Dissulfeto de carbono (CS2): estrutura, propriedades, usos, riscos - Ciência - 2023

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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 CS2. É um líquido incolor ou ligeiramente amarelado com um odor desagradável devido às impurezas que contém (compostos de enxofre). Quando puro, seu odor 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.

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 CS2 tem uma estrutura linear e simétrica.

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 / cm3 a 20 ° C.

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 CS2 ele 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:

CS2 + 3 O2 → CO2 + 2 SO2

O fato de ter uma alta pressão de vapor em temperatura ambiente torna perigoso ficar perto de uma chama.

Quando aquecido até a decomposição, pode explodir facilmente, emitindo gases tóxicos de óxido 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 CO2 e dissulfeto de hidrogênio H2S:

CS2 + H2O → OCS + H2S

CS2 + 2 H2O → CO2 + 2 H2S

Com álcoois (ROH) em meio alcalino forma xantatos (RO-CS-SNa):

CS2 + ROH + NaOH → H2O + 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 → CS2

Em vez de carvão, também podem ser usados ​​metano ou gás natural, e até mesmo etano, propano e propileno 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 H2S em temperatura muito alta.

Presença na natureza

O CS2 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.

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 CS2 Os xantatos são preparados, os quais são compostos usados ​​na fabricação de rayon e celofane.

Para obter seda artificial ou rayon, utiliza-se celulose, que é tratada com álcali e dissulfeto de carbono CS2 e é transformado 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 longos fios 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) Álcalis-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

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.

Na produção de tetracloreto de carbono

Dissulfeto de carbono reage com cloro Cl2 para dar tetracloreto de carbono CCl4, que é um importante solvente não combustível.

CS2 + 3 Cl2 → CCl4 + S2Cl2

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.

Xantatos preparados com CS2 Eles são usados ​​na flotação de minerais.

Usos antigos

O CS2 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 eliminar 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.

Todos esses usos foram proibidos devido à alta inflamabilidade e toxicidade do CS2.

Riscos

O CS2 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 descarregado nos ralos, pois uma mistura de CS permanece nos tubos2 e ar que pode causar uma explosão se aceso 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

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