Tritlenek siarki

Nazewnictwo

Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
konst.	tritlenek siarki, tlenek siarki(6+), tlenek siarki(VI)
podst.	trioksydo-λ⁶-sulfan, λ⁶-sulfantrion
addyt.	trioksydosiarka
Inne nazwy i oznaczenia
Stocka	tlenek siarki(VI)
inne	bezwodnik siarkowy, bezwodnik kwasu siarkowego, dawniej: trójtlenek siarki

Ogólne informacje

Wzór sumaryczny

SO₃

Masa molowa

80,06 g/mol

Wygląd

bezbarwna, lotna ciecz

Identyfikacja

Numer CAS

7446-11-9

PubChem

24682

SMILES
[S](=O)(=O)=O

InChI
InChI=1S/O3S/c1-4(2)3
InChIKey
AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N

Właściwości

Gęstość
1,903 g/cm³^[1]; ciecz

Rozpuszczalność w wodzie
reaguje gwałtownie z wytworzeniem H 2SO 4^[2]

Temperatura topnienia	16,86 °C (forma γ)^[1] 62,2 °C (forma α)^[3] 30,5 °C (forma β)^[3]
Temperatura wrzenia	44,6 °C^[1]
Punkt krytyczny	217,85 °C^[4]; 8,2 MPa^[4]
Lepkość	1,820 cP^[1]

Budowa

Typ hybrydyzacji i VSEPR	sp² – trójkąt równoboczny
Moment dipolowy	0 D

Niebezpieczeństwa

Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2012-10-15]

Globalnie zharmonizowany system
klasyfikacji i oznakowania chemikaliów

Na podstawie podanego źródła^[5]

Niebezpieczeństwo

Zwroty H

H271, H314, H330, H350

Zwroty P

P201, P220, P360, P280, P284, P305+P351+P338

Europejskie oznakowanie substancji

oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne

Na podstawie podanego źródła^[5]


Utleniający (O)	Silnie toksyczny (T+)

Zwroty R

R45, R26, R8, R14, R34

Zwroty S

S53, S17, S26, S36/37/39, S45

NFPA 704

Na podstawie
podanego źródła^[6]

Numer RTECS

WT4830000

Podobne związki

tritlenek selenu

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Multimedia w Wikimedia Commons

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

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°^[2]^[1].

Otrzymywanie

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
2O
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
4O
10:

2H
2SO
4 + P
4O
10 → 4HPO
3 + 2SO
3

oraz ogrzewanie disiarczanu potasu^[2]:

K
2S
2O
7 → K
2SO
4 + SO
3

a także utlenianie SO
2 przy użyciu SeO
2:

2SO
2 + SeO
2 → 2SO
3 + Se

Właściwości

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
2O)
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 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
4O
10) i jest silnym kwasem Lewisa^[2]. Z halogenowodorami daje odpowiednie kwasy halogenosiarkowe (HSO
3X)^[1].

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

Zastosowanie

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

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