Tritlenek siarki

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Tritlenek siarki
Tritlenek siarki Tritlenek siarki
Tritlenek siarki
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny SO3
Masa molowa 80,06 g/mol
Wygląd bezbarwna, lotna ciecz
Identyfikacja
Numer CAS 7446-11-9
PubChem 24682[6]
Podobne związki
Podobne związki tritlenek selenu
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons

Tritlenek siarki (nazwa Stocka: tlenek siarki(VI)), SO3nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków kwasowych, w którym siarka występuje na VI stopniu utlenienia.

Budowa cząsteczki[edytuj | edytuj kod]

Monomeryczna cząsteczka tritlenku siarki w stanie gazowym ma płaską budowę trójkąta równobocznego. Długość wiązań S−O wynosi 142 pm, a kąty pomiędzy wiązaniami O−S−O wynoszą po 120°[3][1].

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Tritlenek siarki powstaje jako produkt pośredni w procesie otrzymywania kwasu siarkowego metodą kontaktową poprzez katalityczne utlenianie SO2 (z uwagi na małą szybkość reakcji pomiędzy SO2 i tlenem stosuje się katalizator w postaci V2O5, który zastąpił używaną wcześniej platynę)[3][8]. SO2 nie jest jednak zazwyczaj izolowany, a dalej wykorzystywany do otrzymania pożądanego kwasu[1].

Laboratoryjne metody otrzymywania tego tlenku obejmują odwadnianie kwasu siarkowego przy użyciu P2O5:

H2SO4 + P2O52HPO3 + SO3

oraz ogrzewanie disiarczanu potasu[3]

K2S2O7K2SO4 + SO3

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Tritlenek siarki jest w warunkach pokojowych bezbarwną cieczą. Może występować w trzech formach: α-SO3, β-SO3, γ-SO3. Poniżej temperatury 16,86 °C tworzy się forma γ jako rombowe kryształy przypominające lód, w których cząsteczki tritlenku siarki występują jedynie w postaci cyklicznych trimerów (SO3)3. Pod wpływem niewielkich ilości wilgoci forma γ przekształca się do formy β będąca w rzeczywistości mieszaniną kwasów polisiarkowych HO(SO2O)xH (gdzie x jest bardzo duże, około 105). Do wytworzenia się formy α (bardziej usieciowanej i przypominającej azbest) także potrzebna jest obecność wilgoci. W stanie gazowym monomeryczne cząsteczki SO3 występują w równowadze z trimerami[3][1].

Skłonność do polimeryzacji powoduje, że sprzedawany tritlenek siarki wzbogacany jest o dodatki hamujące tę reakcję. Są to zazwyczaj m.in. związki boru lub krzemu (w ilościach ok. 0,03–1,5%)[1].

Tritlenek siarki, będąc kwasem Lewisa, może tworzyć kompleksy donorowo-akceptorowe z zasadami Lewisa, np. z pirydyną

Tritlenek siarki jest bardzo reaktywny. Reaguje gwałtownie i egzotermicznie z wodą tworząc kwas siarkowy. Ma właściwości utleniające (utlenia m.in. fosfor do P4O10) i jest silnym kwasem Lewisa[3]. Z halogenowodorami daje odpowiednie kwasy halogenosiarkowe (HSO3X)[1].

Stały SO3 ma dość dużą lotność, przez co jego pary mogą tworzyć z wilgocią H2SO4[3].

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Tritlenek siarki stosuje się do otrzymywania kwasu siarkowego oraz innych związków (m.in. poprzez sulfonowanie związków organicznych, np. alkilobenzenów do kwasów alkilobenzenosulfonowych)[8]. Znajduje zastosowanie także przy produkcji materiałów wybuchowych[9].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemistry of the Elements. Wyd. 2. Oxford, Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 703. ISBN 0750633654.
  2. 2,0 2,1 CRC Handbook of Chemistry and Physics. David R. Lide (red.). Wyd. 90. Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 6-53. ISBN 9781420090840.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 6. T. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 638–641. ISBN 9788301162825.
  4. Tritlenek siarki (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-10-15].
  5. 5,0 5,1 Tritlenek siarki (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2012-10-15].
  6. Tritlenek siarki – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  7. 7,0 7,1 CRC Handbook of Chemistry and Physics. David R. Lide (red.). Wyd. 90. Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-93. ISBN 9781420090840.
  8. 8,0 8,1 John David Lee: Zwięzła chemia nieorganiczna. Jerzy Kuryłowicz (tłum.). Wyd. 4. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997, s. 248–249. ISBN 8301123524.
  9. Pradyot Patnaik: Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2003, s. 904–906. ISBN 0070494398.

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]