Il triossido di zolfo È un composto inorganico formato dall'unione di un atomo di zolfo (S) e 3 atomi di ossigeno (O). La sua formula molecolare è COSÌ3. A temperatura ambiente, SO3 è un liquido che rilascia gas nell'aria.
La struttura del sistema operativo3 gassoso è piatto e simmetrico. Tutti e tre gli ossigeni si trovano ugualmente intorno allo zolfo. Il SO3 Reagisce violentemente con l'acqua. La reazione è esotermica, il che significa che viene prodotto calore, in altre parole diventa molto caldo.
Quando il SO3 il liquido si raffredda, si trasforma in un solido che può avere tre tipi di struttura: alfa, beta e gamma. Il più stabile è l'alfa, sotto forma di strati uniti insieme che costituiscono una rete.
Il triossido di zolfo gassoso viene utilizzato per preparare acido solforico fumante, chiamato anche oleum, per la sua somiglianza con olio o sostanze oleose. Un'altra delle sue importanti applicazioni è nella solfonazione di composti organici, cioè l'aggiunta di gruppi -SO3- a questi. Pertanto, è possibile preparare sostanze chimiche utili come detergenti, coloranti, pesticidi e molti altri..
Il SO3 È molto pericoloso, può causare gravi ustioni, danni agli occhi e alla pelle. Né deve essere inalato o ingerito in quanto può causare la morte per ustioni interne, in bocca, esofago, stomaco, ecc..
Per questi motivi, deve essere maneggiato con grande cautela. Non deve mai entrare in contatto con acqua o materiali combustibili come legno, carta, tessuti, ecc., Poiché possono verificarsi incendi. Non deve essere smaltito né deve entrare nelle fognature a causa del pericolo di esplosione.
Il SO3 Il gassoso generato nei processi industriali non deve essere rilasciato nell'ambiente, in quanto è uno di quelli responsabili delle piogge acide che hanno già danneggiato vaste aree di foreste nel mondo.
Indice articolo
La molecola del triossido di zolfo SO3 allo stato gassoso ha una struttura triangolare piatta.
Ciò significa che sia lo zolfo che i tre ossigeni sono sullo stesso piano. Inoltre, la distribuzione degli ossigeni e di tutti gli elettroni è simmetrica.
Allo stato solido sono noti tre tipi di struttura dell'SO3: alfa (α-SO3), beta (β-SO3) e gamma (γ-SO3).
La forma gamma γ-SO3 contiene trimeri ciclici, cioè tre unità di SO3 insieme formando una molecola ciclica oa forma di anello.
La fase beta β-SO3 possiede infinite catene elicoidali di tetraedri di composizione SO4 collegati insieme.
La forma più stabile è l'alfa α-SO3, simile alla beta ma con una struttura a strati, con le catene unite a formare una rete.
-Anidride solforica
-Anidride solforica
-Ossido solforico
-SW3 gamma, γ-SO3
-SW3 beta, β-SO3
-SW3 alfa, α-SO3
A temperatura ambiente (circa 25 ºC) e pressione atmosferica, SO3 è un liquido incolore che emette fumi nell'aria.
Quando il SO3 il liquido è puro a 25 ºC è una miscela di SO3 monomerico (singola molecola) e trimerico (3 molecole attaccate) di formula S3O9, chiamato anche SO3 gamma γ-SO3.
Quando la temperatura scende, se il SO3 è puro quando raggiunge i 16,86 ºC, si solidifica o si congela a γ-SO3, chiamato anche "SO ice3".
Se contiene piccole quantità di umidità (anche tracce o quantità estremamente ridotte) il SO3 polimerizza nella forma beta β-SO3 che forma cristalli dalla lucentezza setosa.
Quindi si formano più legami generando la struttura alfa α-SO3, che è un solido cristallino a forma di ago che assomiglia all'amianto o all'amianto.
Quando alfa e beta si uniscono, generano gamma.
80,07 g / mol
SW3 gamma = 16,86 ºC
È la temperatura alla quale sono presenti i tre stati fisici: solido, liquido e gas. Nella forma alfa il punto triplo è a 62,2 ºC e nella beta è a 32,5 ºC.
Il riscaldamento della forma alfa ha una maggiore tendenza a sublimare che a sciogliersi. Sublimare significa passare direttamente dallo stato solido allo stato gassoso, senza passare dallo stato liquido.
Tutte le forme di sistema operativo3 far bollire a 44,8 ºC.
Il SO3 il liquido (gamma) ha una densità di 1,9225 g / cm3 a 20 ºC.
Il SO3 gassoso ha una densità di 2,76 rispetto all'aria (aria = 1), il che indica che è più pesante dell'aria.
SW3 alfa = 73 mm Hg a 25 ºC
SW3 beta = 344 mm Hg a 25 ºC
SW3 gamma = 433 mm Hg a 25 ºC
Ciò significa che la forma gamma tende ad evaporare più facilmente della beta e questa dell'alfa..
La forma alfa è la struttura più stabile, le altre sono metastabili, cioè meno stabili.
Il SO3 reagisce vigorosamente con l'acqua dando acido solforico HDueSW4. Quando si reagisce, viene prodotto molto calore, motivo per cui il vapore acqueo viene rapidamente rilasciato dalla miscela.
Essendo esposto all'aria l'SO3 assorbe rapidamente l'umidità emettendo vapori densi.
È un agente disidratante molto forte, questo significa che rimuove facilmente l'acqua da altri materiali.
Zolfo in SO3 ha un'affinità per gli elettroni liberi (cioè gli elettroni che non sono in un legame tra due atomi) quindi tende a formare complessi con composti che li possiedono come piridina, trimetilammina o diossano.
Formando complessi, lo zolfo "prende in prestito" elettroni dall'altro composto per colmare la sua mancanza. Il triossido di zolfo è ancora disponibile in questi complessi, che vengono utilizzati nelle reazioni chimiche per fornire SO3.
È un potente reagente solfonante per composti organici, il che significa che viene utilizzato per aggiungere facilmente un gruppo -SO3- alle molecole.
Reagisce facilmente con gli ossidi di molti metalli per dare solfati di questi metalli.
È corrosivo per metalli, tessuti animali e vegetali.
Il SO3 È un materiale difficile da maneggiare per diversi motivi: (1) il suo punto di ebollizione è relativamente basso, (2) ha la tendenza a formare polimeri solidi a temperature inferiori a 30 ºC e (3) ha un'elevata reattività verso quasi tutto l'organico sostanze E l'acqua.
Può polimerizzare in modo esplosivo se non contiene uno stabilizzante e c'è presenza di umidità. Come stabilizzanti vengono usati dimetilsolfato o ossido di boro..
Si ottiene per reazione a 400 ºC tra anidride solforosa SODue e ossigeno molecolare ODue. Tuttavia, la reazione è molto lenta e sono necessari catalizzatori per aumentare la velocità della reazione..
2 SODue + ODue ⇔ 2 SO3
Tra i composti che accelerano questa reazione ci sono il platino metallico Pt, pentossido di vanadio VDueO5, ossido ferrico FeDueO3 e ossido nitrico NO.
Una delle sue principali applicazioni è la preparazione di oleum o acido solforico fumante, così chiamato perché emette vapori visibili ad occhio nudo. Per ottenerlo, la SO viene assorbita3 in acido solforico concentrato HDueSW4.
Ciò avviene in apposite torri di acciaio inox dove scende l'acido solforico concentrato (che è liquido) e l'SO3 la soda sta aumentando.
Il liquido e il gas entrano in contatto e si uniscono, formando oleum, che è un liquido dall'aspetto oleoso. Questo possiede una miscela di H.DueSW4 E così3, ma ha anche molecole di acido disolforico HDueSDueO7 e trisolforico HDueS3O10.
La solfonazione è un processo chiave nelle applicazioni industriali su larga scala per la produzione di detergenti, tensioattivi, coloranti, pesticidi e prodotti farmaceutici..
Il SO3 serve come agente solfonante per preparare oli solfonati e detergenti alchil-aril-solfonati, tra molti altri composti. Quanto segue mostra la reazione di solfonazione di un composto aromatico:
ArH + SO3 → ArSO3H
Oleum o SO possono essere usati per reazioni di solfonazione.3 sotto forma dei suoi complessi con piridina o trimetilammina, tra gli altri.
SO gas3 È stato utilizzato nel trattamento dei minerali. I semplici ossidi di metalli possono diventare solfati molto più solubili trattandoli con SO3 a temperature relativamente basse.
I minerali solfuri come pirite (solfuro di ferro), calcosina (solfuro di rame) e millerite (solfuro di nichel) sono le fonti più economiche di metalli non ferrosi, quindi il trattamento con SO3 permette di ottenere questi metalli facilmente ea basso costo.
I solfuri di ferro, nichel e rame reagiscono con il gas SO3 anche a temperatura ambiente, formando i rispettivi solfati, che sono molto solubili e possono essere sottoposti ad altri processi per ottenere il metallo puro.
Il SO3 utilizzato per preparare acido clorosolforico chiamato anche acido clorosolfonico HSO3Cl.
Il triossido di zolfo è un ossidante molto potente e viene utilizzato nella produzione di esplosivi..
Il SO3 È un composto altamente tossico per tutte le vie, cioè inalazione, ingestione e contatto con la pelle.
Irritazione e corrosione delle mucose. Provoca ustioni alla pelle e agli occhi. I suoi vapori sono molto tossici se inalati. Si verificano ustioni interne, mancanza di respiro, dolore toracico ed edema polmonare.
È velenoso. La sua ingestione genera gravi ustioni alla bocca, all'esofago e allo stomaco. Inoltre, si sospetta che sia cancerogeno.
Rappresenta un pericolo di incendio a contatto con materiali di origine organica come legno, fibre, carta, olio, cotone, tra gli altri, soprattutto se bagnati..
Esiste anche un rischio se si entra in contatto con basi o agenti riducenti. Si combina con l'acqua in modo esplosivo, formando acido solforico.
Il contatto con i metalli può produrre idrogeno gassoso HDue che è molto infiammabile.
Evitare il riscaldamento in barattoli di vetro per evitare possibili rotture violente del contenitore..
Il SO3 È considerato uno dei principali inquinanti presenti nell'atmosfera terrestre. Ciò è dovuto al suo ruolo nella formazione di aerosol e al suo contributo alle piogge acide (a causa della formazione di acido solforico HDueSW4).
Il SO3 si forma nell'atmosfera per ossidazione dell'anidride solforosa SODue. Quando si forma il SO3 reagisce rapidamente con l'acqua per formare acido solforico HDueSW4. Secondo studi recenti, esistono altri meccanismi di trasformazione della SO3 nell'atmosfera, ma a causa della grande quantità di acqua in essa presente, si ritiene ancora molto più probabile che SO3 diventa principalmente HDueSW4.
Il SO3 I rifiuti industriali gassosi o gassosi che lo contengono non devono essere scaricati in atmosfera perché è un inquinante pericoloso. È un gas altamente reattivo e, come già detto prima, in presenza di umidità nell'aria, SO3 diventa acido solforico HDueSW4. Pertanto, nell'aria il SO3 persiste sotto forma di acido solforico formando piccole goccioline o aerosol.
Se le goccioline di acido solforico entrano nel tratto respiratorio di esseri umani o animali, crescono rapidamente di dimensioni a causa dell'umidità presente, quindi hanno la possibilità di penetrare nei polmoni. Uno dei meccanismi con cui la nebbia acida di H.DueSW4 (cioè SO3) può produrre una forte tossicità perché modifica il pH extracellulare e intracellulare degli organismi viventi (piante, animali e esseri umani).
Secondo alcuni ricercatori, nebbia da SO3 È la causa dell'aumento degli asmatici in un'area del Giappone. COSÌ nebbia3 Ha un effetto molto corrosivo nei confronti dei metalli, così che le strutture metalliche costruite dall'uomo, come alcuni ponti ed edifici, possono essere gravemente danneggiate..
Il SO3 Il liquido non deve essere smaltito nelle fognature o nelle fognature. Se versato nelle fogne, può creare un pericolo di incendio o esplosione. In caso di fuoriuscita accidentale, non dirigere un getto d'acqua sul prodotto. Non deve mai essere assorbito dalla segatura o da altri assorbenti combustibili, poiché può provocare incendi.
Deve essere assorbito con sabbia asciutta, terra asciutta o altro assorbente inerte totalmente asciutto. Il SO3 Non dovrebbe essere rilasciato nell'ambiente e non dovrebbe mai essere permesso di entrare in contatto con esso. Va tenuto lontano da fonti d'acqua perché con questo produce acido solforico dannoso per gli organismi acquatici e terrestri.
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