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Anhydride sulfureux

Le « SO2 » réoriente ici. Pour le jeu vidéo, voyez Tenez le premier rôle l'océan : La deuxième histoire.
Anhydride sulfureux
D'autres noms oxyde du soufre (IV) ; anhydride sulfureux
Marques
Nombre de CAS [7446-09-5]
Nombre de RTECS WS4550000
Propriétés
Formule moléculaire SO2
La masse molaire 64.054 g mole−1
Aspect gaz sans couleur
Densité 2.551 g/l, gaz
Point de fusion

°C −72.4 (200.75 K)
Point d'ébullition

°C −10 (263 K)
Solubilité dans l'eau 9.4 g/100 ml (°C 25)
Acidité (pKa) 1.81
Structure
Forme moléculaire 120° coudé[1]
Moment de dipöle 1.63 D
Risques
Classification de l'UE Toxique
NFPA 704
 
3
 
 
R-expressions R23 R34
S-expressions (S1/2) S9 S26 S36/37/39 S45
Point d'inflammabilité inflammable
Composés relatifs
Composés relatifs Trioxyde de soufre; acide sulfurique
À moins que pour où remarquables autrement, des données soient données
matériaux dans le leur état standard
(25 à °C, kPa 100)
Déni et références d'Infobox

Anhydride sulfureux (aussi anhydride sulfureux) est composé de produit chimique avec la formule AINSI2. AINSI2 est produit près volcans et dans divers processus industriels. Depuis charbon et pétrole contenez souvent les composés de soufre, leur combustion produit de l'anhydride sulfureux. Davantage d'oxydation d'AINSI2, habituellement en présence d'un catalyseur comme NON2, formes H2AINSI4, et ainsi pluies acides.[2] C'est l'une des causes pour le souci au-dessus des incidences sur l'environnement de l'utilisation de ces carburants comme sources d'énergie.

Table des matières

Préparation

L'anhydride sulfureux peut être préparé par la brûlure soufre:

S8 + 8 O2 → 8 AINSI2

La combustion de sulfure d'hydrogène et l'organosulfur compose le montant pareillement.

2 H2S (g) + 3 O2→ 2 H de (G)2O (g) + 2 AINSI2(G)

La torréfaction des minerais de sulfure tels que le fer pyrites, sphalérite (blende de zinc) et cinabre (sulfure de mercure) libère également AINSI2:

4 FeS2(s) + 11 O2Fe du → 2 de (G)2O3(s) + 8 AINSI2(G)
2 ZnS(s) + 3 O2→ 2 ZnO de (G) + 2 AINSI2(G)
HgS + O2→ hectogramme (g) de (G) + AINSI2(G)

L'anhydride sulfureux est un sous-produit dans la fabrication de ciment: CaSiO3 et CaSO4 est chauffé avec coke et sable dans ce processus :

2 CaSO4(s) + 2SiO2(s) + → 2 CaSiO de C3(s) + 2 AINSI2(G) + CO2(G)

Action de chaud acide sulfurique sur le cuivre turnings produit l'anhydride sulfureux.

Cu + 2H2AINSI4→ CuSO (d'aq)4(aq) + AINSI2(G) + 2H2O (l)

Structure et liaison

AINSI2 est une molécule coudée avec C2v groupe de point de symétrie. En termes de électron-compte les formalismes, l'atome de soufre a état d'oxydation de +4, a charge formelle de 0, et est entouré par 5 paires d'électron et peut être décrit comme a molécule hypervalent. De la perspective de théorie orbitale moléculaire, la plupart de ces électrons de valence sont occupées à coller AINSI.
trois structures de résonance de l'anhydride sulfureux

AINSI les liens sont plus courts dedans AINSI2 (143.1 P.M.) que dedans oxyde de soufre, AINSI (148.1 P.M.), tandis que les liens d'O-O sont plus longs en O3 (127.8 P.M.) que dedans dioxygen, O2 (120.7 P.M.). L'énergie en esclavage moyenne est plus grande dedans AINSI2 (548 kJ mole−1) que dans AINSI (524 kJ mole−1), tandis que son est moins en O3 (297 kJ mole−1) qu'en O2 (490 kJ mole−1). Ces preuve mènent des chimistes à conclure que colle AINSI en anhydride sulfureux ont a ordre en esclavage au moins de 2, à la différence de l'O-O colle dedans l'ozone, qui ont un ordre en esclavage de 1.5[3]

Réactions

Le traitement des solutions basiques avec de l'anhydride sulfureux a les moyens sulfite sels :

AINSI2 + Na de → de NacOh 22AINSI3 + H2O

Comportant le soufre dans l'état de l'oxydation +4, l'anhydride sulfureux est a agent réducteur. Il est oxydé par des halogènes tels que le chlore pour donner les halogénures de sulfuryl :

AINSI2 + Cl2 → AINSI2Cl2

Cependant, aux occasions rares, il peut également agir en tant que agent de oxydation: dans Processus de Claus, l'anhydride sulfureux est réduit par le sulfure d'hydrogène donnent le soufre élémentaire :

AINSI2 + 2 H2→ 3 DE S S + 2 H2O

L'anhydride sulfureux peut agir en tant qu'attache en métal ligand, typiquement où le métal de transition est dans l'état 0 ou +1 d'oxydation.[4] On a déterminé jusqu'à 9 modes différents de liaison qui incluent[4]:

  • Donation de S - planaire et pyramidale η1
  • Donation d'O η1
  • côté de donation de π dessus η2
  • S jetant un pont sur à travers deux centres en métal ou deux extrémités d'une fève de métal-métal
  • OS jetant un pont sur à deux centres en métal
  • en jetant un pont sur un métal centrez le côté de donation de π dessus, l'autre donation du centre O en métal
  • jeter un pont sur plus de trois centres en métal

Utilisations

Comme préservatif

L'anhydride sulfureux est parfois employé comme a préservatif pour sec abricots et autre fruits secs en raison du son antimicrobien des propriétés, il s'appelle parfois E220 une fois utilisé de cette façon. Le préservatif est employé pour maintenir l'aspect du fruit et pour empêcher décomposition. Sa présence peut donner à fruit un produit chimique distinctif goût.

Dans la vinification

L'anhydride sulfureux est un composé très important dans la vinification, et est indiqué comme parties par million en vin, Nombre d'E: E220.[5] Il est présent même dans prétendu unsulphurated le vin aux concentrations de jusqu'à 10 milligrammes par litre.[6] Il sert d'antibiotique et de vin antioxydant et protecteur de la détérioration par des bactéries et d'oxydation. Il aide également à garder l'acidité volatile aux niveaux souhaitables. L'anhydride sulfureux est responsable des mots « contient des sulfites » trouvés sur des étiquettes de vin. Vins avec AINSI2 les concentrations au-dessous de 10ppm n'exigent pas « contient des sulfites » sur l'étiquette par des lois des USA et de l'UE. La limite supérieure d'AINSI2 permis en vin est 350ppm aux USA, en UE 160 pages par minute pour les vins rouges et de 210 pages par minute pour le blanc et vins de vin rosé. Dans de basses concentrations AINSI2 est la plupart du temps indétectable en vin, mais à 50ppm fini, AINSI2 devient évident dans le nez et le goût du vin.

AINSI2 est également un élément très important en hygiène d'établissement vinicole. Des établissements vinicoles et l'équipement doivent être maintenus très propre, et parce que l'agent de blanchiment ne peut pas être employé dans un établissement vinicole, un mélange d'AINSI2, l'eau, et l'acide citrique est utilisé généralement pour nettoyer des tuyaux, des réservoirs, et tout autre équipement pour le maintenir propre et exempt des bactéries.

Comme agent de blanchiment réducteur

L'anhydride sulfureux est également un bon reductant. En présence de l'eau, l'anhydride sulfureux peut décolorer des substances. Spécifiquement il est une réduction utile agent de blanchiment pour papiers et matériaux sensibles tels que des vêtements. Cet effet de blanchissement normalement ne dure pas très longtemps. L'oxygène dans l'atmosphère oxyde de nouveau les colorants réduits, reconstituant la couleur.

Précurseur à l'acide sulfurique

L'anhydride sulfureux est également employé pour préparer l'acide sulfurique, étant converti en trioxyde de soufre, et puis à oléum, en lequel est transformé acide sulfurique. L'anhydride sulfureux à cette fin est fait quand le soufre combine avec l'oxygène. La méthode de convertir l'anhydride sulfureux en acide sulfurique s'appelle procédé de contact.

Rôles biochimiques et biomédicaux

L'anhydride sulfureux est toxique dans de grands montants. Lui ou son bisulfite bas conjugué est produit biologiquement comme intermédiaire sulfate-en réduisant des organizations et dans les bactéries de oxydation de soufre aussi bien. L'anhydride sulfureux n'a aucun rôle dans la biologie mammifère. L'anhydride sulfureux bloque des signaux de nerf de récepteurs pulmonaires de bout droit (PSR) et supprime Réflexe d'inflation de Hering-Breuer.

Comme réfrigérant

Étant facilement condensé et avec un à haute température de l'évaporation, l'anhydride sulfureux est un matériel de candidat pour des réfrigérants. Avant le développement de freons, l'anhydride sulfureux a été employé comme a réfrigérant dans des réfrigérateurs à la maison.

Comme réactif et dissolvant

L'anhydride sulfureux est un dissolvant inerte souple qui a été employé couramment pour dissoudre les sels fortement de oxydation. Il est également employé de temps en temps comme source de groupe de sulfonyl dedans synthèse organique. Traitement d'arylesels de diazonium avec de l'anhydride sulfureux a les moyens le chlorure arylique correspondant de sulfonyl.[7]

Déchloration

Dans le traitement des eaux résiduaires municipal l'anhydride sulfureux est employé pour traiter l'eau usagée chlorée avant le dégagement. L'anhydride sulfureux réagit avec du chlore libre et combiné pour former les ions négativement chargés de chlorure. [8]

Émissions

Selon LES États-Unis EPA (comme présenté par Almanach 2002 du monde ou sous la forme de diagramme[9]), la quantité suivante d'anhydride sulfureux a été libérée dans LES États-Unis par an, mesuré dans les milliers de tonnes courtes:

*1999 18,867
*1998 19,491
*1997 19,363
*1996 18,859
*1990 23,678
*1980 25,905
*1970 31,161

Dû en grande partie au LES USA EPA Programme de pluies acides, les États-Unis a été témoin d'une diminution de 33 pour cent des émissions entre 1983 et 2002. Cette amélioration a résulté de désulfuration de fumée, une technologie qui permet AINSI2 être chimiquement lié dedans centrales électriques contenant du soufre brûlant charbon ou huile. En particulier, oxyde de calcium (chaux) réagit avec de l'anhydride sulfureux à la forme sulfite de calcium:

Cao + AINSI2 → CaSO3

L'oxydation aérobie convertit ce CaSO3 dans CaSO4, gypse. La plupart de gypse vendu en Europe vient de la désulfuration de fumée.

Catalyseurs additifs de nouveau carburant, comme ferox, sont employés dans l'essence et des moteurs diesel afin d'abaisser l'émission des gaz d'oxyde de soufre dans l'atmosphère. Ceci est également fait en forçant le soufre dans les sels minéraux stables et les sulfates minéraux mélangés par opposition aux oxydes d'acide sulfurique et de soufre.

En date de 2006, La Chine est le plus grand pollueur de l'anhydride sulfureux du monde, avec 2005 émissions estimées à 25.49 millions de tonnes. Cette quantité représente une augmentation de 27% depuis 2000, et est rudement comparable aux États-Unis émissions en 1980[10].

Al-Mishraq, une usine irakienne de soufre, était l'emplacement d'un désastre 2003 ayant pour résultat le dégagement des quantités massives d'anhydride sulfureux dans l'atmosphère.

La dépendance de la température de la solubilité aqueuse

22 g/100ml (0 °C) 15 g/100ml (°C 10)
11 g/100ml (°C 20) 9.4 g/100 ml (°C 25)
8 g/100ml (°C 30) 6.5 g/100ml (°C 40)
5 g/100ml (°C 50) 4 g/100ml (°C 60)
3.5 g/100ml (°C 70) 3.4 g/100ml (°C 80)
3.5 g/100ml (°C 90) 3.7 g/100ml (°C 100)
  • Les valeurs sont tabulées pour le kPa 101.3 pression partielle d'AINSI2. Solubilité du gaz dans un liquide dépend du gaz pression partielle selon La loi d'Henry.
  • Le solublity est donné pour « l'eau pure », c.-à-d., l'eau qui contient seulement AINSI2 dans la quantité à l'équilibre avec la phase gaseuse. Cette « eau pure » va être acide. Le solublity d'AINSI2 dans l'eau neutre (ou alkaline) va généralement être plus haut en raison du pH- speciation dépendant d'AINSI2 dans la solution avec la production de bisulfite et certains sulfite ions.


Menaces pour la santé

Agir d'anhydride sulfureux comme un acide. L'inhalation a comme conséquence la respiration travaillée, la toux, et/ou une gorge endolorie et peut endommager pulmonaire permanent. Une fois mélangée avec de l'eau et entrée en contact par la peau, la gelure peut se produire. Quand il fait le contact avec des yeux, la rougeur et la douleur se produiront.[11]

Références

  1. ^ Tableau de Geometries basé sur VSEPR
  2. ^ Holleman, A. F. ; Wiberg, E. Édition académique « de chimie inorganique » : San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  3. ^ Greenwood, N. N. ; Earnshaw, A. (1997). Chimie des éléments, 22eme édition, Oxford : Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.  p. 700
  4. ^ a b Greenwood, N. N. ; Earnshaw, A. (1997). Chimie des éléments, 22eme édition, Oxford : Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4. 
  5. ^ L'UE courante a approuvé des additifs et leurs nombres d'E, Le site Web d'agence de normes alimentaires.
  6. ^ Sulfites en vin, MoreThanOrganic.com.
  7. ^ R. V. Synthèses organiques de « chlorure de m-Trifluoromethylbenzenesulfonyl » de Hoffman, volume rassemblé 7, p.508 (1990). http://www.orgsyn.org/orgsyn/pdfs/CV7P0508.pdf.
  8. ^ Tchobanoglous, George. Technologie d'eau usagée. 3ème E-D. New York : Mc Graw Hill, 1979.
  9. ^ Le national tend dans des niveaux d'anhydride sulfureux, Agence de protection de l'environnement des Etats-Unis.
  10. ^ La Chine a son plus mauvais charme des pluies acides, Pression unie internationale.
  11. ^ ANHYDRIDE SULFUREUX, Organisation internationale du travail.

Voyez également

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Liens externes

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