Dwutlenek siarki

związek chemiczny

Dwutlenek siarki, ditlenek siarki (nazwa Stocka: tlenek siarki (IV)), SO
2
nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków siarki, w którym siarka znajduje się na IV stopniu utlenienia. W warunkach normalnych jest to bezbarwny gaz o ostrym, gryzącym i duszącym zapachu, silnie drażniący drogi oddechowe. Jest trujący dla zwierząt i szkodliwy dla roślin. Ma własności bakteriobójcze i pleśniobójcze. Jest produktem ubocznym spalania paliw kopalnych, przez co przyczynia się do zanieczyszczenia atmosfery (smog). Jego wzrost stężenia w powietrzu wpływa na liczbę ostrych zespołów wieńcowych[10]. Stosowany jako konserwant (E220), szczególnie powszechnie do win, także markowych. Dwutlenek siarki wykorzystuje się również do produkcji siarczynów, do bielenia (w przemyśle tekstylnym i papierniczym), dezynfekcji (znany już w starożytności) i jako czynnik chłodniczy. Jest produktem pośrednim podczas produkcji kwasu siarkowego. Rozpuszcza się m.in. w wodzie i acetonie.

Dwutlenek siarki
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

SO2

Masa molowa

64,06 g/mol

Wygląd

bezbarwny gaz[2]

Identyfikacja
Numer CAS

7446-09-5

PubChem

1119

Podobne związki
Podobne związki

ditlenek selenu, ditlenek telluru, tlenek siarki, tritlenek siarki

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

Budowa cząsteczkiEdytuj

W fazie gazowej cząsteczka SO
2
ma kształt litery V[11]. Oba wiązania siarka–tlen mają długość 143 pm, a kąt między nimi wynosi 119,5°[12]. Atom siarki ma hybrydyzację sp2 i ma jedną wolną parą elektronową[11][13]. Struktury elektronowej cząsteczki SO
2
nie da się przedstawić jednym wzorem Lewisa(ang.)[14], gdyż wiązania siarka–tlen mają charakter pośredni między wiązaniem pojedynczym (dS−O = 163 pm) a podwójnym (dS=O = 140 pm), choć długość 143 pm jest bardzo zbliżona do wiązania podwójnego[11]. Budowę cząsteczki można zobrazować za pomocą struktur rezonansowych[13][14][15]:

Natomiast z porównania długości i energii wiązań w cząsteczkach SO
2
i SO z izoelektronowymi O
3
i O
2
można wnioskować, że rząd wiązania siarka–tlen w SO
2
wynosi co najmniej 2[16]:

Porównanie parametrów wiązań siarka–tlen[16]
Wiązanie siarka–tlen O
2
O
3
SO SO
2
Długość [pm] 121 128 148 143
Energia [kJ/mol] 490 297 524 548
Stabilność + +
Rząd wiązania 2 1,5 ? ≥2

Charakterystyka chemicznaEdytuj

Przemysłowo otrzymywany jest przez spalanie siarki[14][16]:

S + O
2
→ SO
2

lub siarkowodoru[16]:

2H
2
S + 3O
2
→ 2SO
2
+ 2H
2
O

lub podczas prażenia rud siarczkowych w obecności powietrza, np.[14][16]:

4FeS
2
+ 11O
2
→ 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2

W obecności katalizatora (np. V2O5) powstały dwutlenek utlenia się do trójtlenku siarki:

2SO
2
+ O
2
_kat. 2SO
3

(podobna reakcja zachodzi także w atmosferze z udziałem promieniowania UV lub ozonu)

Dwutlenek siarki dobrze rozpuszcza się w wodzie, dając słaby kwas siarkawy:

SO
2
+ H
2
O ⇄ H
2
SO
3

PrzypisyEdytuj

  1. Neil G. Connelly i inni, Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), International Union of Pure and Applied Chemistry, RSC Publishing, 2005, s. 327, ISBN 978-0-85404-438-2 (ang.).
  2. Farmakopea Polska X, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276, ISBN 978-83-63724-47-4.
  3. a b c d Lide 2009 ↓, s. 4-92.
  4. a b Lide 2009 ↓, s. 6-53.
  5. Lide 2009 ↓, s. 6-174.
  6. Lide 2009 ↓, s. 9-52.
  7. Dwutlenek siarki (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2019-02-24].
  8. Ditlenek siarki (nr 84694) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2019-02-24]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  9. Dwutlenek siarki (nr 84694) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2019-02-24]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  10. Łukasz Kuźma i inni, Exposure to air pollution-a trigger for myocardial infarction? A nine-year study in Bialystok-the capital of the Green Lungs of Poland (BIA-ACS registry), „International Journal of Hygiene and Environmental Health”, 229, 2020, s. 113578, DOI10.1016/j.ijheh.2020.113578, PMID32758862 [dostęp 2021-11-15] (ang.).
  11. a b c Geoffrey Rayner-Canham, Tina Overton, Descriptive inorganic chemistry, wyd. 5, New York: W.H. Freeman, 2010, s. 436, ISBN 978-1-4292-1814-6, OCLC 763131960.
  12. Terence P. Cunningham i inni, Chemical bonding in oxofluorides of hypercoordinate sulfur, „Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions”, 93 (13), 1997, s. 2247–2254, DOI10.1039/a700708f [dostęp 2021-11-15] (ang.).
  13. a b James E. House, Inorganic chemistry, wyd. 3, London 2020, s. 590, ISBN 978-0-12-814369-8, OCLC 1126335516.
  14. a b c d Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 614, ISBN 83-01-13654-5.
  15. Catherine E. Housecroft, A.G. Sharpe, Inorganic chemistry, wyd. 4, Harlow: Pearson, 2012, s. 573, ISBN 978-0-273-74275-3, OCLC 775664094.
  16. a b c d e Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 698–700, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).

BibliografiaEdytuj

Linki zewnętrzneEdytuj