Calcogenuro
Los calcogenuros son una serie de compuestos químicos que contienen un anión formado por un elemento anfígeno (Grupo 16) y un elemento metal de carácter electropositivo. En el caso del oxígeno estos derivados son denominados "óxidos", sieno el término calcogenuro empleado para referirse a los sulfuros, seleniuros yteluros.En la naturaleza aparecen como minerales mena de metales y de anfígenos como el azufre en el caso de la pirita. Los calcogenuros tienen aplicación en el campo de la xerografía y también presentan cierto interés en la nano-optoelectrónica debido a la diferencia de propiedades eléctricas entre sus fases cristalinas.
Descripción y clasificación
Los calcogenuros suelen subdividirse en calcogenuros de metales alcalinos y alcalinotérreos y calcogenuros de metales de transición. Otra clasificación es en función del estado de oxidación del metal como por ejemplo para el caso del azufre en monosulfuros, MS, bisulfuros, MS2, sesquisulfuros, M2S3 o M3S4, o subsulfuros en los que S/M < 1, sieno S el azufre y M un metal.2
Mientras que los calcogenuros de metales alcalinos o alcalinotérreos suelen presentar carácter de enlace iónico, los calcogenuros de los elementos de transición presentan enlaces covalentes y en ocasiones falta de estequiometría así como características de semiconductores y propiedades metálicas o semimetálicas que se manifiestan incluso en algunos minerales como la pirita (FeS2), la calcopirita (CuFeS2), la molibdenita (MoS2), etc.
Química
El BeS es insoluble en agua, pero se disuelve en soluciones ácidas desprendiendo H2S. Todos los demás sulfuros alcalinos y alcalinotérreos se disuelven en agua. El MgS se hidroliza completamente con la formación de Mg(OH)2, poco soluble, liberando H2S. En los demás la hidrólisis es parcial. En el CaS se produce la reacción:2
2 CaS + H2O → Ca(SH)2 + Ca(OH)2
Las disoluciones acuosas de sulfuros alcalinos y alcalinotérreos se oxidan cone l oxígeno del aire con la formación de tiosulfatos:
2K2S + 2O2 + H2O → K2S2O3 + 2KOH
Los sulfuros alcalinos y alcalinotérreos se obtienen por reducción de los sulfatos correspondientes con carbón a alta temperatura:
Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO
Estructura
Los monosulfuros, M2S, y alcalinotérreos, MS, son sólidos cristalinos con redes iónicas. Los primeros presentan estructura tipo anti-fluorita mientras que los segundos de tipo halita. El BeS presenta una estructura tipo wurtzita. Algunos calcogenuros como el sulfuro de molibdeno o molibdenita presentan estructuras laminares formadas por dos capas de azufre alternadas con capas de molibdeno.
El carbonato de manganeso es un compuesto con la fórmula química MnCO3. Se encuentra en la naturaleza como el mineral rodocrosita. Aproximadamente 20.000 toneladas métricas fueron producidas en 2005.
Aplicaciones y producción
El tratamiento de soluciones acuosas de sales de manganeso (II) con carbonatos de metales alcalinos conduce a la precipitación de este sólido de color rosa pálido. El carbonato de manganeso es insoluble en agua pero, como la mayoría de los carbonatos, se hidroliza por tratamiento con ácidos para dar sales solubles en agua.
El carbonato de manganeso se descompone con liberación de dióxido de carbono a 200 ° C para dar óxido de manganeso (II), de acuerdo a la siguiente reacción:
MnCO3 → MnO + CO2
Este método se emplea a veces en la producción de dióxido de manganeso para las baterías de pila seca y para ferritas. 2
Se utiliza ampliamente como un aditivo para plantar fertilizantes y curar cultivos deficientes en manganeso. También se emplea en alimentos para la salud, en la cerámica como un colorante esmalte y de flujo, y en pisos de concreto decorativo. 3
Se utiliza en medicina como antianémico.
Toxicidad
El manganeso es esencial para la vida aeróbica y sus compuestos no son altamente tóxicos. La intoxicación por manganeso, también conocida como manganismo, puede ser causada por la exposición a largo plazo al manganeso en polvo o vapores.
El carbonato de manganeso es un carbonato muy ligeramente soluble, que es algo más soluble en ácidos tibios y K2CO3 saturado. El carbonato de manganeso se utiliza a menudo como aditivo de los fertilizantes de plantas para tratar las cosechas con falta de manganeso. También se utiliza en la industria cerámica como colorante y fundente de los esmaltes.
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