Tlenek siarki w przyrodzie i życiu człowieka
W tym artykule znajdziesz informacje o tym, czym jest tlenek siarki. Uwzględnione zostaną jego podstawowe właściwości o charakterze chemicznym i fizycznym, istniejące formy, metody ich wytwarzania i różnice między nimi. Przedstawione zostaną również dziedziny zastosowania i biologiczna rola tego tlenku w różnych jego postaciach.
Co to jest substancja
Tlenek siarki to związek prostych substancji, siarki i tlenu. Istnieją trzy formy tlenków siarki, różniące się stopniem symboliczności pokazanej na S, a mianowicie: SO (tlenek monotlenku, tlenek siarki), SO2 (dwutlenek siarki lub dwutlenek siarki) i SO3 (trójtlenek lub bezwodnik siarki). Wszystkie wymienione zmiany tlenków siarki mają podobne właściwości chemiczne i fizyczne.
Ogólne informacje na temat tlenku siarki
Biwalentny tlenek siarki lub tlenek siarki substancja nieorganiczna składający się z dwóch prostych elementów - siarki i tlenu. Formuła to SO. W normalnych warunkach jest to gaz bezbarwny, ale o ostrym i specyficznym zapachu. Reaguje z wodnym roztworem. Rzadko spotykany związek w ziemskiej atmosferze. Ze względu na niestabilność temperatury występuje ona w formie dimerycznej - S 2 O 2 . Czasem w stanie, wchodząc w reakcję z tlenem, w wyniku reakcji z utworzeniem dwutlenku siarki. Sól nie tworzy się.
Tlenek siarki (2) zwykle otrzymuje się przez spalanie siarki lub rozkładanie jej bezwodnika:
- 2S2 + O 2 = 2SO;
- 2SO2 = 2SO + O2.
Substancja rozpuszcza się w wodzie. W wyniku tego tlenek siarki tworzy kwas tiosulfurowy:
- S 2 O 2 + H 2 O = H 2 S 2 O 3 .
Ogólne informacje na temat dwutlenku siarki
Tlenek siarki jest inną postacią tlenków siarki o wzorze chemicznym SO 2 . Ma nieprzyjemny zapach i nie ma koloru. Pod ciśnieniem może zapalić się w temperaturze pokojowej. Po rozpuszczeniu w wodzie tworzy się niestabilnie kwas siarkowy. Można go rozpuścić w roztworach etanolu i kwas siarkowy. Jest składnikiem gazu wulkanicznego.
Przemysł produkowany jest przez spalanie siarki lub spalanie jej siarczków:
- 2FeS 2 + 5O 2 = 2FeO + 4SO 2 .
W laboratoriach z reguły SO 2 otrzymuje się za pomocą siarczynów i hydrosulfitów, poddając działaniu silnych kwasów, a także metali o małym stopniu aktywności stężonego H2SO4.
Podobnie jak inne tlenki siarki, SO 2 jest tlenek kwasowy. Interakcja z alkaliami, tworzenie różnych siarczynów, reaguje z wodą, tworząc kwas siarkowy.
SO 2 jest niezwykle aktywny, co wyraźnie widać w jego właściwościach redukujących, gdzie wzrasta stopień utleniającego tlenku siarki. Może wykazywać właściwości utleniające, jeśli jest wystawiony na działanie silnego środka redukującego. Ostatnia cecha charakterystyczna jest używana do wytwarzania kwasu podfosforowego lub do oddzielania S od gazów z metalurgicznego pola aktywności.
Tlenek siarki (4) jest szeroko stosowany przez ludzi do produkcji kwasu siarkowego lub jego soli - jest to jego główne pole zastosowania. Uczestniczy również w procesach produkcji wina i działa tam jako konserwant (E220), czasami jest używany do zbioru magazynów i magazynów warzywnych, ponieważ niszczy mikroorganizmy. Materiały, których nie można wybielić chlorem, poddaje się działaniu tlenku siarki.
SO 2 jest dość toksycznym związkiem. Charakterystyczne objawy wskazujące na zatrucie to kaszel, pojawienie się problemów z oddychaniem, zwykle w postaci kataru, chrypki, pojawienia się niezwykłego smaku i bólu gardła. Wdychanie takiego gazu może spowodować uduszenie, osłabienie zdolności mowy osoby, wymioty, trudności w połykaniu, jak również obrzęk płuc w ostrej postaci. Maksymalne dopuszczalne stężenie tej substancji w pomieszczeniu roboczym wynosi 10 mg / m 3 . Jednak u różnych ludzi ciało może wykazywać różne wrażliwości dwutlenek siarki.
Ogólne dane dotyczące bezwodnika kwasu siarkowego
Dwutlenek siarki lub dwutlenek siarki, jak się go nazywa, jest najwyższym tlenkiem siarki o wzorze chemicznym SO 3 . Ciecz o duszącym zapachu, bardzo lotna w standardowych warunkach. Może zamarznąć, tworząc mieszaninę krystalicznego typu stałych modyfikacji, w temperaturze 16,9 ° C i poniżej.
Szczegółowa analiza wyższych tlenków
Gdy SO2 jest utleniany powietrzem w wysokich temperaturach, warunkiem koniecznym jest obecność katalizatora, na przykład V2O5, Fe2O3, NaVO3 lub Pt.
Rozkład termiczny siarczanów lub oddziaływanie ozonu z SO 2 :
- Fe 2 (SO 4 ) 3 = Fe 2 O 3 + 3SO 3 ;
- SO 2 + O 3 = SO 3 + O 2 .
Utlenianie SO 2 za pomocą NO 2 :
- SO2 + NO2 = SO3 + NO.
Fizyczne cechy jakościowe obejmują: obecność płaskiej struktury, typu trygonalnego i symetrii D3h w stanie gazu, podczas przejścia od gazu do kryształu lub cieczy tworzy trimer o charakterze cyklicznym i łańcuch zygzakowaty, ma kowalencyjne wiązanie polarne.
W postaci stałej, SO3 występuje w postaciach alfa, beta, gamma i sigma, natomiast ma odpowiednio inną temperaturę topnienia, stopień polimeryzacji i różnorodne postacie krystaliczne. Występowanie takiej liczby typów SO3 jest spowodowane tworzeniem wiązań typu donor-akceptor.
Właściwości bezwodnika siarkowego obejmują wiele jego cech, z których najważniejsze to:
Zdolność do interakcji z zasadami i tlenkami:
- 2KHO + SO3 = K 2 SO 4 + H 2 O;
- CaO + SO 3 = CaSO 4 .
Najwyższy tlenek siarki SO 3 ma dość dużą aktywność i tworzy kwas siarkowy, oddziałując z wodą:
- SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.
Reaguje z chlorowodorem i tworzy kwas chlorosulfonowy:
- SO 3 + HCl = HSO 3 Cl.
Charakterystyka tlenku siarki jest przejawem silnych właściwości utleniających.
Zastosowanie bezwodnika siarkowego polega na tworzeniu kwasu siarkowego. Niewielka jego ilość uwalniana jest do środowiska podczas stosowania kontrolerów siarki. SO3, tworząc kwas siarkowy po interakcji z mokrą powierzchnią, niszczy wiele niebezpiecznych organizmów, takich jak grzyby.
Podsumowując
Tlenek siarki może znajdować się w różnych stanach agregacji, zaczynając od cieczy i kończąc na postaci stałej. Rzadko spotyka się go w przyrodzie i istnieje wiele sposobów na uzyskanie go w przemyśle, a także sfer, w których można go wykorzystać. Sam tlenek ma trzy formy, w których wykazuje różne poziomy walencyjności. Może być bardzo toksyczny i powodować poważne problemy zdrowotne.