Azúfre

El azufre se halla muy difundido en la naturaleza. En estado libre se halla en las regiones volcánicas. En estado combinado se encuentra en forma de sulfuros y sulfatos, como  la galena, PbS, la blenda, ZnS, la pirita, FeS, el cinabrio, HgS, o el yeso, CaSO₄, 2H₂O. El azufre puede presentarse en dos formas sólidas: el azufre rómbico y el azufre monoclínico. También puede presentarse en tres formas líquidas (azufre lambda, azufre pi y azufre mu) y en estado de vapor.

Todas las variedades sólidas y líquidas son formas alotrópicas del azufre. El azufre rómbico, también llamado azufre alfa, es la única forma estable del azufre por debajo de 95,5 °C.

Es un sólido cristalino y amarillo que funde a 112,8 °C. El azufre monoclínico, también llamado azufre beta, se obtiene al enfriar el azufre fundido.

Por encima del punto de fusión se forma un líquido muy fluido de color amarillo, cuya fluidez disminuye al aumentar la temperatura. Aumentando aún más la temperatura, el líquido se vuelve otra vez fluido y a 444 °C hierve.

Las moléculas de azufre rómbico y monoclínico, así como las del azufre lambda, están formadas por anillos de 8 átomos de azufre.

Al aumentar la temperatura los anillos se rompen y pueden cerrarse formando anillos de 4 átomos (azufre pi) o unirse formando polímeros (azufre mu). A temperaturas poco superiores a la de ebullición el vapor de azufre esta formado por moléculas de 8 átomos. Si se aumenta la temperatura las moléculas se disocian y se convierten en moléculas diatómicas.

A temperaturas aún mayores las moléculas se disocian en átomos. Como muchos yacimientos de  azufre se hallan en el subsuelo, el azufre se extrae mediante el método de Frasch, que consiste en perforar las capas superiores para introducir tubos concéntricos hasta el depósito de azufre.

A través de los dos tubos exteriores se inyecta agua caliente a presión para fundir el azufre. A continuación, se insufla aire caliente por el tubo interior, saliendo la mezcla de aire y azufre por el tubo restante.

El azufre se utiliza para obtener sus compuestos, en especial el ácido sulfúrico. También se usa para fabricar pólvora y vulcanizar el caucho.

Entre sus principales compuestos destacan el sulfuro de hidrógeno, H₂S, el dióxido de azufre, SO₂, el trióxido de azufre, SO₃, y, sobre todo, el ácido sulfúrico, H₂SO₄, los sulfatos. El dióxido de azufre se prepara en el laboratorio por acción del ácido sulfúrico sobre el bisulfito de sodio, según la reacción siguiente:

NaHSO₃ + H₂SO₄ → NaHSO₄ + SO₂ + H₂O

Es un gas de olor irritante, muy soluble en agua y que se emplea en la fabricación del ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico se obtiene industrialmente por dos métodos: el método de las cámaras de plomo y el método de contado. El primero fue diseñado por el químico inglés Ward en 1740. En este método, la oxidación del SO₂ es catalizada por óxidos de nitrógeno, con la formación intermedia del ácido nitrosilsulfúrico. Por su parte; el método de contacto consta de las fases siguientes:

a) Producción del dióxido de azufre;

b) purificación y desecación del dióxido de azufre;

c) oxidación del dióxido de azufre a trióxido de azufre;

d) combinación del trióxido de azufre con agua para formar ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico se emplea en grandes cantidades en la industria para refinar el petróleo, producir abonos, colorantes, productos químicos, pinturas, etc.

Selenio

El selenio fue descubierto en 1817 por Berzelius. Existe en varias formas alotrópicas. Las más importantes son una variedad roja, cristalina y monoclínica, y otra forma gris metálica. La variedad gris conduce la corriente eléctrica y su conductividad depende de la intensidad de la luz a la que se halla expuesto. Esta propiedad se utiliza para construir células fotoeléctricas.

Telurio

EI telurio fue descubierto en 1782 por el químico Müller von Reichenstein (1740·1824). Posteriormente, el químico alemán Klaproth (1743-1817) le dio el nombre de telurio (del latín tellus la Tierra). Existen varias formas alotrópicas del telurio y sus propiedades son similares a las del azufre y del selenio. El telurio se emplea para colorear el vidrio.

Polonio

Se encuentra en los minerales de uranio y de torio como producto de la descomposición radiactiva. Fue descubierto por el matrimonio curie en julio de 1898, en la pechblenda. El isótopo más accesible es el ²¹⁰Po, que tiene una vida media de 138,4 días. Es el elemento más metálico del grupo y existe en dos formas alotrópicas.