Štruktúra oxidu siričitého (SO3), vlastnosti, riziká, použitie

On Oxid síry Je to anorganická zlúčenina tvorená spojením atómu (S) a 3 atómami kyslíka (O) (O). Jeho molekulárny vzorec je taký₃. Pri izbovej teplote, SO₃ Je to tekutina, ktorá vydáva plyny vo vzduchu.

Štruktúra SO₃ Plyn je plochý a symetrický. Tri kyslík sú umiestnené spravodlivo okolo síry. Tak₃ Násilne reaguje vodou. Reakcia je exotermická, čo znamená, že teplo sa vytvára inými slovami, veľa sa zahrieva.

Molekula oxidu sír₃. Autor: Benjah-Bmm27. Zdroj: Wikimedia Commons.

Keď tak₃ Kvapalné chladenie, stáva sa tuhou látkou, ktorá môže mať tri typy štruktúry: alfa, beta a gama. Najstabilnejší je alfa vo forme vrstiev spolu so sebou, ktorá predstavuje sieť.

Gaseous Trioxid siričitého sa používa na prípravu kyseliny fajčiarovej sírovej, ktorá sa tiež nazýva olej, kvôli jej podobnosti olejom alebo mastnou látkou. Ďalšia z jej dôležitých aplikácií je sulfonácia organických zlúčenín, to znamená pridanie skupín -so₃- k týmto. Preto je možné pripraviť užitočné chemikálie, ako sú detergenty, farbivá, pesticídy.

Tak₃ Je to veľmi nebezpečné, môže spôsobiť vážne popáleniny, oči a poškodenie kože. Nemalo by sa to ani vdýchnuť alebo požívať, pretože môže spôsobiť smrť vnútornými popáleninami, v ústach, pažeráku, žalúdku atď.

Z týchto dôvodov sa musí manipulovať s veľkou opatrnosťou. Nikdy by ste nemali kontaktovať vodu alebo horľavé materiály, ako je drevo, papier, tkaniny atď., Oheň je možné vyrobiť. Nemalo by sa zlikvidovať ani kanalizácia kvôli nebezpečenstvu výbuchu.

Tak₃ Plynný generovaný v priemyselných procesoch by sa nemal uvoľňovať do životného prostredia, pretože je to jeden z tých, ktorí sú zodpovední za kyslý dažď, ktorý už poškodil veľké rozšírenia lesov na svete.

[TOC]

Štruktúra

Molekula oxidu trikxidu SO₃ V plynnom stave má plochú trojuholníkovú štruktúru.

To znamená, že v rovnakej rovine sa nachádzajú síra aj tri kyslíky. Okrem toho je distribúcia kyslíka a všetkých elektrónov symetrická.

Lewis rezonančné hviezdy. Elektróny sú spravodlivo rozdelené do SO₃. Autor: Marilú Stea.

V tuhom stave sú známe tri typy štruktúry SO₃: Alfa (a-tak₃), beta (p-tak₃) a gama (y-tak₃).

Gama forma y-tak₃ Obsahuje cyklické zastrihávače, to znamená tri jednotky₃ spoločne tvoriace cyklickú alebo krúžkovú molekulu.

Kruhová molekula gama tuhého siričitého typu trioxidu. Autor: Marilú Stea.

Beta β-tak fáza₃ Má nekonečné špirálové reťazce zloženia Tetrahedra₄ spájajú sa.

Štruktúra tuhej beta typu trioxidu siričitého. Autor: Marilú Stea.

Najstabilnejším spôsobom je alfa a-tak₃, Podobne ako beta, ale so štruktúrou vrstvy, pričom Spojené reťazce tvoria sieť.

Menovanie

-Oxid síry

-Anhydrid

-Oxid sulfúru

-SW₃ Gama, γ-tak₃

-SW₃ beta, β-so₃

-SW₃ Alfa, a-tak₃

Fyzikálne vlastnosti

Fyzický stav

Pri teplote miestnosti (okolo 25 ° C) a atmosférickým tlakom, SO₃ Je to bezfarebná tekutina, ktorá vyžaruje výpary vo vzduchu.

Keď tak₃ Kvapalina je čistá pri 25 ° C, je zmes SO₃ monomérna (jediná molekula) a trimérne (3 viazané molekuly) vzorca S₃Ani₉, Tiež sa volalo tak₃ Gama y-tak₃.

Môže vám slúžiť: Rankine Scale: Čo je, konverzie, príklady

Pri znižovaní teploty, ak je to tak₃ Je čistá, keď dosiahne 16,86 ° C, stuhne alebo zamrzne y-tak₃, Tiež sa nazýva „Takže ľad₃„.

Ak obsahuje malé množstvo vlhkosti (dokonca aj extrémne malé stopy alebo množstvá)₃ Polymerizuje beta β-tak₃ ktorý tvorí kryštály s hodvábnym jasom.

Potom sa vytvorí viac odborov generovaním štruktúry a-SO₃, čo je kryštalická tuhá látka vo forme ihiel, ktoré pripomínajú azbest alebo azbest.

Keď alfa a beta tavenina generujú gama.

Molekulová hmotnosť

80,07 g/mol

Bod topenia

SW₃ Gama = 16,86 ° C

Trojitý bod

Je to teplota, pri ktorej sú prítomné tri fyzikálne stavy: pevná, kvapalná a plynná. Vo forme alfa je trojitý bod na 62,2 ° C a v beta je 32,5 ° C.

Zahrievaním alfa formy, ktorá má väčšiu tendenciu sublimalizovať, ako topiť sa. Sublimar znamená presťahovanie sa od tuhého stavu do sódy priamo, bez toho, aby prešiel tekutým stavom.

Bod varu

Všetky formy toho₃ Varte pri 44,8 ° C.

Hustota

Tak₃ Kvapalina (gama) má hustotu 1 9225 g/cm³ pri 20 ° C.

Tak₃ Plyn má hustotu 2,76 vzhľadom na vzduch (vzduch = 1), čo naznačuje, že je ťažší ako vzduch.

Tlak vodnej pary

SW₃ Alfa = 73 mm Hg pri 25 ° C

SW₃ beta = 344 mm Hg pri 25 ° C

SW₃ Gama = 433 mm Hg pri 25 ° C

To znamená, že forma gama má tendenciu sa odparovať ľahšie ako beta a ako alfa.

Stabilita

Alfa forma je najstabilnejšia štruktúra, ostatné sú metastabilné, to znamená, že sú menej stabilné.

Chemické vlastnosti

Tak₃ Energicky reaguje s vodou, čím sa dá kyselina sírová h₂SW₄. Pri reagovaní je veľmi teplo, takže vodná para sa rýchlo oddelí od zmesi.

Byť vystavený vzduchu₃ rýchlo absorbujte vlhkosť a vyžaruje husté výpary.

Je to veľmi silné dehydratačné činidlo, to znamená, že ľahko eliminuje vodu z iných materiálov.

Síra SO₃ Má afinitu k voľným elektrónom (tj elektróny, ktoré nie sú v spojení medzi dvoma atómami), takže má tendenciu tvoriť komplexy so zlúčeninami, ktoré ich majú, ako je pyridín, trimetylamín alebo dioxán.

Komplex medzi oxidom síry a pyridínom. Benjah-Bmm27 [verejná doména]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Tvorovaním komplexov si sulfur berie „požičané“ elektróny druhej zlúčeniny, aby uspokojili ich nedostatok. V týchto komplexoch je stále dostupný trik oxid₃.

Je to silné sulfonantné činidlo organických zlúčenín, čo znamená, že slúži na ľahké pridanie skupiny -SO₃- Do molekúl.

Ľahko reaguje s oxidmi mnohých kovov, aby poskytla sulfáty týchto kovov.

Je korozívny voči kovom, zvieratám a rastlinným tkanivám.

Tak₃ Je ťažké zvládnuť materiál z niekoľkých dôvodov: (1) jeho bod varu je relatívne nízky, (2) má tendenciu tvoriť pevné polyméry pri teplotách menších ako 30 ° C a (3) má vysokú reaktivitu voči takmer všetkým organickým látkam A voda.

Môže vám slúžiť: amorfné tuhé látky: štruktúra, vlastnosti, príklady

Môže výbušne polymerizovať, ak neobsahuje stabilizátor a je tu prítomnosť vlhkosti. Ako stabilizátory sa používajú dimetylsulfát alebo oxid bóru.

Získanie

Získa sa reakciou pri 400 ° C medzi oxidom siričitého SO₂ a molekulárny kyslík alebo₂. Reakcia je však veľmi pomalá a na zvýšenie rýchlosti tejto rýchlosti sú potrebné katalyzátory.

2 SO₂ + Ani₂ ⇔ 2 SO₃

Medzi zlúčeniny, ktoré urýchľujú túto reakciu, patrí Platino Metal Pt, vanadium pentoxid v₂Ani₅, Oxid železita₂Ani₃ a oxid dusnatý.

Žiadosti

Pri príprave oleja

Jedna z jej hlavných aplikácií spočíva v príprave kyseliny oleja alebo dymu sírovej, ktorá sa nazýva preto, že emituje viditeľné výpary voľným okom. Na jeho získanie, SO sa absorbuje₃ V koncentrovanej kyseline sírovej H₂SW₄.

Pu -sulfurické oleum alebo fajčenie. Z fľaše môžete vidieť biely dym vychádzajúci z fľaše. W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Toto sa deje v špeciálnych vežiach z nehrdzavejúcej ocele, kde koncentrovaná kyselina sírová (ktorá je kvapalná)₃ Plynky stúpajú hore.

Kvapalina a plyn prichádzajú do styku a spojte sa, čím sa vytvorí oleum, ktorá je mastnou tekutinou. Toto má zmes H₂SW₄ A tak₃, ale má tiež molekuly kyseliny disulfurovej h₂Siež₂Ani₇ a trisulfuric h₂Siež₃Ani₁₀.

V chemických sulfonačných reakciách

Sulfonácia je kľúčovým procesom vo veľkých priemyselných aplikáciách na výrobu detergentov, povrchovo aktívnych látok, farbív, pesticídov a farmaceutických výrobkov.

Tak₃ Slúži ako sulfonantné činidlo na prípravu sulfonovaných olejov a alkyl-angal-sulfonovaných detergentov, medzi mnohými ďalšími zlúčeninami. Nižšie je sulfonačná reakcia aromatickej zlúčeniny:

ARH + SO₃ → Arso₃H

Benzén sulfonácia s₃. Pedro8410 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Pre sulfonačné reakcie je možné použiť oleum alebo tak₃ vo forme svojich komplexov s pyridínom alebo trimetylamínom.

Pri extrakcii kovu

Plyn s₃ Používa sa pri liečbe minerálov. Jednoduché oxidy kovov sa môžu stať oveľa rozpustnejšími sulfátmi, keď ich ošetríte₃ pri relatívne nízkych teplotách.

Minerály síry, ako je pyrit (sulfid železa), trakt₃ Umožňuje tieto kovy ľahko a za nízku cenu.

Sulfidy železa, niklu a medi reagujú s plyn₃ Dokonca aj pri izbovej teplote, formovanie príslušných sulfátov, ktoré sú veľmi rozpustné a môžu byť podrobené iným procesom, aby sa získal čistý kov.

Na niekoľkých použitiach

Tak₃ Slúži na prípravu kyseliny chlórsulfurovej tiež nazývaná HSO kyseliny chlorosulfónovej₃Cl.

Oxid síry je veľmi silný oxidant a používa sa pri výbušnej výrobe.

Riziká

Do zdravia

Tak₃ Je to vysoko toxická zlúčenina zo všetkých trás, tj vdýchnutia, požitie a kontakt s pokožkou.

Irrita a korody sliznice. Spôsobuje pokožku a oči. Jeho výpary sú veľmi toxické, keď sú vdýchnuté. Vyrábajú sa vnútorné popáleniny, dýchacie ťažkosti, bolesť na hrudníku a pľúcny edém.

Môže vám slúžiť: butanone: štruktúra, vlastnosti a použitiaSírus trikxid SO3 je veľmi žverší a nebezpečný. Autor: Openicons. Zdroj: Pixabay.

Je to jedovaté. Jeho požitie vytvára silné popálenie, pažerák a žalúdok. Okrem toho je podozrivé, že je karcinogén.

Oheň alebo výbuch

Predstavuje nebezpečenstvo požiaru pri príchode do kontaktu s organickými materiálmi, ako sú drevo, vlákna, papier, olej, bavlna, najmä ak sú mokré.

Existuje tiež riziko, ak prídete do kontaktu so základňami alebo redukčnými agentmi. Kombinuje sa s vodou výbušne a tvorí kyselinu sírovú.

Kontakt s kovmi môže produkovať plynný vodík h₂ čo je veľmi horľavé.

V sklenených nádobách by sa malo vyhnúť, aby sa zabránilo možnému násilnému prasknutiu nádoby.

Dopad na životné prostredie

Tak₃ Považuje sa za jednu z najväčších znečisťujúcich látok prítomných v zemskej atmosfére. Je to kvôli jeho úlohe pri tvorbe aerosólov a jeho prínosom k kyslému dažďu (v dôsledku tvorby kyseliny sírovej H₂SW₄).

Les poškodený kyslým dažďom v Českej republike. Lovecz [verejná doména]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Tak₃ Vytvára sa v atmosfére v dôsledku oxidácie oxidu siričitého SO₂. Keď sa vytvorí SO₃ To rýchlo reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej H₂SW₄. Podľa nedávnych štúdií existujú ďalšie mechanizmy transformácie SOS₃ V atmosfére, ale kvôli veľkému množstvu vody prítomnej v tomto, SO sa stále považuje za₃ Hlavne prevedené na H₂SW₄.

Tak₃ plynový alebo priemyselný plynný odpad, ktorý ho obsahuje. Je to extrémne reaktívny plyn a, ako už bolo uvedené vyššie, v prítomnosti vlhkosti vzduchu₃ Sa stáva kyselinou sírovou h₂SW₄. Preto vo vzduchu SO₃ pretrváva vo forme kyseliny sírovej tvoriace malé kvapôčky alebo aerosól.

Ak kvapky kyseliny sírovej vstúpia do dýchacieho traktu človeka alebo zvierat, rastú rýchlo v dôsledku vlhkosti, takže majú možnosť preniknúť do pľúc. Jeden z mechanizmov kyslej hmly H₂SW₄ (To je také₃) Môže produkovať silnú toxicitu, pretože extracelulárne a intracelulárne pH živých organizmov (rastliny, zvieratá a ľudská bytosť) menia zmeny).

Podľa niektorých vedcov, tak hmla₃ Je to príčinou nárastu astmatík v oblasti Japonska. Hmla₃ Má veľmi korozívny účinok na kovy, takže kovové konštrukcie postavené ľudskou bytosťou, ako sú niektoré mosty a konštrukcie, môžu byť veľmi ovplyvnené.

Tak₃ tekutina by sa nemala vyradiť v odtoku špinavých vôd alebo kanalizácií. Ak sa naleje do kanalizácií, môžete vytvoriť oheň alebo nebezpečenstvo výbuchu. Ak sa vyliaje náhodou, nemala by sa smerovať k produktu prúd vody. Nikdy by sa nemala absorbovať do piliny alebo iného absorpčného paliva, pretože môže generovať požiare.

Mal by sa absorbovať v suchom piesku, suchej pôde alebo iným úplne suchým inertným absorptom. Tak₃ Nemalo by sa nalievať do životného prostredia a nikdy by sa s tým nemalo dostať do kontaktu. Malo by sa udržiavať ďaleko od zdrojov vody, pretože s tým produkuje kyselinu sírovú, ktorá je škodlivá pre vodné a pozemné organizmy.

Odkazy

1. Sarkar, s. a kol. (2019). Vplyv amoniaku a vody na osud trioxidu siričitého v troposfére: teoretický výskum dráh tvorby kyseliny sírovej a kyseliny sírovej. J Phys Chem a.2019; 123 (14): 3131-3141. NCBI sa zotavila.NLM.NIH.Vláda.
2. Muller, T.L. (2006). Kyselina sírová a trioxid sírovej. Kirk-Othmer Encyclopedia chemickej technológie. Zväzok 23. Zdroj: z online knižnice.Mravný.com.
3. Alebo.Siež. Lekárska knižnica. (2019). Oxidová síra. Obnovený z pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda.
4. Kikuchi, r. (2001). Environmentálne riadenie imisie oxidu siričitého: Vplyv SO₃ O ľudskom zdraví. Environmental Management (2001) 27: 837. Odkaz obnovený.Prubár.com.
5. Bavlna, f. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.
6. Ismail, m.Jo. (1979). Extrakcia kovov zo sulfidov pomocou trioxidu siričitého v fluidizovanom lôžku. J. Chem. Technický. Biotechnol. 1979, 29, 361-366. Zdroj: z online knižnice.Mravný.com.