삼산화황
Sulfur trioxide![]() | |
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이름 | |
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선호 IUPAC 이름 삼산화황 | |
체계적 IUPAC 이름 설포닐리덴옥시탄 | |
기타 이름 무수황, 황(VI)산화물 | |
식별자 | |
3D 모델(JSmol) | |
체비 | |
켐스파이더 | |
ECHA InfoCard | 100.028.361 ![]() |
EC 번호 |
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1448 | |
펍켐 CID | |
RTECS 번호 |
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유니 | |
UN 번호 | 유엔 1829년 |
CompTox 대시보드 (EPA) | |
특성. | |
SO3 | |
어금질량 | 80.066 g/190 |
외관 | 무색에서 흰색 결정체까지 공기 중에 퍼질 수 있다.[2] 무색 액체와 가스.[3] |
냄새 | 다양하다. 증기는 자극적이다. 이산화황과 같다.[4] 안개에는 냄새가 없다.[3] |
밀도 | 1.92 g/cm3, 액체 |
녹는점 | 16.9°C(62.4°F, 290.0K) |
비등점 | 45°C(113°F, 318K) |
반응하여 황산을 준다. | |
열화학 | |
성 어금니 엔트로피 (S | 256.77 JK몰−1−1 |
의 성 엔탈피 대형화 (ΔfH⦵298) | −395.7 kJ/mol |
위험 | |
주요 위험 | 부식성이 매우 높음 |
안전자료표 | ICSC 1202 |
GHS 픽토그램 | ![]() ![]() |
GHS 시그널 워드 | 위험 |
H314, H335 | |
P261, P280, P305+351+338, P310[5] | |
NFPA 704(화재 다이아몬드) | |
플래시 포인트 | 불연성 |
치사량 또는 농도(LD, LC): | |
LC50(중간농도) | 랫드, 4시간 375mg/m3[citation needed] |
관련 화합물 | |
기타 양이온 | 삼산화 셀레늄 삼산화 텔루륨 |
관련 황산화물 | 일산화탄소 이산화황 |
관련 화합물 | 황산 |
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다. | |
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Infobox 참조 자료 | |
삼산화황(삼산화황 대체 철자, nisso sulfan이라고도 함)은 SO라는3 공식을 가진 화학 화합물이다. 그것은 "의문의 여지없이 경제적으로 가장 중요한" 황산화물로 묘사되어 왔다.[1] 황산의 전조로 산업 규모로 준비된다.
삼산화황은 기체 모노머, 결정 트리머, 고체 중합체 등 여러 형태로 존재한다. 삼산화황은 상온 바로 아래에 있는 고체로 액체 범위가 비교적 좁다. 기체성3 SO는 산성비의 일차적인 전조다.[6]
분자 구조 및 결합
SO3 분자는 삼각 평면이다. VSEPR 이론에 의해 예측된 바와 같이, 그것의 구조는3h D 포인트 그룹에 속한다. 황 원자는 산화 상태가 +6이고 공식 전하량이 0이다. S-O 본딩은 3개의 S-O 본딩 길이가 모두 1.42 å에서 같도록 분산된다.[1] 삼산화 기체 유황의 전기 쌍극자 모멘트는 0이다.
화학반응
삼산화황은 많은 반응을 일으킨다.[1]
- 수화 및 유화
HSO의24 무수화물이 그렇다3. 따라서 다음과 같은 수화 작용에 취약하다.
HO의2 작용과 유사하게 불소화수소가 첨가되어 불소황산을 만든다.
- SO3 + HF → FSOH3
- 탈산소화
SO는3 오산화 이디트로겐과 반응하여 화로황산염의 니트로늄 소금을 공급한다.
- 2 SO3 + N2O5 → [NO2]2S2O7
- 산화제
삼산화황은 산화제다. 이산화황은 티오닐 염화물로 산화된다.
- SO3 + SCl2 → SOCl2 + SOL2
- 루이스산
SO는3 루이스 베이스와 쉽게 인덕트를 형성하는 강한 루이스 산이다.[8] 피리딘으로 삼산화황 피리딘 콤플렉스를 부여한다. 디옥산 및 트리메틸아민으로부터 관련 인덕트가 형성된다.
- 설폰화제
삼산화황은 강력한 황화제로서 기판에 SO 그룹을3 첨가한다. 종종 기판은 유기적이다.[9] 활성 기질에 대해, 루이스의 삼산화황 베이스 유도체는 효과적인 황화제다.[10]
준비
공기 중에 있는 삼산화황에 대한 이산화황의 직접 산화는 매우 느리게 진행된다.
- SO2 + ½O2 = SO3 ΔH=-198.4
공업
산업적으로3 SO는 접촉 과정에 의해 만들어진다. 이산화황은 유황이나 철화석(철광석)을 태워서 생성된다. 정전기 강수에 의해 정화된 후 SO는2 촉매에서 400~600°C 사이의 대기 산소에 의해 산화된다. 대표적인 촉매는 키젤구어 또는 실리카 지지대에 산화칼륨 KO로2 활성화된 오산화 바나듐(VO25)으로 구성된다. 플래티넘은 또한 매우 잘 작동하지만 너무 비싸고 불순물에 의해 훨씬 더 쉽게 중독된다.[11] 이런 방식으로 만들어진 삼산화황의 대부분은 황산으로 바뀐다.
실험실
3산화황은 비황산나트륨의 2단계 열분해로 실험실에서 준비할 수 있다. Pyrosulfate 나트륨은 중간 제품이다:[12]
- 315°C에서의 탈수:
- 2 NaHSO4 → NaSO227 + HO2
- 460°C에서 균열:
- NaSO227 → NaSO24 + SO3
반면 KHSO는 같은4 반응을 보이지 않는다.[12]
또한 오산화 인으로 황산을 탈수하여 준비할 수도 있다.[13]
적용들
삼산화황은 황화 반응의 시약이다. 이 과정들은 세제, 염료, 약품을 제공한다. 삼산화황은 황산에서 나오는 상황에서 생성되거나 산에서 용액으로 사용된다.
BO23 안정화 삼산화황은 20세기에 베이커 & 애덤슨에 의해 트레이드네임 "술판"으로 거래되었다.[14]
구조 SO3


액체 및 기체[15] SO3 모두 모노머와 주기적 트리머 사이의 평형 속에 존재한다. 고체 SO의3 성질은 복잡하고 최소 3개의 다형체가 알려져 있는데, 이들 사이의 변환은 물의 흔적들에 의존하고 있다.[16]
절대 순수 SO는3 16.8°C에서 동결되어 주기적 트리머 구성[S(=O)(2μ-O)]3[17][1]을 채택한 γ-SO3 형태를 제공한다.
SO가3 27°C 이상으로 응축되면 녹는점이 62.3°C인 α-SO3 형성이 된다. α-SO는3 외관상 섬유다. 구조적으로는 고분자 [S(=O)(2μ-O)]n이다. 폴리머의 각 끝은 OH 그룹으로 종료된다.[1] β-SO는3 알파 형태와 마찬가지로 섬유질이지만 분자 중량은 다르며, 히드록실-캡슐 폴리머로 구성되지만 32.5°C에서 녹는다. 감마와 베타 형태는 모두 측정이 가능하며, 충분한 시간 동안 서 있으면 결국 안정된 알파 형태로 변환된다. 이 전환은 물의 흔적 때문에 일어난다.[18]
고체 SO의3 상대 증기압은 동일한 온도에서 알파 < 베타 < 감마인데, 상대적인 분자중량을 나타낸다. 삼산화 액황은 감마 형태와 일치하는 증기 압력을 가지고 있다. 따라서 α-SO의3 결정체를 용해 지점까지 가열하면 증기 압력이 갑자기 증가하게 되는데, 이는 가열되는 유리 용기를 산산조각 낼 정도로 충분히 강력할 수 있다. 이 효과는 "알파 폭발"로 알려져 있다.[18]
so는3 공격적으로 저광학적이다. SO와 목재 또는3 면의 혼합물이 발화할 수 있을 정도로 수화열은 충분하다. 이러한 경우, SO는3 이러한 탄수화물을 탈수시킨다.[18]
안전
산화제인 동시에 삼산화황은 부식성이 강하다. 물과 격렬하게 반응하여 부식성이 높은 황산을 생성한다.
참고 항목
참조
- ^ Jump up to: a b c d e f Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 703–704. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ "SULFUR TRIOXIDE CAMEO Chemicals NOAA". Cameochemicals.noaa.gov.
- ^ Jump up to: a b Lerner, L. (2011). Small-Scale Synthesis of Laboratory Reagents with Reaction Modeling. CRC Press. p. 10. ISBN 9781439813133. LCCN 2010038460.
- ^ "Substance:Sulfur trioxide - Learn Chemistry Wiki". Rsc.org.
- ^ "Sulfur trioxide 227692" (PDF). SO3. Archived from the original on 2020-09-01. Retrieved 1 September 2020.
- ^ Thomas Loerting; Klaus R. Liedl (2000). "Toward elimination of descrepancies between theory and experiment: The rate constant of the atmospheric conversion of SO3 to H2SO4". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (16): 8874–8878. Bibcode:2000PNAS...97.8874L. doi:10.1073/pnas.97.16.8874. PMC 16788. PMID 10922048.
- ^ "The Manufacture of Sulfuric Acid and Superphosphate" (PDF). Chemical Processes in New Zealand.
- ^ Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999), Advanced Inorganic Chemistry (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
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- ^ 웨인하임 소재 울만 산업화학 백과사전 에르만 뮐러 "술푸르산과 삼산화황" 2000 doi:10.1002/14356007.a25_635
- ^ Jump up to: a b K.J. de Vries; P.J. Gellings (May 1969). "The thermal decomposition of potassium and sodium-pyrosulfate". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 31 (5): 1307–1313. doi:10.1016/0022-1902(69)80241-1.
- ^ "How to make sulfur trioxide - YouTube". www.youtube.com. Retrieved 1 September 2020.
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Sulfur trioxide used was pure, colorless liquid SO3 marketed under the trade name Sulfan by Baker and Adamson
CS1 maint: 2021년 10월 현재 DOI 비활성화(링크) - ^ Lovejoy, R. W.; Colwell, J. H.; Eggers, D. F.; Halsey, G. D. (February 1962). "Infrared Spectrum and Thermodynamic Properties of Gaseous Sulfur Trioxide". The Journal of Chemical Physics. 36 (3): 612–617. doi:10.1063/1.1732581.
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- ^ Jump up to: a b c Merck Index of Chemical and Drugs, 제9차 단자 8775