Oxid sírový (chemický vzorec SO3) je jeden z oxidů síry, který je hlavní příčinou vzniku kyselých dešťů. Vyrábí se ve velkém množství jako prekurzor kyseliny sírové.
Příprava a výroba Průmyslově se vyrábí oxidací oxidu siřičitého 2 SO2 + O2 → 2 SO3
Tato reakce je silně exotermická a je vratná; proto je nutno ji provádět za relativně nízkých teplot do 500 °C a za přítomnosti katalyzátorů (např. platiny nebo oxidu vanadičného, wolframového, molybdenového aj.). Za vysokých teplot vyšších než 800 °C probíhá tato reakce opačným směrem a z oxidu sírového vzniká opět oxid siřičitý a kyslík.
V laboratoři se oxid sírový připravuje termickým rozkladem síranu železitého: Fe2(SO4)3 → 3 SO3 + Fe2O3
nebo destilací olea, což je roztok oxidu sírového v kyselině sírové, případně zahříváním hydrogensíranu sodného
dehydratace: NaHSO4 → Na2S2O7 + H2O rozklad: Na2S2O7 → Na2SO4 + SO3
Vlastnosti
Struktura V plynném stavu má monomerní forma oxidu planární uspořádání (grupa symetrie D3h). V kapalném i plynném skupenství existuje rovnováha mezi monomerem a trimerem (S3O9). V pevném stavu je oxid sírový vždy trimerní nebo polymerní. Cyklický trimer zaujímá vaničkovou konformaci (grupa symetrie D3v) podobnou cyklohexanu.
Krystaluje v podobě bezbarvých kosočtverečných krystalů jako modifikace γ-SO3; pokud přijde do styku s vodou, tak vytváří bílé jednoklonné jehličkovité krystaly modifikace β-SO3, které jsou tvořeny směsí vláknitých polysírových kyselin. Nejstálejší formou oxidu sírového je jednoklonný α-SO3, který má složitou vrstevnatou strukturu, vzniklou příčným spojováním řetězců.
střed|Struktura monomeru a trimeru Prostorová struktura monomerní a trimerní formy oxidu sírového
Chemické vlastnosti S vodou reaguje velmi prudce, a podle stechiometrického poměru reakčních složek vzniká buď kyselina sírová SO3 + H2O → H2SO4
nebo oleum, případně směsi polysírových kyselin. Oxid sírový je velmi silné dehydratační činidlo: z organických látek odštěpuje vodu, např. jeho působením na ethanol vzniká ethen (ethylen) a kyselina sírová CH3CH2OH + SO3 → CH2=CH2 + H2SO4
Reakcí s halogenovodíky vznikají halogensírové kyseliny HSO3X, např. reakcí s chlorovodíkem SO3 + HCl → HSO3Cl
vzniká kyselina chlorsírová (chlorsulfonová).
Oxid sírový je velmi silnou Lewisovou kyselinou. Tvoří proto velké množství různých aduktů s mnoha organickými i anorganickými ligandy.
Použití Průmyslově vyráběný oxid sírový se ihned zpracovává na kyselinu sírovou.
Bezpečnost Oxid sírový je silně žíravý, neboť ve styku s tkáněmi těla z nich odnímá vodu a mění se na kyselinu sírovou. Necháme-li odpadnout kapku vody na oxid sírový, dojde k explozívní reakci.
Odkazy Reference
Literatura
Externí odkazy
Sírový Kategorie:Sírové sloučeniny