Что значит so3 г

Оксид серы (VI)

Оксид серы (VI)

Оксид серы(VI)
Общие
Систематическое наименование	Оксид серы(VI)
Химическая формула	SO3
Отн. молек. масса	80.06 а. е. м.
Молярная масса	80.06 г/моль
Физические свойства
Плотность вещества	1.92 г/см³
Состояние (ст. усл.)	бесцветный газ
Термические свойства
Температура плавления	16,9 °C
Температура кипения	45 °C
Энтальпия (ст. усл.)	−397.77 кДж/моль
Классификация
номер CAS	[7446-11-9]

Окси́д се́ры(VI) (се́рный ангидри́д, трео́кись се́ры, се́рный га́з) SO₃ — высший оксид серы, тип химической связи: ковалентная полярная химическая связь. В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом. При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO₃.

Находящиеся в газовой фазе молекулы SO₃ имеют плоское тригональное строение с симметрией D_3h (угол OSO = 120°, d(S-O) = 141 пм.) При переходе в жидкое и кристаллическое состояния образуются циклический тример и зигзагообразные цепи.

Твёрдый SO₃ существует в α-, β-, γ- и δ-формах, с температурами плавления соответственно 16,8, 32,5, 62,3 и 95 °С и различающихся по форме кристаллов и степени полимеризации SO₃. α-форма SO₃ состоит преимущественно из молекул тримера. Другие кристаллические формы серного ангидрида состоят из зигзагообразных цепей: изолированных у β-SO₃, соединенных в плоские сетки у γ-SO₃ или в пространственные структуры у δ-SO₃. При охлаждении из пара сначала образуется бесцветная, похожая на лёд, неустойчивая α-форма, которая постепенно переходит в присутствии влаги в устойчивую β-форму — белые «шёлковистые» кристаллы, похожие на асбест. Обратный переход β-формы в α-форму возможен только через газообразное состояние SO₃. Обе модификации на воздухе «дымят» (образуются капельки H₂SO₄) вследствие высокой гигроскопичности SO₃. Взаимный переход в другие модификации протекает очень медленно. Разнообразие форм триоксида серы связано со способностью молекул SO₃ полимеризоваться благодаря образованию донорно-акцепторных связей. Полимерные структуры SO₃ легко переходят друг в друга, и твердый SO₃ обычно состоит из смеси различных форм, относительное содержание которых зависит от условий получения серного ангидрида.

Содержание

Получение

Можно получить термическим разложением сульфатов:

Источник

Оксид серы (VI) SO₃, серный ангидрид

Взаимодействуя с кислородом, сера образует два оксида:

• SO₂ (IV) — сернистый газ (сернистый ангидрид, диоксид серы)
• SO₃ (VI) — серный ангидрид

Молекула сернистого газа сильно полярна, угловой формы (угол между связями составляет 119°):

В таком виде молекула серного ангидрида может находиться только в газообразном состоянии.

В жидком и твердом состоянии происходит полимеризация молекул:

Физические свойства серного ангидрида:

• бесцветная жидкость;
• при температуре менее 16,8°C серный ангидрид превращается в белую кристаллическую массу;
• обладает высокой гигроскопичностью.

Химические свойства серного ангидрида

Оксид серы (VI) является типичным кислотным оксидом:

• с основаниями реагирует с образованием гидросульфатов (кислых солей) и сульфатов (средних солей):
• с основными оксидами реагирует с образованием сульфатов:
• с водой реагирует бурно, при этом образуется серная кислота:

Серный ангидрид очень хорошо растворяется в серной кислоте, образуя раствор, называемый олеумом:

В кислотно-восстановительных реакциях выступает в роли сильного окислителя, восстанавливаясь до сернистого ангидрида:

Получение и применение серного ангидрида

В промышленных целях серный ангидрид получают путем окисления сернистого газа в присутствии катализатора:

Серный ангидрид используют для получения серной кислоты, а также, в качестве сульфирующего и обезвоживающего реагента.

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Источник

Трехокись серы (SO3): структура, свойства, риски, применение

Содержание:

В триоксид серы Это неорганическое соединение, образованное объединением атома серы (S) и 3 атомов кислорода (O). Его молекулярная формула SO₃. При комнатной температуре SO₃ это жидкость, которая выделяет газы в воздух.

Структура ОС₃ газообразный — плоский и симметричный. Все три атома кислорода равномерно расположены вокруг серы. SO₃ Реагирует бурно с водой. Реакция экзотермическая, что означает выделение тепла, другими словами, она становится очень горячей.

Когда SO₃ жидкость остывает, превращается в твердое тело, которое может иметь три типа структуры: альфа, бета и гамма. Наиболее стабильным является альфа-канал, состоящий из слоев, объединенных в сеть.

Газообразный триоксид серы используется для приготовления дымящей серной кислоты, также называемой олеумом, из-за ее сходства с маслом или маслянистыми веществами. Еще одно его важное применение — сульфирование органических соединений, то есть добавление групп -SO.₃— этим. Таким образом, могут быть получены полезные химические вещества, такие как моющие средства, красители, пестициды и многие другие.

SO₃ Это очень опасно, может вызвать сильные ожоги, повреждение глаз и кожи. Его также нельзя вдыхать или проглатывать, так как это может вызвать смерть от внутренних ожогов во рту, пищеводе, желудке и т. Д.

По этим причинам с ним нужно обращаться с большой осторожностью. Он не должен контактировать с водой или горючими материалами, такими как дерево, бумага, ткани и т. Д., Поскольку это может привести к пожару. Его нельзя утилизировать или попадать в канализацию из-за опасности взрыва.

SO₃ Газообразные вещества, образующиеся в промышленных процессах, не должны выбрасываться в окружающую среду, так как они являются одним из виновников кислотных дождей, которые уже повредили большие площади лесов в мире.

Состав

Молекула триоксида серы SO₃ в газообразном состоянии имеет плоскую треугольную структуру.

Это означает, что и сера, и три атома кислорода находятся в одной плоскости. Кроме того, распределение кислорода и всех электронов симметрично.

В твердом состоянии известны три типа структуры SO.₃: альфа (α-SO₃), бета (β-SO₃) и гамма (γ-SO₃).

Гамма γ-SO форма₃ содержит циклические тримеры, т. е. три звена SO₃ вместе образуя циклическую или кольцевую молекулу.

Бета-фаза β-SO₃ имеет бесконечные винтовые цепочки тетраэдров состава SO₄ связаны вместе.

Самая стабильная форма — альфа α-SO₃, похожий на бета-версию, но с многоуровневой структурой, в которой цепи соединены в сеть.

Номенклатура

Физические свойства

Физическое состояние

При комнатной температуре (около 25 ºC) и атмосферном давлении SO₃ это бесцветная жидкость, выделяющая пары в воздух.

Когда SO₃ жидкость чистая при 25 ºC это смесь SO₃ мономерный (одна молекула) и тримерный (3 соединенные молекулы) формулы S₃ИЛИ₉, также называемый SO₃ гамма γ-SO₃.

При понижении температуры, если SO₃ он чистый, когда температура достигает 16,86 ºC, он затвердевает или замерзает до γ-SO₃, также называемый «SO ice₃”.

Если он содержит небольшое количество влаги (даже следы или очень маленькие количества), SO₃ полимеризуется в форму бета-β-SO₃ который образует кристаллы с шелковистым блеском.

Затем образуется больше связей, создавая структуру альфа-α-SO.₃, который представляет собой игольчатое кристаллическое твердое вещество, напоминающее асбест или асбест.

Когда альфа и бета сливаются, они создают гамму.

Молекулярный вес

Температура плавления

ЮЗ₃ гамма = 16,86 ºC

Тройная точка

Это температура, при которой присутствуют три физических состояния: твердое, жидкое и газообразное. В альфа-форме тройная точка находится при 62,2 ºC, а в бета-форме — при 32,5 ºC.

Нагревание альфа-формы имеет большую тенденцию к сублимации, чем к плавлению. Сублимировать означает переходить из твердого состояния в газообразное напрямую, минуя жидкое состояние.

Точка кипения

Все формы ОС₃ кипятить при 44,8ºC.

Плотность

SO₃ жидкость (гамма) имеет плотность 1,9225 г / см 3 при 20 ° С.

SO₃ газообразный имеет плотность 2,76 относительно воздуха (воздух = 1), что означает, что он тяжелее воздуха.

Давление газа

ЮЗ₃ альфа = 73 мм рт. ст. при 25 ºC

ЮЗ₃ бета = 344 мм рт. ст. при 25 ºC

ЮЗ₃ гамма = 433 мм рт. ст. при 25 ºC

Это означает, что гамма-форма имеет тенденцию испаряться легче, чем бета и это, чем альфа.

Стабильность

Альфа-форма является наиболее стабильной структурой, остальные — метастабильными, то есть менее стабильными.

Химические свойства

SO₃ бурно реагирует с водой с образованием серной кислоты H₂ЮЗ₄. При реакции выделяется много тепла, поэтому водяной пар быстро выделяется из смеси.

При контакте с воздухом SO₃ быстро впитывает влагу, выделяя густые пары.

Это очень сильный обезвоживающий агент, а это значит, что он легко удаляет воду из других материалов.

Сера в SO₃ он имеет сродство к свободным электронам (то есть электронам, которые не находятся в связи между двумя атомами), поэтому он имеет тенденцию образовывать комплексы с соединениями, которые обладают ими, такими как пиридин, триметиламин или диоксан.

Образуя комплексы, сера «заимствует» электроны у другого соединения, чтобы восполнить их недостаток. Триоксид серы все еще доступен в этих комплексах, которые используются в химических реакциях для получения SO₃.

Это мощный сульфирующий реагент для органических соединений, что означает, что он используется для простого добавления группы -SO.₃— молекулам.

Он легко реагирует с оксидами многих металлов с образованием сульфатов этих металлов.

Он вызывает коррозию металлов, тканей животных и растений.

SO₃ С этим материалом трудно обращаться по нескольким причинам: (1) его температура кипения относительно низкая, (2) он имеет тенденцию к образованию твердых полимеров при температурах ниже 30 ºC и (3) он обладает высокой реакционной способностью почти ко всем органическим веществам. И вода.

Он может взрывоопасно полимеризоваться, если не содержит стабилизатора и присутствует влага. Диметилсульфат или оксид бора используются в качестве стабилизаторов.

Получение

Его получают реакцией при 400 ºC между диоксидом серы SO₂ и молекулярный кислород O₂. Однако реакция протекает очень медленно, и для увеличения скорости реакции требуются катализаторы.

Среди соединений, которые ускоряют эту реакцию, есть металлическая платина Pt, пятиокись ванадия V₂ИЛИ₅, оксид железа Fe₂ИЛИ₃ и оксид азота NO.

Приложения

При приготовлении олеума

Одно из основных его применений — приготовление олеума или дымящей серной кислоты, названной так потому, что она выделяет пары, видимые невооруженным глазом. Для его получения SO абсорбируется₃ в концентрированной серной кислоте H₂ЮЗ₄.

Это делается в специальных башнях из нержавеющей стали, где концентрированная серная кислота (которая является жидкостью) опускается вниз, а SO₃ газообразный поднимается.

Жидкость и газ вступают в контакт и объединяются, образуя олеум, который представляет собой маслянистую жидкость. Это обладает смесью H₂ЮЗ₄ Так что₃, но в нем также присутствуют молекулы дисерной кислоты H₂S₂ИЛИ₇ и трисерный H₂S₃ИЛИ₁₀.

В химических реакциях сульфирования

Сульфирование — ключевой процесс в крупномасштабных промышленных применениях для производства детергентов, поверхностно-активных веществ, красителей, пестицидов и фармацевтических препаратов.

SO₃ Он служит в качестве сульфирующего агента для приготовления сульфированных масел и алкиларилсульфированных моющих средств, среди многих других соединений. Ниже показана реакция сульфирования ароматического соединения:

Для реакций сульфирования можно использовать олеум или SO.₃ в форме его комплексов с пиридином или с триметиламином, среди прочих.

При добыче металлов

SO газ₃ Он использовался при лечении минералами. Простые оксиды металлов можно превратить в гораздо более растворимые сульфаты, обработав их SO₃ при относительно низких температурах.

Сульфидные минералы, такие как пирит (сульфид железа), халькозин (сульфид меди) и миллерит (сульфид никеля), являются наиболее экономичными источниками цветных металлов, поэтому обработка SO₃ позволяет легко и недорого получить эти металлы.

Сульфиды железа, никеля и меди реагируют с газом SO₃ даже при комнатной температуре образуются соответствующие сульфаты, которые очень растворимы и могут быть подвергнуты другим процессам для получения чистого металла.

В различных применениях

SO₃ используется для приготовления хлорсерной кислоты, также называемой хлорсульфоновой кислотой HSO₃Cl.

Трехокись серы — очень мощный окислитель, который используется при производстве взрывчатых веществ.

Риски

На здоровье

SO₃ Это высокотоксичное соединение при всех путях, то есть при вдыхании, проглатывании и контакте с кожей.

Раздражает и разъедает слизистые оболочки. Вызывает ожоги кожи и глаз. Его пары очень токсичны при вдыхании. Возникают внутренние ожоги, одышка, боль в груди и отек легких.

Это ядовито. Его проглатывание вызывает сильные ожоги рта, пищевода и желудка. Кроме того, предполагается, что он канцероген.

От пожара или взрыва

Он представляет опасность возгорания при контакте с материалами органического происхождения, такими как дерево, волокна, бумага, масло, хлопок и др., Особенно если они влажные.

Также существует риск при контакте с основаниями или восстановителями. Он взрывоопасно соединяется с водой, образуя серную кислоту.

При контакте с металлами может образовываться газообразный водород H₂ который очень легко воспламеняется.

Следует избегать нагрева в стеклянных банках, чтобы предотвратить возможный сильный разрыв емкости.

Воздействие на окружающую среду

SO₃ Он считается одним из основных загрязнителей, присутствующих в атмосфере Земли. Это связано с его ролью в образовании аэрозолей и его вкладом в кислотные дожди (из-за образования серной кислоты H₂ЮЗ₄).

SO₃ образуется в атмосфере при окислении диоксида серы SO₂. При формировании СО₃ быстро реагирует с водой с образованием серной кислоты H₂ЮЗ₄. Согласно последним исследованиям, существуют и другие механизмы трансформации SO₃ в атмосфере, но из-за присутствия в ней большого количества воды считается, что это гораздо более вероятно, чем SO₃ становится в основном H₂ЮЗ₄.

SO₃ Газ или газообразные промышленные отходы, содержащие его, нельзя сбрасывать в атмосферу, так как это опасный загрязнитель. Это высокореактивный газ, и, как упоминалось выше, при наличии влажности в воздухе SO₃ превращается в серную кислоту H₂ЮЗ₄. Поэтому в воздухе SO₃ он сохраняется в форме серной кислоты, образуя мелкие капли или аэрозоли.

Если капли серной кислоты попадают в дыхательные пути человека или животных, они быстро увеличиваются в размере из-за присутствующей там влаги, поэтому у них есть возможность проникнуть в легкие. Один из механизмов, с помощью которого кислотный туман H₂ЮЗ₄ (т.е. SO₃) может вызывать сильную токсичность, поскольку изменяет внеклеточный и внутриклеточный pH живых организмов (растений, животных и людей).

По мнению некоторых исследователей, туман от SO₃ Это причина увеличения числа астматиков в одном районе Японии. ТАК туман₃ Он оказывает очень агрессивное воздействие на металлы, поэтому металлические конструкции, построенные людьми, такие как некоторые мосты и здания, могут быть серьезно повреждены.

SO₃ Жидкость нельзя сбрасывать в канализацию или канализацию. В случае попадания в канализацию может возникнуть опасность пожара или взрыва. В случае случайного проливания не направляйте струю воды на продукт. Он никогда не должен попадать в опилки или другие горючие абсорбенты, так как это может вызвать пожар.

Его следует абсорбировать сухим песком, сухой землей или другим абсолютно сухим инертным абсорбентом. SO₃ он не должен попадать в окружающую среду и не должен вступать в контакт с ним. Его следует держать вдали от источников воды, поскольку он производит серную кислоту, вредную для водных и наземных организмов.

Ссылки

1. Sarkar, S. et al. (2019). Влияние аммиака и воды на судьбу триоксида серы в тропосфере: теоретическое исследование путей образования сульфаминовой кислоты и серной кислоты. J Phys Chem A. 2019; 123 (14): 3131-3141. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
2. Мюллер, Т. (2006). Серная кислота и триоксид серы. Кирк-Отмер Энциклопедия химической технологии. Том 23. Получено с сайта onlinelibrary.wiley.com.
3. НАС. Национальная медицинская библиотека. (2019). Трехокись серы. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Кикучи, Р. (2001). Экологический менеджмент выбросов триоксида серы: влияние SO₃ по здоровью человека. Environmental Management (2001) 27: 837. Получено с сайта link.springer.com.
5. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертый выпуск. Джон Вили и сыновья.
6. Исмаил, М. (1979). Извлечение металлов из сульфидов с использованием триоксида серы в псевдоожиженном слое. J. Chem. Tech. Biotechnol. 1979, 29, 361-366. Получено с сайта onlinelibrary.wiley.com.

Классическая древность: периоды и их характеристики

Источник