el disulfuro de carbono se encuentra en la naturaleza en cantidades muy pequeñas. Esto también dificulta su monitorización y la explicación de su comportamiento cuando entra en contacto con otros compuestos. La mayoría del disulfuro de carbono que se encuentra en el aire y en la superficie del agua proviene de las actividades de producción y procesamiento. No obstante, se presenta de manera natural en las aguas marinas y costeras. El disulfuro de carbono se ha encontrado también en las aguas subterráneas y en el suelo de algunos de los sitios de investigación de la EPA en todo el país, pero estos sitios son pocos. Una vez liberado al medio ambiente, el disulfuro de carbono se disuelve rápidamente en el aire. Cuando está en el aire, permanece cerca del suelo debido que es más pesado que el aire circundante. Se estima que después de 12 días esta sustancia se descompondrá a componentes más simples. El disulfuro de carbono se desplaza por el suelo con bastante rapidez y normalmente, cuando es liberado en los suelos por accidente, se evapora rápidamente. Sin embargo, debido a que esta sustancia química no se adhiere fuertemente a los suelos, la cantidad que no se evapora puede desplazarse fácilmente por los suelos hasta llegar a las aguas subterráneas. Debido a que es muy móvil, es probable que no permanezca en el suelo lo suficiente como para descomponerse y tampoco permanece en el agua por mucho tiempo dado que se evapora en minutos. Sin embargo, si se disuelve en agua, es relativamente estable y no se descompone fácilmente. Se calcula que los organismos que viven en el agua no absorben el disulfuro de carbono en cantidades significativas.
Cuidado
La exposición al disulfuro de carbono puede ocurrir al respirar aire, tomar agua o comer alimentos que lo contienen. Respirar niveles muy altos puede ser fatal debido a sus efectos sobre el sistema nervioso. Respirar niveles bajos por períodos largos puede producir dolores de cabeza, cansancio, dificultad para dormir y leves alteraciones a los nervios. Se ha encontrado disulfuro de carbono en por lo menos 210 de los 1,430 sitios de la Lista de Prioridades Nacionales identificados por la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU. (EPA, por sus siglas en inglés).
Enlaces externos
Fuentes
- Babor, J.A.Ibarz: Química General Moderna (1964)
- Andrews, D, H y Kokes, R,J: Fundamental, Chemistry (1962)
- Ledón,E,Vázquez,P: Curso de Química.
- Klemm,W:Química Inorgánica.
