Rikkitrioksidi (SO3) rakenne, ominaisuudet, riskit, käyttää

Hän Rikkitrioksidi Se on epäorgaaninen yhdiste, joka muodostuu rikkiatomin (S) ja 3 happiatomien (O) liitoksella (O). Sen molekyyl kaava on niin₃. Huoneenlämpötilassa, niin₃ Se on neste, joka antaa kaasuja ilmassa.

SO: n rakenne₃ Kaasuma on litteä ja symmetrinen. Kolme happea sijaitsevat tasapuolisesti rikin ympärillä. Niin₃ Reagoi väkivaltaisesti veden kanssa. Reaktio on eksoterminen, mikä tarkoittaa, että lämpöä tuotetaan, toisin sanoen paljon lämmitetään.

Rikkitrioksidimolekyyli niin₃. Kirjoittaja: Benjah-BMM27. Lähde: Wikimedia Commons.

Kun niin₃ Neste jäähtyy, siitä tulee kiinteä, jolla voi olla kolmen tyyppisiä rakenteita: alfa, beeta ja gamma. Vakain on alfa, kerrosten muodossa yhdessä toistensa kanssa, jotka muodostavat verkon.

Kaasumaista rikkitrioksidia käytetään tupakoinnin rikkihapon valmistamiseen. Toinen sen tärkeistä sovelluksista on orgaanisten yhdisteiden sulfonaatio, ts. Ryhmien lisääminen -niin₃- näihin. Siten voidaan valmistaa hyödyllisiä kemikaaleja, kuten pesuaineita, väriaineita, torjunta -aineita, muun muassa.

Niin₃ Se on erittäin vaarallinen, se voi aiheuttaa vakavia palovammoja, silmiä ja ihovaurioita. Sitä ei myöskään pidä hengittää tai nauti, koska se voi aiheuttaa kuoleman sisäisissä palovammoissa, suussa, ruokatorvessa, vatsassa jne.

Näistä syistä sitä on manipuloitava erittäin varovaisesti. Sinun ei pitäisi koskaan ottaa yhteyttä vettä tai palavia materiaaleja, kuten puu, paperi, kankaat jne., Tulipalo voidaan tuottaa. Sitä ei myöskään pidä hylätä tai viemäriä räjähdyksen vaaran vuoksi.

Niin₃ Teollisuusprosesseissa syntyneitä kaasumaisia ​​ei pitäisi vapauttaa ympäristöön, koska se on yksi niistä, jotka ovat vastuussa happosateesta, joka on jo vaurioitunut suuria metsien pidennyksiä maailmassa.

[TOC]

Rakenne

Rikkitrioksidimolekyyli niin₃ Kaasumaisessa tilassa sillä on tasainen kolmion muotoinen rakenne.

Tämä tarkoittaa, että sekä rikki että kolme happea löytyvät samasta tasosta. Lisäksi hapen ja kaikkien elektronien jakautuminen on symmetrinen.

Lewis Resonance Starcutres. Elektronit jakautuvat tasapuolisesti SO: ssa₃. Kirjoittaja: Marilú Stea.

Solid -state -tyyppisissä SO -rakenteissa tunnetaan₃: Alfa (α-So₃), beeta (β-So₃) ja gamma (γ-So₃-A.

Gamma muodostaa γ-niin₃ Sisältää syklisiä trimmerkkejä, ts. Kolme niin₃ yhdessä muodostaen syklisen tai renkaan muotoisen molekyylin.

Kiinteän rikkitrioksidityyppisen gamman rengasmolekyyli. Kirjoittaja: Marilú Stea.

Beeta β-So -vaihe₃ Siinä on äärettömiä kierteisiä koostumuksen ketjuja₄ yhdistyneet toistensa kanssa.

Kiinteän rikkitrioksidityyppisen beeta -rakenne. Kirjoittaja: Marilú Stea.

Vakain tapa on alfa α-So₃, Samanlainen kuin beeta, mutta kerrosrakenne, kun yhdistyneet ketjut muodostavat verkon.

Nimikkeistö

-Rikkitrioksidi

-Rikkihappoanhydridi

-Rikkioksidi

-Sw₃ Gamma, γ-So₃

-Sw₃ beeta, β-niin₃

-Sw₃ Alfa, α-niin₃

Fyysiset ominaisuudet

Fyysinen tila

Huoneenlämpötilassa (noin 25 ºC) ja ilmakehän paineessa, niin₃ Se on väritön neste, joka emittoi höyryjä ilmassa.

Kun niin₃ Neste on puhdasta 25 ºC: n kohdalla on seos niin₃ monomeerinen (yksi molekyyli) ja trimeerinen (3 sidottu molekyyli) kaavan S₃JOMPIKUMPI₉, kutsutaan myös niin₃ Gamma γ-So₃.

Voi palvella sinua: Rankine -asteikko: Mikä on, tulokset, esimerkit

Lämpötilaa alentaessasi, jos niin₃ Se on puhdasta, kun se saavuttaa 16,86 ºC, se jähmettyy tai jäätyy γ-So₃, kutsutaan myös "niin jää₃".

Jos se sisältää pieniä määriä kosteutta (jopa erittäin pieniä jälkiä tai määriä), niin₃ Polymeroi beeta-β-So: n₃ joka muodostaa kiteet silkkisellä kirkkaudella.

Sitten muodostetaan lisää ammattiliittoja tuottamalla a-so-rakenne₃, joka on kiteinen kiinteä neulojen muodossa, joka muistuttaa asbestia tai asbestia.

Kun alfa ja beeta sulaa tuottavat gammaa.

Molekyylipaino

80,07 g/mol

Sulamispiste

Sw₃ Gamma = 16,86 ºC

Kolminkertainen

Se on lämpötila, jossa kolme fysikaalista tilaa on läsnä: kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen. Alfa -muodossa kolminkertainen piste on 62,2 ºC, ja beetaversiossa se on 32,5 ºC.

Lämmittämällä alfa -muoto tällä on suurempi taipumus sublimoida kuin sulattaa. Sublimimar tarkoittaa siirtymistä kiinteästä tilasta soodalle suoraan, menemättä nestemäisen tilan läpi.

Kiehumispiste

Kaikki niin₃ Keitä 44,8 ºC: n nopeudella.

Tiheys

Niin₃ Nesteen (gamma) tiheys on 1 9225 g/cm³ 20 ºC.

Niin₃ Kaasumainen tiheys on 2,76 suhteessa ilmaan (ilma = 1), mikä osoittaa, että se on raskaampi kuin ilma.

Höyrynpaine

Sw₃ Alfa = 73 mm Hg 25 ° C: ssa

Sw₃ beeta = 344 mm Hg 25 ° C: ssa

Sw₃ Gamma = 433 mm Hg 25 ° C: ssa

Tämä tarkoittaa, että gamma -muoto pyrkii haihtumaan helpommin kuin beeta ja tämä, että alfa.

Vakaus

Alfa -muoto on vakain rakenne, muut ovat metastabiilia, ts. Ne ovat vähemmän stabiileja.

Kemialliset ominaisuudet

Niin₃ Reagoi energisesti veden kanssa rikkihapon H antamiseksi₂Sw₄. Reagoidessasi on erittäin lämpöä niin, että vesihöyry irrotetaan nopeasti seoksesta.

Altistuminen ilmalle niin₃ imeä kosteutta nopeasti, säteilemällä tiheitä höyryjä.

Se on erittäin vahva kuivumisaine, tämä tarkoittaa, että se eliminoi vettä helposti muista materiaaleista.

SO: n rikki₃ Sillä on affiniteetti ilmaisiin elektroneihin (ts. Elektronit, jotka eivät ole yhteydessä kahden atomin välillä), joten se pyrkii muodostamaan komplekseja yhdisteiden kanssa, joilla on niitä, kuten pyridiini, trimetyyliamiini tai dioksaani.

Kompleksi rikkitrioksidin ja pyridiinin välillä. Benjah-BMM27 [julkinen alue]. Lähde: Wikimedia Commons.

Muodostamalla komplekseja, rikki ottaa "lainan" toisen yhdisteen elektronit tyydyttääkseen näiden puuttumisensa. Rikkitrioksidia on edelleen saatavana näissä komplekseissa, joita käytetään kemiallisissa reaktioissa tarjoamaan niin₃.

Se on orgaanisten yhdisteiden voimakas sulfonanttireagenssi, mikä tarkoittaa, että se auttaa lisäämään ryhmän helposti₃- Molekyyleille.

Se reagoi helposti monien metallien oksidien kanssa näiden metallien sulfaattien antamiseksi.

Se on syövyttävää metalleja, eläin- ja kasvikudoksia kohtaan.

Niin₃ Se on vaikeaa käsitellä useista syistä: (1) sen kiehumispiste on suhteellisen alhainen, (2) on taipumus muodostaa kiinteitä polymeerejä alle 30 ºC: n lämpötiloissa ja (3) on korkea reaktiivisuus melkein kaikkiin orgaanisiin aineisiin Ja vesi.

Voi palvella sinua: amorfiset kiinteät aineet: rakenne, ominaisuudet, esimerkit

Se voi räjähtävästi polymeroitua, jos se ei sisällä stabilointia ja kosteutta on läsnä. Stabilisaattorina käytetään dimetyylisulfaattia tai boorioksidia.

Saada

Se saadaan reaktiolla 400 ºC: ssa rikkidioksidin välillä niin₂ ja molekyylin happi tai₂. Reaktio on kuitenkin erittäin hidasta ja tämän nopeuden lisäämiseksi tarvitaan katalyyttejä.

2 niin₂ + JOMPIKUMPI₂ ⇔ 2 niin₃

Tätä reaktiota kiihdyttävien yhdisteiden joukossa ovat Platino Metal PT, vanadiumpentoksidi V₂JOMPIKUMPI₅, Rautaoksidi₂JOMPIKUMPI₃ ja typpioksidi.

Sovellukset

Öljynvalmistuksessa

Yksi sen tärkeimmistä sovelluksista koostuu öljyn tai savun rikkihapon valmistuksesta, jota kutsutaan siksi, että se säteilee näkyviä höyryjä paljain silmään. Sen saamiseksi niin imeytyy₃ Väkevöidyssä rikkihapossa H₂Sw₄.

Pu -rulfurinen oleum tai tupakointi. Näet valkoisen savun tulevan pullosta. W -. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]. Lähde: Wikimedia Commons.

Tämä tehdään erityisissä ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa torneissa, joissa väkevöity rikkihappo (joka on nestemäinen)₃ Kaasuma on nousussa.

Nest. Tässä on sekoitus h₂Sw₄ Ja niin₃, Mutta siinä on myös disulfuriinihappomolekyylejä H₂S₂JOMPIKUMPI₇ ja trisulfurinen H₂S₃JOMPIKUMPI₁₀.

Kemiallisissa sulfonaatioreaktioissa

Sulfonaatio on avainprosessi laajamittaisissa teollisissa sovelluksissa pesuaineiden, pinta -aktiivisten aineiden, väriaineiden, torjunta -aineiden ja lääketuotteiden valmistukseen.

Niin₃ Se toimii sulfonanttimerkkinä sulfonoitujen öljyjen ja alkyyli-angal-suljettujen pesuaineiden valmistamiseksi monien muiden yhdisteiden joukossa. Alla on aromaattisen yhdisteen sulfonaatioreaktio:

Arh + niin₃ → ARSO₃H

Bentseenisulfonaatio niin₃. Pedro8410 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]. Lähde: Wikimedia Commons.

Sulfonointireaktioissa oleumia voidaan käyttää₃ sen kompleksien muodossa pyridiinin tai trimetyyliamiinin kanssa muun muassa.

Metallinpoistossa

Kaasu S₃ Sitä on käytetty mineraalien hoidossa. Yksinkertaisista metallioksideista voi tulla paljon liukoisempia sulfaatteja, kun niitä käsitellään niin₃ suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa.

Rikimineraalit, kuten pyriitti (rautasulfidi), traktaatti₃ Sallii nämä metallit helposti ja edullisesti.

Rauta-, nikkeli- ja kuparisulfidit reagoivat niin kaasun kanssa₃ Jopa huoneenlämpötilassa muodostaen vastaavat sulfaatteja, jotka ovat erittäin liukoisia ja voivat altistua muille prosesseille puhdasta metallia varten.

Useissa käyttötarkoituksissa

Niin₃ Sen tarkoituksena on valmistaa kloorisulfuriinihappo, jota kutsutaan myös klorosulfonihappo HSO₃Cl.

Rikkitrioksidi on erittäin voimakas hapettia ja sitä käytetään räjähtävässä valmistuksessa.

Riskejä

Terveydelle

Niin₃ Se on erittäin myrkyllinen yhdiste kaikilla reiteillä, ts. Hengitys, nauttiminen ja ihon kosketus.

Irrita ja syövyttää limakalvoja. Aiheuttaa ihoa ja silmiä. Hänen höyrynsä ovat erittäin myrkyllisiä, kun ne hengitetään. Sisäisiä palovammoja tuotetaan, hengitysvaikeudet, rintakipu ja keuhkojen turvotus.

Voi palvella sinua: butanone: rakenne, ominaisuudet ja käytötRikkitrioksidi SO3 on erittäin syövyttävä ja vaarallinen. Kirjailija: Openicons. Lähde: Pixabay.

Se on myrkyllistä. Sen nauttiminen tuottaa vakavaa palamista, ruokatorven ja vatsan. Lisäksi epäillään, että se on syöpää.

Tulipalo tai räjähdys

Se edustaa palovaaraa, kun se on joutunut kosketukseen orgaanisten materiaalien, kuten puun, kuitujen, paperin, öljyn, puuvillan kanssa, varsinkin jos ne ovat märkiä.

On myös riski, jos joudut kosketuksiin tukikohtien kanssa tai vähentävien aineiden kanssa. Se yhdistetään veden räjähtävästi, muodostaen rikkihappoa.

Kosketus metallien kanssa voi tuottaa vetykaasua H₂ mikä on hyvin syttyvää.

Sitä tulisi välttää lasisuonissa säiliön mahdollisten väkivaltaisten repeämien estämiseksi.

Ympäristövaikutus

Niin₃ Sitä pidetään yhtenä suurimmista epäpuhtauksista, jotka ovat läsnä maan ilmakehässä. Tämä johtuu sen roolista aerosolien muodostumisessa ja sen vaikutuksesta happaan sateeseen (rikkihapon H muodostumisen vuoksi₂Sw₄-A.

Hapon sateen vaurioitunut metsä Tšekin tasavallassa. Lovecz [julkinen alue]. Lähde: Wikimedia Commons.

Niin₃ Se muodostuu ilmakehässä rikkidioksidin hapettumisen vuoksi niin₂. Kun niin muodostuu₃ Tämä reagoi nopeasti veden kanssa rikkihapon H muodostamiseksi₂Sw₄. Viimeaikaisten tutkimusten mukaan on olemassa muita SOS -muutosmekanismeja₃ Ilmakehässä, mutta tämän suuren määrän vettä johtuen niin otetaan edelleen huomioon₃ Lähinnä muutettuna h₂Sw₄.

Niin₃ Kaasu- tai teollisuuskaasumaista jätettä, joka sisältää sitä, ei pidä ladata ilmakehään, koska se on vaarallinen epäpuhtaus. Se on erittäin reaktiivinen kaasu ja kuten edellä on jo sanottu, ilman kosteuden läsnä ollessa₃ Siitä tulee rikkihappoa H₂Sw₄. Siksi ilmassa niin₃ jatkuu rikkihappona muodostaen pieniä pisaroita tai aerosolia.

Jos rikkihappopisarat tulevat ihmisen tai eläinten hengitystiloihin, ne kasvavat nopeasti siellä olevan kosteuden vuoksi, joten heillä on mahdollisuus tunkeutua keuhkoihin. Yksi H: n happamuoneen mekanismeista₂Sw₄ (tuo on niin₃) Se voi tuottaa voimakasta myrkyllisyyttä, koska elävien organismien (kasvit, eläimet ja ihmisen) solunulkoinen ja solunsisäinen pH muuttuu) muutokset).

Joidenkin tutkijoiden mukaan niin sumu₃ Se on syynä astmaatikkojen kasvuun Japanin alueella. Niin sumu₃ Sillä on erittäin syövyttävä vaikutus metalleihin, joten ihmisen rakentamat metallirakenteet, kuten jotkut sillat ja rakenteet, voivat vaikuttaa hyvin.

Niin₃ Nestettä ei pidä hylätä likaisten vesien tai viemärien viemärissä. Jos se kaadetaan viemäriin, voit luoda tulen tai räjähdysvaaran. Jos se vuotaa vahingossa, vesivirtaa ei tule suunnata tuotetta kohti. Sitä ei tule koskaan absorboida sahanpurulla tai muuhun imukykyiseen polttoaineeseen, koska se voi tuottaa tulipaloja.

Se tulisi imeytyä kuivaan hiekkaan, kuivaan maahan tai muuhun täysin kuivaan inerttiin imeytymiseen. Niin₃ Sitä ei pidä kaataa ympäristöön, eikä sen pitäisi koskaan ottaa yhteyttä tähän. Se tulisi pitää kaukana vesilähteistä, koska tämän kanssa tuottaa rikkihappoa, joka on haitallista vesi- ja maa -organismeille.

Viitteet

1. Sarkar, S. et al. (2019). Ammoniakin ja veden vaikutus rikkitrioksidin kohtaloon troposfäärissä: Sulfamihapon ja rikkihappojen muodostumisreittien teoreettinen tutkimus. J Phys Chem A.2019; 123 (14): 3131-3141. NCBI toipunut.Nlm.NIH.Hallitus.
2. Muller, t.Lens. (2006). Rikkihappo- ja rikkitrioksidi. Kirk-OTHMER-KEMIAALISEN TEKNOLOGIA. Osa 23. Haettu verkkokirjastosta.Viiva.com.
3. TAI.S. Lääketieteen kansalliskirjasto. (2019). Trioksidirikki. PubChemistä toipunut.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus.
4. Kikuchi, r. (2001). Rikkitrioksidin ympäristön hallinta: SO: n vaikutus₃ Ihmisten terveydelle. Ympäristönhallinta (2001) 27: 837. Linkki palautettu.Jousto.com.
5. Puuvilla, f. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Edistynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
6. Ismail, m.Yllyttää. (1979). Metallien uuttaminen sulfideista käyttämällä rikkitrioksidia fluidisoinnissa. J -. Kemia. Tekniikka. Biotekniikka. 1979, 29, 361-366. Haettu verkkokirjastosta.Viiva.com.