- Estrutura
- Nomenclatura
- Propriedades
- Estado físico
- Peso molecular
- Ponto de fusão ou solidificação
- Ponto de ebulição
- Ponto de inflamação
- Temperatura de autoignição
- Densidade
- Pressão de vapor
- Solubilidade
- Propriedades quimicas
- Obtendo
- Presença na natureza
- Formulários
- Na industria quimica
- Na produção de rayon e celofane
- Na produção de tetracloreto de carbono
- Em várias aplicações
- Usos antigos
- Riscos
- Referências
O dissulfeto de carbono é um composto formado pela união de um átomo de carbono (C) e dois átomos de enxofre (S). Sua fórmula química é CS 2. É um líquido incolor ou ligeiramente amarelado com um odor desagradável devido às impurezas que contém (compostos de enxofre). Quando puro, seu cheiro é suave e doce, semelhante ao clorofórmio ou éter.
Origina-se naturalmente da ação da luz solar sobre as moléculas orgânicas encontradas na água do mar. Além disso, é produzido em águas pantanosas e também expelido por vulcões junto com outros gases.
Dissulfeto de carbono CS 2. Autor: Benjah-bmm27. Fonte: Wikimedia Commons.
O dissulfeto de carbono é um líquido volátil e também altamente inflamável, portanto, deve ser mantido longe de chamas e faíscas ou dispositivos que possam produzi-los, até mesmo lâmpadas elétricas.
Tem a capacidade de dissolver um grande número de compostos, materiais e elementos, como fósforo, enxofre, selênio, resinas, lacas, etc. Portanto, ele encontra utilidade como solvente.
É também um intermediário em várias reações químicas industriais, como a produção de rayon ou seda artificial.
Deve ser manuseado com cuidado e com instrumentos de proteção, pois é muito tóxico e perigoso.
Estrutura
O dissulfeto de carbono tem um átomo de carbono e dois átomos de enxofre nas laterais.
As ligações entre o átomo de carbono e os átomos de enxofre são covalentes e duplas, portanto muito fortes. A molécula CS 2 possui uma estrutura linear e simétrica.
Estrutura linear do dissulfeto de carbono CS 2. Preto = carbono, amarelo = enxofre. Autor: Benjah-bmm27. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Dissulfeto de carbono
- Bissulfeto de carbono
- anidrido ditiocarbono
Propriedades
Estado físico
Líquido incolor a amarelado.
Peso molecular
76,15 g / mol
Ponto de fusão ou solidificação
-110,8 ° C
Ponto de ebulição
46,0 ºC
Ponto de inflamação
-30 ºC (método de copo fechado).
Temperatura de autoignição
90 ° C
Densidade
Líquido = 1,26 g / cm 3 a 20 ºC.
Vapor = 2,67 vezes o do ar.
Seus vapores são duas vezes mais pesados que o ar e o líquido é mais pesado que a água.
Pressão de vapor
279 mmHg a 25 ° C
Esta é uma alta pressão de vapor.
Solubilidade
Muito ligeiramente solúvel em água: 2,16 g / L a 25 ° C. Solúvel em clorofórmio. Miscível com etanol, metanol, éter, benzeno, clorofórmio e tetracloreto de carbono.
Propriedades quimicas
O CS 2 evapora facilmente à temperatura ambiente, pois seu ponto de ebulição é muito baixo e sua pressão de vapor é muito alta.
O dissulfeto de carbono é extremamente inflamável. Seus vapores se acendem com muita facilidade, mesmo com o calor de uma lâmpada elétrica. Isso significa que ele reage com o oxigênio muito rapidamente:
CS 2 + 3 O 2 → CO 2 + 2 SO 2
O fato de ter uma alta pressão de vapor em temperatura ambiente torna perigoso estar perto de uma chama.
Quando aquecido até a decomposição, pode explodir facilmente, emitindo gases tóxicos de óxidos de enxofre. Acima de 90 ° C, ele se inflama espontaneamente.
Ele se decompõe quando armazenado por muito tempo. Ataca o cobre e suas ligas. Ele também reage com alguns plásticos, borrachas e revestimentos.
Reage sob certas condições com água, formando sulfeto de carbonila OCS, dióxido de carbono CO 2 e dissulfeto de hidrogênio H 2 S:
CS 2 + H 2 O → OCS + H 2 S
CS 2 + 2 H 2 O → CO 2 + 2 H 2 S
Com álcoois (ROH) em meio alcalino forma xantatos (RO-CS-SNa):
CS 2 + ROH + NaOH → H 2 O + RO - C (= S) –SNa
Obtendo
O dissulfeto de carbono é preparado comercialmente pela reação de enxofre com carbono. O processo é realizado a temperaturas de 750-900 ° C.
C + 2 S → CS 2
Em vez de carvão, também podem ser usados metano ou gás natural, e até mesmo etano, propano e propeno têm sido usados, caso em que a reação ocorre a 400-700 ° C com alto rendimento.
Também pode ser preparado pela reação de gás natural com sulfeto de hidrogênio H 2 S em uma temperatura muito alta.
Presença na natureza
O CS 2 é um produto natural presente na atmosfera em quantidades muito pequenas (vestígios). É produzido fotoquimicamente em águas superficiais.
A ação da luz solar sobre certos compostos presentes na água do mar, como a cisteína (um aminoácido), leva à formação de dissulfeto de carbono.
O dissulfeto de carbono pode ser formado pela ação da luz solar sobre alguns compostos orgânicos presentes na água do mar. Autor: Pexels. Fonte: Pixabay.
Também é liberado naturalmente durante erupções vulcânicas e é encontrado em pequenas quantidades sobre pântanos.
Normalmente estamos expostos à respiração em proporções muito pequenas e está presente em alguns alimentos. Também é encontrado na fumaça do cigarro.
No meio ambiente é decomposto pela luz solar. No chão, ele se move através dele. Alguns microorganismos do solo o decompõem.
Formulários
Na industria quimica
O dissulfeto de carbono é um composto químico importante, pois é usado para preparar outros produtos químicos. Ele pode atuar como um intermediário químico.
Também é usado como solvente de processo, por exemplo, para dissolver fósforo, enxofre, selênio, bromo, iodo, gorduras, resinas, ceras, lacas e gomas.
Permite a fabricação de produtos farmacêuticos e herbicidas, entre outros.
Na produção de rayon e celofane
Com o CS 2, são preparados xantatos, que são compostos usados na fabricação de rayon e celofane.
Para a obtenção de seda artificial ou rayon, inicia-se a celulose, que é tratada com álcali e dissulfeto de carbono CS 2 e transformada em xantato de celulose, solúvel em álcali. Esta solução é viscosa e por isso é chamada de "viscosa".
A viscose é forçada através de orifícios muito pequenos em um banho de ácido. Aqui, o xantato de celulose é transformado de volta em celulose que é insolúvel e fios longos e brilhantes são formados.
Os fios ou filamentos podem ser fiados em um material conhecido como rayon.
(1) Celulose + NaOH → Celulose alcalina
ROH + NaOH → RONa
(2) Álcali-celulose + dissulfeto de carbono → xantato de celulose
RONa + S = C = S → RO - C (= S) –SNa
(3) Xantato de celulose + ácido → celulose (filamentos)
RO - C (= S) –SNa + Ácido → ROH
Roupas feitas de rayon, uma fibra da qual participa o dissulfeto de carbono. Tobias "ToMar" Maier. Fonte: Wikimedia Commons.
Se a celulose é precipitada pela passagem do xantato por uma fenda estreita, a celulose é regenerada na forma de folhas finas que compõem o celofane. Este é suavizado com glicerol e é usado como uma película protetora para objetos.
O celofane é feito com a ajuda de dissulfeto de carbono. Autor: Hans Braxmeier. Fonte: Pixabay.
Na produção de tetracloreto de carbono
O dissulfeto de carbono reage com o cloro Cl 2 para dar tetracloreto de carbono CCl 4, que é um importante solvente não combustível.
CS 2 + 3 Cl 2 → CCl 4 + S 2 Cl 2
Em várias aplicações
O dissulfeto de carbono participa da vulcanização a frio de borrachas, atua como intermediário na fabricação de pesticidas e é utilizado para gerar catalisadores na indústria do petróleo e na fabricação de papel.
Os xantatos preparados com CS 2 são usados na flotação mineral.
Usos antigos
CS 2 é um veneno para organismos vivos. Antigamente era usado para destruir pragas como ratos, marmotas e formigas, despejando o líquido em qualquer espaço fechado em que esses animais vivessem (tocas e formigueiros).
Quando usados para este propósito, os vapores tóxicos densos exterminaram qualquer organismo vivo que estivesse no espaço confinado.
Também era usado como anti-helmíntico para animais e para matar larvas de mosca varejeira do estômago de cavalos.
Na agricultura era utilizado como inseticida e nematicida, para fumigar o solo, para fumigação de viveiros, celeiros, silos e moinhos de cereais. Vagões, navios e barcaças também foram pulverizados.
Um fazendeiro em 1904 pulverizou o solo com dissulfeto de carbono para combater uma praga nas videiras. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904. Fonte: Wikimedia Commons.
Todos esses usos foram proibidos devido à alta inflamabilidade e toxicidade do CS 2.
Riscos
CS 2 é altamente inflamável. Muitas de suas reações podem causar incêndio ou explosão. As misturas de seus vapores com o ar são explosivas. Quando inflamado, produz gases irritantes ou tóxicos.
O dissulfeto de carbono não deve ser despejado nos ralos, pois uma mistura de CS 2 e ar permanece nas tubulações que podem causar uma explosão se acesa acidentalmente.
Seus vapores se inflamam espontaneamente em contato com faíscas ou superfícies quentes.
O dissulfeto de carbono irrita gravemente os olhos, a pele e as membranas mucosas.
Se inalado ou ingerido, afeta gravemente o sistema nervoso central, o sistema cardiovascular, os olhos, os rins e o fígado. Também pode ser absorvido pela pele, causando danos.
Referências
- Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. (2020). Dissulfeto de carbono. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Mopper, K. e Kieber, DJ (2002). Fotoquímica e a Ciclagem do Carbono, Enxofre, Nitrogênio e Fósforo. In Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter. Recuperado de sciencedirect.com.
- Meyer, B. (1977). Usos Industriais do Enxofre e Seus Compostos. Dissulfeto de carbono. Em Enxofre, Energia e Meio Ambiente. Recuperado de sciencedirect.com.
- Pohanish, RP (2012). C. Dissulfeto de carbono. In Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens (Sexta Edição). Recuperado de sciencedirect.com.
- Morrison, RT e Boyd, RN (2002). Química orgânica. 6ª Edição. Prentice-Hall.
- Windholz, M. et al. (editores) (1983). The Merck Index. An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. Décima edição. Merck & CO., Inc.