Trioxid de sulf

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea grupului ortogonal SO (3) în matematică, consultați Grupul ortogonal .
Trioxid de sulf
model tridimensional
Cristale de trioxid de sulf
Numele IUPAC
trioxid de sulf
Denumiri alternative
anhidridă sulfurică
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută SO 3
Masa moleculară ( u ) 80.06
Aspect solid cristalin incolor (forma α)
numar CAS 7446-11-9
Numărul EINECS 231-197-3
PubChem 24682
ZÂMBETE
O=S(=O)=O
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 1,97 (forma γ)
Solubilitate în apă reacționează
Temperatură de topire 62,2 ° C (335,35 K)
(forma α)
Temperatura de fierbere se descompune la 50 ° C (323,15 K)
(forma α)
Presiunea de vapori ( Pa ) la 293,15 K. 37333
(forma γ)
Proprietăți termochimice
Δ f H 0 (kJ mol −1 ) −397,77
S 0 m (J K −1 mol −1 ) 256,77
C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) 24.02
Informații de siguranță
Simboluri de pericol chimic
toxicitate acuta coroziv toxic pe termen lung oxidant
Pericol
Fraze H 271 - 314 - 330 - 350
Sfaturi P 201 - 220 - 260 - 280 - 284 - 305 + 351 + 338 [1]

Trioxidul de sulf sau anhidridă sulfurică este un compus chimic coroziv care, reacționând cu apa, produce acid sulfuric , fiind anhidrida sa. Există în trei forme: formele α și β sunt solide în condiții normale, în timp ce forma γ este un lichid . Trioxidul de sulf gazos prezent în atmosferă este principala cauză a ploilor acide .

Din punct de vedere structural este o moleculă plană trigonală hipervalentă (stare gazoasă). Dubla legătură S = O măsoară 142 pm .

Forme structurale

Modelul cu bilă și tijă al γ-SO 3

Molecula γ-SO 3 reprezintă un trimer ciclic cu un punct de topire de 16,8 ° C. Forma α-SO 3 are aspect fibros și structural este un polimer la capetele căruia are grupări OH. Este un solid cu un punct de topire de 62,3 ° C. Molecula β-SO 3 este un solid cu aspect similar cu forma α, dar este un hidroxi-polimer care se topește la 32,5 ° C. Formele β și γ au un punct de fierbere de 44,45 ° C, în timp ce forma α se descompune la 50 ° C. β-SO 3 și γ-SO 3 sunt instabile și tind să se transforme în α-SO 3 datorită prezenței urmelor de apă. [2]

Încălzirea anhidridului sulfuric α până la punctul său de topire determină o creștere bruscă a presiunii vaporilor capabilă să genereze ceea ce se numește „explozie alfa”.

Trioxidul de sulf este extrem de higroscopic, iar căldura de hidratare dezvoltată este capabilă să aprindă materiale precum lemnul și bumbacul . [2]

Proprietăți chimice

Reacția de formare a unui mol de anhidridă sulfurică ( P = 1 atm , T = 298,15 K ) pornind de la elementele din stările lor standard respective este:

care, condusă într-o bombă calorimetrică (la volum constant), dezvoltă 397 kJ pentru fiecare mol de SO 3 care se formează.

Trioxidul de sulf reacționează cu apa pentru a produce acid sulfuric:

cu dezvoltare de 87,895 kJ / mol . La o temperatură de aproximativ 340 ° C se stabilește un echilibru în care toate cele trei specii sunt prezente în concentrații semnificative.

Trioxidul de sulf reacționează cu diclorura de sulf pentru a produce importantul reactiv clorură de tionil :

Echilibrul disocierii gazelor

își asumă un rol de o anumită importanță termodinamică la temperaturi peste 779 ° C.

Reacționează cu sulfiți pentru a da tiosulfati .

Rezumat și utilizări

La nivel de laborator este posibil să se obțină anhidridă sulfurică prin efectuarea pirolizei bisulfatului de sodiu, proces care constă din două etape în care intermediarul de reacție este pirosulfatul de sodiu :

la T = 315 ° C:
la T = 460 ° C:

Sinteza industrială, pe de altă parte, implică oxidarea dioxidului de sulf produs în mod normal prin arderea piritei sau a sulfului , cu oxigenul atmosferic la temperaturi cuprinse între 400-600 ° C și în prezența catalizatorilor de pentoxid de vanadiu (V 2 O 5 ) sau platină .

Principalele utilizări se referă la sinteza acidului sulfuric și a oleumului ; în primul caz, gazul este absorbit în turnuri care conțin o soluție concentrată de acid sulfuric la 98-98,3% pentru a obține 100% acid sulfuric, în timp ce în al doilea caz este obișnuit să se utilizeze acid sulfuric pur. Trioxidul de sulf este, de asemenea, utilizat ca agent de sulfonare, în special în industria coloranților .

Alternativ, este posibilă sintetizarea trioxidului de sulf în laborator prin încălzirea unui amestec de anhidridă fosforică și acid sulfuric , în conformitate cu următorul echilibru:

Rezultatul va fi anhidridă sulfurică gazoasă, care, prin urmare, trebuie condensată pentru utilizare și acid fosforic .

Precauții și riscuri

Trioxidul de sulf este un compus chimic foarte periculos datorită reactivității sale.

De fapt, fumează puternic în aer și exercită o acțiune energică de deshidratare asupra multor substanțe organice, carbonizându-le. Dacă este inhalat, poate reacționa cu apa mucoasei nazale și cu saliva transformându-l în acid sulfuric (H330).

De asemenea, poate provoca cancer (H350).

Notă

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. din 13.01.2012
  2. ^ a b Indicele Merck de produse chimice și medicamente, ediția a IX-a. monografia 8775

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 31222 · LCCN (EN) sh96009016 · GND (DE) 4180436-3
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei