Sulfura de carbonil
| Sulfura de carbonil | |
|---|---|
 | |
 | |
| Numele IUPAC | |
| Sulfura de carbonil | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | COS |
| Masa moleculară ( u ) | 60.07 |
| Aspect | gaz incolor |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 207-340-0 |
| PubChem | 10039 |
| ZÂMBETE | C(=O)=S |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (kg m −3 , în cs ) | 2,72 g / L |
| Solubilitate în apă | 1,45 g / L |
| Temperatură de topire | −138,8 ° C (K) |
| Temperatura de fierbere | −50,2 ° C (K) |
| Proprietăți termochimice | |
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | −142.1 |
| Δ f G 0 (kJ mol −1 ) | −169,3 |
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 231,5 |
| C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | 41,5 |
| Informații de siguranță | |
| Temperatură de autoaprindere | 250 ° C [1] |
| Simboluri de pericol chimic | |
  | |
| Pericol | |
| Fraze H | 220 - 280 - 315 - 319 - 335 |
| Sfaturi P | 210 - 261 - 305 + 351 + 338 - 311 - 410 + 403 |
Sulfura de carbonil , cunoscută și sub numele de oxisulfură de carbon, este compusul cu formula COS, uneori scris ca OCS. Molecula este liniară, așa cum se întâmplă în CO 2 și CS 2 , dar, deoarece cei doi atomi legați de C sunt diferiți, contribuțiile lor la momentul dipolar nu se anulează reciproc și acest lucru se ridică la 0,71 D [2] . Este un gaz toxic, incolor, inodor dacă pur [3] și inflamabil.
fundal
Sulfura de carbonil a fost descrisă pentru prima dată în 1841 [4], dar se pare că a fost confundat cu un amestec de dioxid de carbon și hidrogen sulfurat. Primul care a caracterizat substanța a fost Carl von Than în 1867, care a obținut compusul prin reacția dintre monoxidul de carbon și vaporii de sulf roșii. [5] [6]
Structură și proprietăți
Sulfura de carbonil este un compus molecular. În condiții normale, este un gaz incolor și inodor. Probele non-pure, pe de altă parte, au un miros neplăcut. Molecula este liniară, polară, cu o distanță C-O de 116 pm și o distanță C-S de 156 pm. COS poate fi considerat o specie intermediară între dioxidul de carbon și disulfura de carbon ; cele trei specii au o configurație electronică analogă în stratul de valență.
Abundență și disponibilitate
Sulfura de carbonil este cel mai abundent compus de sulf din atmosferă, unde se găsește cu o concentrație de 0,5 ± 0,05 ppb , de origine naturală, deoarece este emis de oceane , vulcani și izvoare hidrotermale . Prin urmare, este un compus semnificativ în ciclul global al sulfului . Măsurători efectuate în Antarctica pe aerul prezent în Firn și aerul prins în gheață au furnizat o descriere detaliată a concentrației de COS din 1640 până în prezent, permițând să înțeleagă importanța relativă a antropogene surse și non-antropice care contribuie la actualul COS din atmosferă. [7] O parte din COS transportată în stratosferă este oxidată în acid sulfuric . [8] Acidul sulfuric formează o particulă care contribuie la creșterea albedo - ului atmosferei și, prin urmare, este relevant pentru problema încălzirii globale . [9] COS persistă mult timp în atmosferă și, prin urmare, este sursa principală de sulfat din stratosferă, deși dioxidul de sulf de origine vulcanică poate contribui semnificativ. [9] Sulfura de carbonil prezentă în atmosferă este consumată și de vegetația terestră prin enzime asociate cu absorbția dioxidului de carbon în timpul fotosintezei și prin hidroliză în oceane. [10] [11] Procesele de acest tip limitează persistența unei molecule COS în atmosferă la câțiva ani. Eliberarea antropogenă a COS se datorează în principal utilizării sale ca intermediar chimic și ca produs secundar al sintezei disulfurii de carbon . Cu toate acestea, COS este eliberat și de la automobile, centrale electrice pe cărbune, arderea biomasei , deșeuri și materiale plastice, prelucrarea peștelui, industriile petroliere și fabricarea fibrelor sintetice, amidonului și cauciucului. [12] Eliberarea globală de COS în atmosferă a fost estimată la aproximativ 3 milioane de tone pe an, din care mai puțin de o treime se datorează activităților umane. [12] COS este, de asemenea, o impuritate semnificativă în gazele de sinteză . Sulfura de carbonil este prezentă în alimente precum brânza și legumele din familia Brassicaceae . Urmele de COS sunt prezente în mod natural în cereale și semințe în concentrații de 0,05-0,1 mg / kg. Sulfura de carbonil a fost observată în mediul interstelar și în atmosfera Venusului , unde este considerată un indicator al unei posibilități de viață, dată fiind dificultatea de a produce COS pe cale anorganică. [13]
Sinteză
Industrial, sulfura de carbonil este preparată la temperaturi ridicate în diferite moduri; cea mai frecvent utilizată reacție este între monoxidul de carbon și sulful elementar: [14]
Reacția se inversează peste 1200 K (930 ° C). În laborator, sinteza poate fi făcută pornind de la tiocianat de potasiu și acid sulfuric . Gazul rezultat conține cantități semnificative de subproduse și trebuie purificat. [5]
Reactivitate
COS este o moleculă stabilă în condiții normale. La aproximativ 600 ° C se disproporționează formând dioxid de carbon și disulfură de carbon, în timp ce peste 900 ° C se disociază în monoxid de carbon și sulf: [14]
În prezența umezelii și a bazelor se descompune formând dioxid de carbon și hidrogen sulfurat . [12] [15]
In soluție apoasă se reacționează încet cu metale alcaline hidroxizi formând carbonatul și sulfura metalului. De exemplu: [14]
Reacționează cu clorul pentru a forma fosgen și diclorură de sulf : [14]
Cu amoniac formează uree și sulfură de amoniu : [14]
Compusul catalizează formarea peptidelor din aminoacizi . Acest rezultat este o extensie a experimentului Miller-Urey și s-a sugerat că sulfura de carbonil a jucat un rol semnificativ în originea vieții . [16]
Aplicații
Sulfura de carbonil este utilizată ca intermediar în producția de erbicide tiocarbamat. [15] COS este un potențial fumigant, alternativă la bromură de metil și fosfină . Cu toate acestea, în unele cazuri, reziduurile din boabe au ca rezultat un gust inacceptabil pentru consum ulterior.
Informații privind toxicitatea / siguranța
COS este un gaz toxic și inflamabil, iritant pentru piele, ochi și căile respiratorii. Începând cu 1994, se cunosc unele informații despre toxicitatea acută a sulfurii de carbonil la oameni și animale. [15] Concentrațiile mari (> 1000 ppm) pot provoca colaps brusc, convulsii și moarte din paralizia respiratorie. [12] [15] Au fost raportate decese ocazionale, practic fără iritație locală sau avertisment olfactiv. [15] În testele efectuate cu șoareci, 50% dintre animale au murit când au fost expuse la 1.400 ppm COS timp de 90 de minute sau 3.000 ppm timp de 9 minute. [15] Un număr limitat de studii pe animale de laborator sugerează că inhalarea continuă la concentrații scăzute (~ 50 ppm timp de până la 12 săptămâni) nu afectează plămânii sau inima. [15]
Notă
- ^ Fișă tehnică a bazei de date substanțe GESTIS Arhivat 20 ianuarie 2012 în Arhiva Internet ..
- ^ sulfură de carbonil , pe www.stenutz.eu . Adus pe 5 august 2020 .
- ^ (EN) PubChem, sulfură de carbonil , pe pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Adus pe 19 decembrie 2020 .
- ^ Couërbe 1841
- ^ a b Ferm 1957
- ^ Decât 1867
- ^ Montzka și colab. 2004
- ^ Crutzen 1976
- ^ a b Seinfeld 2006
- ^ Ceainic 2002
- ^ Montzka și colab. 2007
- ^ a b c d Autor1
- ^ Landis 2003
- ^ a b c d e Weil și Sandler 1998
- ^ a b c d e f g Autor2 1994
- ^ Leman și colab. 2004
Bibliografie
- Autor 1, Sulfură de carbonil CASRN: 463-58-1 , privind Banca de date privind substanțele periculoase , Biblioteca Națională de Medicină. Accesat la 3 octombrie 2013 .
- Autor 2, Chemical Summary for Carbonyl Sulfide ( TXT ), la epa.gov , US Environmental Protection Agency, 1994. Accesat la 3 octombrie 2013 .
- JP Couërbe, Ueber den Schwefelkohlenstoff , în J. Prakt. Chem. , vol. 23, n. 1, 1841, pp. 83–124, DOI : 10.1002 / prac.18410230105 . Accesat la 3 octombrie 2013 .
- P. Crutzen , Posibila importanță a OSC pentru stratul de sulfat al stratosferei , în Geophys. Rez. Lett. , Vol. 3, nr. 2, 1976, pp. 73-76, DOI : 10.1029 / GL003i002p00073 . Accesat la 3 octombrie 2013 .
- RJ Ferm, chimia sulfurii de carbonil , în chim. Rev. , vol. 57, nr. 4, 1957, pp. 621-640, DOI : 10.1021 / cr50016a002 . Accesat la 3 octombrie 2013 .
- AJ Kettle, U. Kuhn, M. von Hobe, J. Kesselmeier, MO Andreae, Bugetul global al sulfurii de carbonil atmosferice: Variații temporale și spațiale ale surselor și chiuvetelor dominante , în J. Geophys. Rez.: Atmos. , vol. 107, D22, 2002, pp. ACH 25-1 - ACH 25-16, DOI : 10.1029 / 2002JD002187 . Accesat la 3 octombrie 2013 .
- GA Landis, Astrobiology - The Case for Venus , în J. Br. Interplanet. Soc. , Vol. 56, nr. 7-8, 2003, pp. 250-254. Accesat la 3 octombrie 2013 .
- L. Leman, L. Orgel și MR Ghadiri, Carbonyl Sulfide - Mediated Prebiotic Formation of Peptides , în Știință , vol. 306, n. 5694, 2004, pp. 283-286, DOI : 10.1126 / science.1102722 . Accesat la 3 octombrie 2013 .
- SA Montzka, M. Aydin, M. Battle, JH Butler, ES Saltzman, BD Hall, AD Clarke, D. Mondeel, JW Elkins, O istorie atmosferică de 350 de ani pentru sulfura de carbonil dedusă din aerul antarctic și aerul prins în gheață , în J. Geophys. Rez.: Atmos. , vol. 109, D22, 2004, DOI : 10.1029 / 2004JD004686 . Accesat la 3 octombrie 2013 .
- SA Montzka, P. Calvert, BD Hall, JW Elkins, TJ Conway, PP Tans, C. Sweeney, Despre distribuția globală, sezonalitatea și bugetul carbonil sulfurii atmosferice (COS) și unele asemănări cu CO 2 , în J. Geophys . Rez.: Atmos. , vol. 112, D9, 2007, DOI : 10.1029 / 2006JD007665 . Accesat la 3 octombrie 2013 .
- J. Seinfeld, Atmospheric Chemistry and Physics , Londra, J. Wiley, 2006, ISBN 978-1-60119-595-1 .
- C. Than, Ann. Supl. , vol. 5, 1867, p. 237.
- ED Weil și SR Sandler, compuși de sulf , în Kirk-Othmer Encyclopedia of chemical technology , ediția a IV-a, Wiley Interscience, 1998.
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe sulfură de carbonil
| Controlul autorității | LCCN (EN) sh2020006284 · GND (DE) 4164527-3 |
|---|
