Sulfuro de hidrógeno

Ben Valsler

Es posible que conozca a Edward Elgar por su música. Aunque no lo conozca por su nombre, reconocerá las melodías: la regia Land of Hope and Glory procede de su marcha Pomp and Circumstance. Es un material muy interesante, pero no se contentó con escribir la banda sonora de las coronaciones reales, sino que también se dedicó a la química. Aquí está Mike Freemantle.

Michael Freemantle

Qué diferencia hace un átomo. Compara H2O y H2S por ejemplo. El agua es un líquido a temperatura ambiente, no arde, tiene poco o ningún sabor y es esencial para la vida. El sulfuro de hidrógeno, en cambio, es un gas inflamable, huele a huevos podridos y es muy tóxico.

El compositor inglés y químico aficionado Edward Elgar bien pudo haber reflexionado sobre estos puntos mientras recorría las colinas de Malvern en bicicleta mientras buscaba inspiración para sus composiciones musicales. En 1904, Elgar y su esposa Alice se trasladaron de Malvern a Hereford, donde instaló un laboratorio de química en el sótano. Cuatro años más tarde, trasladó el laboratorio a un cobertizo en el jardín trasero. Ese mismo año, patentó un dispositivo para fabricar sulfuro de hidrógeno al que llamó «aparato de hidrógeno sulfurado de Elgar».

No fue el primer aparato de este tipo. En un artículo publicado en el Journal of the Chemical Society en 1864, el químico analítico inglés Thomas Phipson describió un nuevo aparato «para hacer evolucionar el hidrógeno sulfurado… sin exponer al operador a los efectos desagradables y nocivos del gas». Preparó el sulfuro de hidrógeno en una botella mediante la reacción del ácido clorhídrico diluido con lo que llamó «sulfuro de hierro». El compuesto se conoce ahora como sulfuro de hierro (II) o sulfuro ferroso. Otra botella que contenía una solución de hidróxido de amonio impedía que cualquier gas no utilizado se escapara al laboratorio.

Un aparato inventado por el farmacéutico y fabricante de instrumentos holandés Petrus Kipp en 1844 se convirtió en una de las formas más populares de generar sulfuro de hidrógeno y otros gases en el laboratorio del siglo XX. El aparato de Kipp consta de tres cámaras apiladas verticalmente.

Recuerdo que mi profesor de química del colegio cargaba la cámara del medio con grumos de sulfuro de hierro (II). Introdujo ácido clorhídrico diluido desde la cámara superior a través de un embudo en la cámara inferior. El ácido subió hasta sumergir los grumos de sulfuro de hierro (II). Al abrir un grifo conectado a la cámara central, el gas de sulfuro de hidrógeno generado por la reacción se escapó a través de un tubo hacia un frasco de gas.

Como el gas es más pesado que el aire, se hundió en el fondo del frasco. Nuestro profesor encendió entonces el gas. Se quemó con una llama azul, para deleite de la clase, dejando un depósito de azufre en la superficie interior superior del frasco.

A continuación, demostró que el compuesto es un agente reductor haciendo burbujear el gas a través de una solución de permanganato de potasio. El color rosa desapareció debido a la reducción de los iones de manganato (VII) a iones de manganeso (II).

El sulfuro de hidrógeno se encuentra de forma natural en algunos gases volcánicos y naturales, en el petróleo crudo y en algunos manantiales y otras fuentes de agua. También se produce durante la descomposición microbiana de la materia animal y vegetal.

A finales del siglo XIX y durante gran parte del siglo pasado, el sulfuro de hidrógeno fue ampliamente utilizado en los laboratorios como reactivo en el análisis inorgánico cualitativo sistemático.

El reactivo se utilizaba para detectar la presencia de ciertos cationes metálicos en solución. Estos cationes, que incluían el cadmio (II), el cobre (II), el plomo (II) y el mercurio (II), se conocían colectivamente como el grupo del cobre – o más recientemente como el segundo grupo analítico de cationes.

Cuando se hacía burbujear sulfuro de hidrógeno a través de una solución diluida de ácido clorhídrico de una sal del grupo del cobre, el sulfuro precipitaba. Los colores del precipitado dieron la primera indicación del metal. El sulfuro de cadmio, por ejemplo, es amarillo. Pero varios de los sulfuros son negros. A continuación, se realizaron otras pruebas para identificar el catión. El sulfuro de mercurio (II), por ejemplo, es el único de los sulfuros del grupo del cobre que es insoluble en ácido nítrico diluido caliente.

Esta forma de análisis químico fue una parte estándar de los cursos prácticos de licenciatura en química hasta la década de 1970. Pero su uso para identificar un metal en una sal resultaba a menudo complicado y engorroso. En gran medida, pasó de moda en las últimas décadas del siglo pasado con la llegada de las modernas técnicas analíticas instrumentales. Hoy en día, la espectroscopia de absorción atómica y la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente se utilizan habitualmente para la determinación rápida de metales en compuestos. Los químicos analíticos y, sin duda, la mayoría de los estudiantes de química pueden agradecer que ya no tengan que utilizar el sulfuro de hidrógeno como reactivo analítico.

Ben Valsler

Ese era Mike Freemantle con el sulfuro de hidrógeno. La próxima semana, Georgia Mills nos recompensa con un golpe de un neurotransmisor vital.

Georgia Mills

Actúa como hormona y como neurotransmisor, y regula varias funciones importantes, desde la atención y la emoción hasta el aprendizaje y la motivación. La dopamina también interviene en la gratificación sexual y en las náuseas, aunque es de esperar que nunca se mezclen las dos.

Ben Valsler

Venga con Georgia la próxima semana. Hasta entonces, esperamos tus comentarios: envía un correo electrónico a [email protected] o un tweet a @chemistryworld. Soy Ben Valsler, gracias por acompañarme.