Оксид серы(VI)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Оксид серы​(VI)​
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
Оксид серы ​(VI)​
Хим. формула SO3
Физические свойства
Состояние бесцветная жидкость
Молярная масса 80,06 г/моль
Плотность 1,92 (жидкость)
Термические свойства
Температура
 • плавления 16,83 °C
 • кипения 44,9 °C
Энтальпия
 • образования -395,8 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
 • в воде реагирует с образованием серной кислоты
Классификация
Рег. номер CAS [7446-11-9]
PubChem
Рег. номер EINECS 231-197-3
SMILES
InChI
RTECS WT4830000
ChEBI 29384
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 100—140 мг/кг
Токсичность Высокоопасное, токсичное вещество, 2 класс опасности по степени воздействия на организм. Действует на ЦНС, почки, печень. Вредно при вдыхании.
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Коррозия» системы СГСПиктограмма «Череп и скрещённые кости» системы СГСПиктограмма «Пламя над окружностью» системы СГСПиктограмма «Окружающая среда» системы СГС
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Пространственная модель молекулы γ-SO3

Окси́д се́ры (VI) (се́рный ангидри́д, трёхо́кись се́ры, се́рный газ) — высший оксид серы. Ангидрид серной кислоты. В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушливым запахом. Весьма токсичен. При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO3.

Получение[править | править код]

Окислением оксид серы (IV) кислородом воздуха при температуре 400—500 °C, в присутствии катализатора (V2O5, Pt, NaVO3, Fe2O3):

.

Окислением SO2 диоксидом азота (нитрозный метод получения серной кислоты):

.

Можно получить пиролизом сульфатов:

.

Или взаимодействием SO2 с озоном. Озон образуется из кислорода под действием ультрафиолета.

.

Физические свойства[править | править код]

Оксид серы(VI) — в обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом.

Находящиеся в газовой фазе молекулы SO3 имеют плоское тригональное строение с симметрией D3h (угол OSO = 120°, d(S-O) = 141 пм). При переходе в жидкое и кристаллическое состояния образуются циклический тример и зигзагообразные цепи. Тип химической связи в молекуле: ковалентная полярная химическая связь.

Твёрдый SO3 существует в α-, β-, γ- и δ-формах, с температурами плавления соответственно 16,8, 32,5, 62,3 и 95 °C и различающихся по форме кристаллов и степени полимеризации SO3. α-Форма SO3 состоит преимущественно из молекул триме́ра. 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.

Химические свойства[править | править код]

SO3 — типичный кислотный оксид, ангидрид серной кислоты. Его химическая активность достаточно велика.

При взаимодействии с водой образует серную кислоту:

в этой реакции серная кислота образуется в виде аэрозоля, поэтому в промышленности оксид серы(VI) растворяют в серной кислоте с образованием олеума, который далее растворяют в воде до образования серной кислоты нужной концентрации.

Взаимодействует с основаниями:

а также с оксидами:

.

SO3 сильный окислитель свойствами, обычно в реакциях восстанавливается до диоксида серы:

.

При взаимодействии с хлороводородом образуется хлорсульфоновая кислота:

.

Также взаимодействует с двухлористой серой и хлором, образуя тионилхлорид:

.

Применение[править | править код]

Серный ангидрид в основном используют в производстве серной кислоты и в металлургии.

Физиологическое действие[править | править код]

Skull and Crossbones.svg

Триоксид серы — токсичное вещество, поражает слизистые оболочки и дыхательные пути, разрушает органические соединения. Хранят в запаянных стеклянных сосудах.

Литература[править | править код]

  • Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001.
  • Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. «Общая и неорганическая химия» М.: Химия 1994.