Sulfuro de calcio

El sulfuro de calcio es el compuesto químico con la fórmula CaS. Este material blanco cristaliza en cubos como la sal de roca. El CaS se ha estudiado como un componente que recicla el yeso, un producto de desulfuración de gases de combustión. Al igual que muchas sales que contienen iones de sulfuro, CaS tiene típicamente un olor de H₂S, que resulta de la pequeña cantidad de este gas formado por hidrólisis de la sal.

Sulfuro de calcio
Sulfuro de calcio
Nombre IUPAC
Sulfuro de calcio
General
Otros nombres	Monosulfuro de calcio Cal sulfurado Oldhamita
Fórmula semidesarrollada	CaS
Fórmula molecular	?
Identificadores
Número CAS	20548-54-3^[1]​
ChemSpider	8373113
PubChem	10197613
UNII	1MBW07J51Q
KEGG	C17392
SMILES [Ca]=S
Propiedades físicas
Apariencia	blanco cristalino higroscópico
Densidad	2,59 kg/m³; 0,00259 g/cm³
Masa molar	72.143 g/mol
Punto de fusión	2525 °C (2798 K)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua	ligeramente soluble
Solubilidad	insoluble en alcohol reacciona con ácido
Peligrosidad
Límites de explosividad	No inflamable
Compuestos relacionados
Óxido de calcio	Sulfuro de magnesio
Sulfuro de bario	Sulfuro de estroncio
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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En cuanto a su estructura atómica, el CaS cristaliza del mismo modo que el cloruro de sodio, lo que indica que la unión en este material es altamente iónica. El alto punto de fusión también es consistente con su descripción como un sólido iónico. En el cristal, cada ion de S²⁻ está rodeado por un octaedro de seis iones de Ca²⁺, y complementariamente, cada ion de Ca²⁺ rodeado por seis iones de S²⁻.

Producción

El CaS es producido por "reducción carbotérmica" de sulfato de calcio, lo que implica la conversión del carbono, por lo general como carbón de leña, para dióxido de carbono:

${\displaystyle \mathrm {CaSO_{4}+\ 2C\longrightarrow \ CaS+\ 2CO_{2}} }$ 

y puede reaccionar adicionalmente:

${\displaystyle \mathrm {CaSO_{4}+\ 2C\longrightarrow \ CaS+\ 4CaO+\ 4SO_{2}} }$ 

En la segunda reacción el sulfato (estado de oxidación +6) oxida al sulfuro (estado de oxidación -2) para producir dióxido de azufre (estado de oxidación +4), mientras que se está reduciendo el dióxido de azufre en sí (estado de oxidación +4).

El CaS es también un subproducto en el proceso Leblanc.

Reacciones y usos

El sulfuro de calcio se descompone al contacto con el agua, incluyendo la humedad del aire, dando una mezcla de ${\displaystyle \mathrm {Ca(SH)_{2}} }$ , ${\displaystyle \mathrm {Ca(OH)_{2}} }$ , ${\displaystyle \mathrm {Ca(SH)(OH)} }$ .

${\displaystyle \mathrm {CaS+\ H_{2}O\longrightarrow \ Ca(SH)(OH)} }$ 

${\displaystyle \mathrm {CaS(SH)(OH)+\ H_{2}O\longrightarrow \ Ca(OH)_{2}+\ H_{2}S)} }$ 

La leche de cal, ${\displaystyle \mathrm {Ca(OH)_{2}} }$ , reacciona con azufre elemental para dar una "cal de azufre", que ha sido utilizado como un insecticida. El ingrediente activo es probablemente de polisulfuro de calcio, no de CaS.^[2]​

Reacciona con ácidos para liberar gases tóxicos como el sulfuro de hidrógeno o ácido clorhídrico.

${\displaystyle \mathrm {CaS+\ 2HCl\longrightarrow \ CaCl_{2}+\ H_{2}S} }$ 

Formación de la sal binaria

${\displaystyle \mathrm {CaOH_{2}+\ H_{2}S\longrightarrow \ CaS+\ 2H_{2}O} }$ 

Presencia natural

La oldhamita es el nombre para la forma mineralógica del CaS. Es un componente poco frecuente de algunos meteoritos y tiene importancia científica en la investigación nebulosa solar. La quema de vertederos de carbón también puede producir el compuesto.

Véase también

• Anexo:Glosario meteorítico

Referencias

1. Número CAS
2. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.

•   Datos: Q408464
•   Multimedia: Calcium sulfide