alotropía
en el azufre, la alotropía surge de dos fuentes: (1) los diferentes modos de unir átomos en una sola molécula y (2) empaquetar moléculas poliatómicas de azufre en diferentes formas cristalinas y amorfas. Se han reportado unas 30 formas alotrópicas de azufre, pero algunas de estas probablemente representan mezclas. Solo ocho de los 30 parecen ser únicos; cinco contienen anillos de átomos de azufre y los otros contienen cadenas.,
en el alótropo romboédrico, designado ρ-azufre, las moléculas están compuestas por anillos de seis átomos de azufre. Esta forma se prepara tratando el tiosulfato de sodio con ácido clorhídrico concentrado frío, extrayendo el residuo con tolueno y evaporando la solución para dar cristales hexagonales., ρ-azufre es inestable, eventualmente revirtiendo a azufre ortorrómbico (α-azufre).
una segunda clase alotrópica general de azufre es la de las moléculas de anillo de ocho miembros, tres formas cristalinas de las cuales han sido bien caracterizadas. Una es la forma ortorrómbica (a menudo llamada incorrectamente rómbica), α-azufre. Es estable a temperaturas inferiores a 96 ° C (204.8 °F). Otro de los alótropos cristalinos del anillo S8 es la forma monoclínica o β, en la que dos de los ejes del cristal son perpendiculares, pero la tercera forma un ángulo oblicuo con los dos primeros., Todavía hay algunas incertidumbres sobre su estructura; esta modificación es estable desde 96 ° C hasta el punto de fusión, 118.9 °C (246 °F). Un segundo alótropo de ciclooctasulfuro monoclínico es la forma γ, inestable a todas las temperaturas, transformándose rápidamente en α-azufre.
se reporta una modificación ortorrómbica, moléculas de anillo S12 y aún otro alótropo de anillo S10 inestable. Este último vuelve al azufre polimérico y S8. A temperaturas superiores a 96 ° C (204.8 °F), El α-alótropo cambia al β-alótropo., Si se permite suficiente tiempo para que esta transición ocurra por completo, el calentamiento adicional hace que se produzca la fusión a 118.9 °C (246 °F); pero si la forma α se calienta tan rápidamente que la transformación a forma β no tiene tiempo para ocurrir, la forma α se funde a 112.8 °C (235 °F).
justo por encima de su punto de fusión, el azufre es un líquido amarillo, transparente y móvil. Después del calentamiento adicional, la viscosidad del líquido disminuye gradualmente a un mínimo a aproximadamente 157 ° C (314.6 °F), pero luego aumenta rápidamente, alcanzando un valor máximo a aproximadamente 187 °C (368).,6 ° F); entre esta temperatura y el punto de ebullición de 444.6 °C (832.3 °F), la viscosidad disminuye. El color también cambia, profundizándose de amarillo a rojo oscuro, y, finalmente, a negro A Cerca de 250 °C (482 ° F). Se considera que las variaciones en el color y la viscosidad son el resultado de cambios en la estructura molecular., Una disminución en la viscosidad a medida que aumenta la temperatura es típica de los líquidos, pero el aumento en la viscosidad del azufre por encima de 157 °C probablemente es causado por la ruptura de los anillos de ocho miembros de los átomos de azufre para formar unidades reactivas S8 que se unen en largas cadenas que contienen muchos miles de átomos. El líquido asume entonces la característica de alta viscosidad de tales estructuras. A una temperatura suficientemente alta, todas las moléculas cíclicas se rompen, y la longitud de las cadenas alcanza un máximo. Más allá de esa temperatura, las cadenas se rompen en pequeños fragmentos., Tras la vaporización, las moléculas cíclicas (S8 y S6) se forman nuevamente; a aproximadamente 900 °C (1,652 °F), S2 es la forma predominante; finalmente, el azufre monatómico se forma a temperaturas superiores a 1,800 °C (3,272 °F).
