Сулфур триоксид

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Сулфур триоксид
Structure and dimensions of sulfur trioxide
Space-filling model of sulfur trioxide
Систематско име Sulfonylideneoxidane
Назнаки
7446-11-9 Yes check.svgОк
ChEBI CHEBI:29384 Yes check.svgОк
ChemSpider 23080 Yes check.svgОк
EC број 231-197-3
1448
Jmol-3D слики Слика
PubChem 24682
22235242 
(hemihydrate)
22235243 (monoammoniate)
23035042 (monohydrate)
19427588 (monoformamate)
222852 
(monokis(trimethylammoniate))
RTECS број WT4830000
UN број UN 1829
Својства
Хемиска формула
Моларна маса 0 g mol−1
Густина 1.92 g/cm3, liquid
Точка на топење
Точка на вриење
Reacts to give sulfuric acid
Термохемија
Ст. енталпија на
формирање
ΔfHo298
−395.7 kJ/mol
Стандардна моларна
ентропија
So298
256.77 J K−1 mol−1
Штетност
MSDS ICSC 1202[мртва врска]
EU индекс 016-019-00-2
EU класификација Шаблон:Hazchem O (O)
R-фрази Шаблон:R14, R35, R37
S-фрази (S1/2), S26, Шаблон:S30, S45, S53
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
3
OX
Температура на запалување Non-flammable
Слични супстанци
Друг(и) катјон(и) Селен триоксид
Телур триоксид
Слични sulfur oxides Сулфур моноксид
Сулфур диоксид
Слични супстанци Сулфурна киселина
 Yes check.svgОк(што е ова?)  (завери)
Освен каде што е поинаку назначено, податоците се однесуваат за материјалите во нивната стандардна состојба (при 25 ° C, 100 kPa)
Наводи

Сулфур триоксид е хемиско соединение со молекулска формула SO3. Во гасовита состојба, ова соединение е значителен загадувач, и е примараен агенс во киселите дождови.[1] Тоа се подготвува во огромни размери како прекурсор од сулфурна киселина.

Структура и сврзување[уреди | уреди извор]

Гасовитиот SO3 е со тригонална планарна молекуларна D3h симетрија, што е предвидено од страна на VSEPR теоријата. SO3 припаѓа на D3h групата.

Во однос на оксидациската состојба, сулфурниот атом има оксидационен број од +6 и формален полнеж од +3. Луисовата структура се состои од една S=O двојна врска и две S–O единечни врски без утализација на d-орбиталите.[2]} Електричниот диполен момент од гасовитиот сулфур триоксид е нула. Тоа е последица на аголот од 120° помеѓу S-O врските.

Хемиски реакциии[уреди | уреди извор]

Експеримент во кој се прикажува горење на сулфур во атмосфера од кислород. Употребена е проточна комора за согорување, поврзана со микропромивалка (последнава содржи воден раствор од индикатор метил оранж). Продуктот е сулфур диоксид (SO2) со примеси од сулфур триоксид (SO3). „Чадот“ што излегува од микропромивалката е, всушност, магла од сулфурна киселина добиена при реакцијата.

SO3 е анхидрид од H2SO4. Така, последователно на тоа е следната реакција:

SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (aq) (ΔHf= −88 kJ mol−1)

Реакцијата се случува брзо и е егзотермна, премногу насилно за да се користи во обемно производство. На или под 340 °C, сулфурната киселина, сулфур триоксид, и водата коегзистираат во значителни рамнотежни концентрации.[се бара извор]

Сулфур триоксид исти така реагира со сулфур дихлорид при што се добиваат значајни продукти, како тионил хлорид.

SO3 + SCl2 → SOCl2 + SO2

SO3 е силна Луисова киселина лесно формира кристален комплекс со пиридин, диоксан и триметиламин кои може да се користат како сулфонирачки агенси.[3]

Подготовка[уреди | уреди извор]

Сулфур триоксид може да се подготви во лабораторија со пиролиза на натриум бисулфат. Натриум пиросулфат е еден интермедиерен продукт:[4]

  1. Реакција на дехидратација на 315 °C:
    2 NaHSO4 → Na2S2O7 + H2O
  2. Cracking at 460 °C:
    Na2S2O7 → Na2SO4 + SO3

Овој метод не е толку корисен бидејќи дава мал принос на другите метални бисулфати, особено за калиумовата сол, зошто слободно го ослободува прво сулфур диоксид, конвертирајќи го во дикалиум пероксисулфат, додека еквивалентно соединение на натриум е многу нестабилно за да се формира.

Индустриски SO3 е произведен со директен процес. Сулфур диоксид, главно се добива со горење на сулфур или железо пирит (сулфидна руда на железото), претходно прочистена електростатски. Очистениот SO2 се оксидира од атмосферскиот кислород помеѓу 400 and 600 °C со помош на катализатор кој се состои од ванадиум пентаоксид (V2O5) активиран со калиум оксид K2O .Платина е доста ефикасна но е премногу скапа и отровна.

Поголемиот дел на сулфур триоксид добиен на овој начин се претвара во сулфурна киселина не со директно додавање на вода , со што се замаглува, туку со апсорпција на концентрирана сулфурна киселина и разредување со вода од произведеното масло.[се бара извор]

Структура на цврст SO3[уреди | уреди извор]

Ball-and-stick model of the γ-SO3 molecule

Природата на цврстиот SO3 е изненадувачки сложено подрачје поради структурни промени предизвикани од траги од вода.[5] По кондензација на гасот, апсолутно чист SO3 кондензира во тример, често наречен γ-SO3. Оваа молекулска форма е е безбојно цврста супстанца со точка на топење од 16.8 °C. Усвоената циклична структура се опишува како [S(=O)2(μ-O)]3.[6]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Thomas Loerting, Klaus R. Liedl. Toward elimination of descrepancies between theory and experiment: The rate constant of the atmospheric conversion of SO3 to H2SO4. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“ том  97 (16): 8874–8878. doi:10.1073/pnas.97.16.8874. 
  2. Terence P. Cunningham , David L. Cooper , Joseph Gerratt , Peter B. Karadakov and Mario Raimondi. Chemical bonding in oxofluorides of hypercoordinatesulfur. „Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions“ том  93 (13): 2247–2254. doi:10.1039/A700708F. 
  3. Шаблон:Cotton&Wilkinson6th
  4. http://doc.utwente.nl/68103/1/Vries69thermal.pdf
  5. Шаблон:Holleman&Wiberg
  6. Advanced Inorganic Chemistry by Cotton and Wilkinson, 2nd ed p543