Sulfuro de calcio
Sulfuro de calcio es el compuesto químico de fórmula CaS. Este material blanco cristaliza en cubos como la sal gema. CaS se ha estudiado como componente en un proceso que reciclaría yeso, un producto de la desulfuración de los gases de combustión. Como muchas sales que contienen iones sulfuro, el CaS normalmente tiene un olor a H2S, que resulta de una pequeña cantidad de este gas formado por la hidrólisis de la sal.
En términos de su estructura atómica, CaS cristaliza en el mismo motivo que el cloruro de sodio, lo que indica que el enlace en este material es altamente iónico. El alto punto de fusión también concuerda con su descripción como sólido iónico. En el cristal, cada ion S2− está rodeado por un octaedro de seis iones Ca2+, y complementariamente, cada ion Ca2+ está rodeado por seis iones S2 − iones.
Producción
CaS se produce mediante "reducción carbotérmica" de sulfato de calcio, que implica la conversión de carbono, generalmente en forma de carbón vegetal, en dióxido de carbono:
- CaSO4 + 2 C → CaS + 2 CO2
y puede reaccionar más:
- 3 CaSO4 + CaS → 4 CaO + 4 SO2
En la segunda reacción el sulfato (+6 estado de oxidación) oxida el sulfuro (-2 estado de oxidación) a dióxido de azufre (+4 estado de oxidación), mientras que se está reduciendo a dióxido de azufre (+4 estado de oxidación).
CaS también es un subproducto en el proceso Leblanc, un proceso industrial que alguna vez fue importante para producir carbonato de sodio. En ese proceso el sulfuro de sodio reacciona con el carbonato de calcio:
- Na2S + CaCO3 → CaS + Na2CO3
Se descartaron millones de toneladas de este subproducto de sulfuro de calcio, lo que provocó una gran contaminación y controversia.
La lechada de cal, Ca(OH)2, reacciona con azufre elemental para dar una "cal-azufre", que se ha utilizado como insecticida. El ingrediente activo probablemente sea un polisulfuro de calcio, no CaS.
Reactividad y usos
El sulfuro de calcio se descompone al entrar en contacto con el agua, incluido el aire húmedo, dando una mezcla de Ca(SH)2, Ca(OH)2 y Ca(SH) (OH).
- CaS + H2O → Ca(SH)(OH)
- Ca(SH)(OH) + H2O → Ca(OH)2 + H2S
Reacciona con ácidos como el ácido clorhídrico para liberar gas sulfuro de hidrógeno tóxico.
- CaS + 2 HCl → CaCl2 + H2S
El sulfuro de calcio es fósforo, y brillará una sangre roja hasta una hora después de que se retire una fuente de luz.
Ocurrencia natural
Oldhamita es el nombre de la forma mineralógica de CaS. Es un componente raro de algunos meteoritos y tiene importancia científica en la investigación de las nebulosas solares. La quema de vertederos de carbón también puede producir el compuesto.