Tritlenek siarki

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

Tritlenek siarki (nazwa Stocka: tlenek siarki(VI)), SO
3
nieorganiczny 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 SO wynosi 142 pm, a kąty pomiędzy wiązaniami OSO wynoszą po 120°[2][1].

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Tritlenek siarki powstaje jako produkt pośredni w procesie otrzymywania kwasu siarkowego metodą kontaktową poprzez katalityczne utlenianie SO
2
(z uwagi na małą szybkość reakcji pomiędzy SO
2
i tlenem stosuje się katalizator w postaci V
2
O
5
, który zastąpił używaną wcześniej platynę)[2][7]. SO
3
nie jest jednak zazwyczaj izolowany, a dalej wykorzystywany do otrzymania pożądanego kwasu[1].

Laboratoryjne metody otrzymywania tego tlenku obejmują odwadnianie kwasu siarkowego przy użyciu P
4
O
10
:

2H
2
SO
4
+ P
4
O
10
→ 4HPO
3
+ 2SO
3

oraz ogrzewanie disiarczanu potasu[2]:

K
2
S
2
O
7
→ K
2
SO
4
+ SO
3

a także utlenianie SO
2
przy użyciu SeO
2
:

2SO
2
+ SeO
2
→ 2SO
3
+ Se

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Tritlenek siarki jest w warunkach pokojowych bezbarwną cieczą. Może występować w trzech formach: α-SO
3
, β-SO
3
, γ-SO
3
. 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 (SO
3
)
3
. Pod wpływem niewielkich ilości wilgoci forma γ przekształca się do formy β będąca w rzeczywistości mieszaniną kwasów polisiarkowych HO(SO
2
O)
x
H
(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 SO
3
występują w równowadze z trimerami[2][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 P
4
O
10
) i jest silnym kwasem Lewisa[2]. Z halogenowodorami daje odpowiednie kwasy halogenosiarkowe (HSO
3
X
)[1].

Stały SO
3
ma dość dużą lotność, przez co jego pary mogą tworzyć z wilgocią H
2
SO
4
[2].

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)[7]. Znajduje zastosowanie także przy produkcji materiałów wybuchowych[8].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b c d e f g h i Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 703, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
  2. a b c d e f g Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 6, t. 2, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 638–641, ISBN 978-83-01-16282-5.
  3. a b David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-93, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
  4. a b David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 6-53, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
  5. a b Tritlenek siarki (nr 227692) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2012-10-15]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  6. Sulfur trioxide (nr 227692) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-10-15]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  7. a b John David Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, wyd. 4, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997, s. 248–249, ISBN 83-01-12352-4.
  8. Pradyot Patnaik, Handbook of Inorganic Chemicals, London: McGraw-Hill, 2003, s. 904–906, ISBN 0-07-049439-8 (ang.).

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]