گوگرد دی‌اکسید

گوگرد دی‌اکسید (به انگلیسی Sulfur dioxide) یک ترکیب شیمیایی به صورت گاز در دمای اتاق با فرمول شیمیایی SO₂ است. این ماده توسط آتشفشان‌ها و بسیاری از فعالیت‌های صنعتی تولید می‌شود. سوختن نفت و زغال سنگ به علت وجود ترکیبات گوگردی در آن‌ها با تولید این گاز همراه است. معمولاً کاتالیزگرهایی چون NO₂ در جو باعث واکنش این گاز با بخار آب موجود در هوا و تشکیل اسید سولفوریک می‌شود. این گاز بی‌رنگ سمی دارای جرم مولی ۶۴٫۰۷ گرم بر مول، چگالی ۱٫۵۵۱ گرم بر لیتر، نقطهٔ ذوب ۷۵٫۵- درجهٔ سانتی گراد و نقطهٔ جوش ۱۰٫۰- درجهٔ سانتی گراد است و اشتعال زا نیست.

گوگرد دی‌اکسید
نام‌گذاری آیوپاک Sulfur dioxide
دیگر نام‌ها Sulfurous anhydride Sulfur(IV) oxide
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۷۴۴۶-۰۹-۵ Y
پاب‌کم	۱۱۱۹
کم‌اسپایدر	۱۰۸۷ Y
UNII	0UZA3422Q4 Y
شمارهٔ ئی‌سی	231-195-2
شمارهٔ یواِن	1079 2037
KEGG	D05961 Y
MeSH	Sulfur+dioxide
ChEBI	CHEBI:18422 Y
ChEMBL	CHEMBL۱۲۳۵۹۹۷ N
شمارهٔ آرتی‌ئی‌سی‌اس	WS4550000
مرجع بیلشتین	3535237
مرجع جی‌ملین	1443
جی‌مول-تصاویر سه بعدی	Image 1
SMILES O=S=O
InChI InChI=1S/O2S/c1-۳–۲ Y Key: RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/O2S/c1-۳–۲ Key: RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYAT
خصوصیات
فرمول مولکولی	SO 2
جرم مولی	64.066 g mol-1
شکل ظاهری	Colorless gas
چگالی	2.6288 kg m-3
دمای ذوب	−۷۲ درجه سلسیوس؛ −۹۸ درجه فارنهایت؛ ۲۰۱ کلوین
دمای جوش	−۱۰ درجه سلسیوس (۱۴ درجه فارنهایت؛ ۲۶۳ کلوین)
انحلال‌پذیری در آب	94 g dm-3
فشار بخار	237.2 kPa
اسیدی (pKa)	1.81
خاصیت بازی (pKb)	12.19
گرانروی	0.403 cP (at 0 °C)
ساختار
گروه فضایی	C2v
موقعیت هندسی	Digonal
شکل مولکولی	Dihedral
گشتاور دوقطبی	1.62 D
ترموشیمی
آنتروپی مولار استاندارد So298	248.223 J K-1 mol-1
آنتالپی استاندارد تشکیل ΔfHo298	-296.81 kJ mol-1
خطرات
شاخص ئی‌یو	۰۱۶-۰۱۱-۰۰-۹
طبقه‌بندی ئی‌یو
کدهای ایمنی	R۲۳, R۳۴, R50
شماره‌های نگهداری	(S1/2), S۹, S26, S36/37/39, S45
لوزی آتش
LD50	3000 ppm (30 min inhaled, mouse)
ترکیبات مرتبط
مرتبط با گوگرد اکسیدs	مونواکسید گوگرد تری‌اکسید سولفور
ترکیبات مرتبط	ازن سلنیوم دی‌اکسید سولفورو اسید دی‌اکسید تلوریم
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
N (بررسی) (چیست: Y/N؟)
Infobox references

ساختمان

مولکول گوگرد دی‌اکسید یک مولکول دارای ساختار رزونانسی می‌باشد. رزونانس این مولکول بین دو پیوند S-O می‌باشد و سه ساختار رزونانسی آن در شکل نشان داده شده‌اند. طول پیوند S-O در مولکول سولفور دی‌اکسید (۱۴۳٫۱ پیکومتر) از طول پیوند S-O سولفور مونو اکسید(۱۴۸٫۱ پیکومتر) کوتاه‌تر است. به این معنی که انرژی این پیوند در مولکول SO₂ بیشتر است و دانشمندان به این دلیل به وجود ساختار رزونانسی این مولکول پی برده‌اند.

واکنش‌ها

گوگرد دی‌اکسید به راحتی با مواد قلیایی واکنش می‌دهد و نمک‌های سولفیت را به وجود می‌آورد

SO₂ + 2 NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

همچنین این ماده با هالوژن‌ها واکنش می‌دهد و نمک‌های هالیدی را به وجود می‌آورد.

SO₂ + Cl₂ → SO₂Cl₂

ساخت

نگاره ای از ساختار مولکولی گوگرد دی اکسید

این ماده با سوختن گوگرد ایجاد می‌شود.

S₈ + 8 O₂ → 8 SO₂

هیدروژن سولفید و ترکیبات زیست کره هم مانند گوگرد حین سوختن گوگرد دی‌اکسید تولید می‌کنند.

2 H₂S + 3 O₂ → 2 H₂O + 2 SO₂

گرمادهی به کانی‌های سولفیدی نیز این گاز را آزاد می‌کند.

4 FeS₂ + 11 O₂ → 2 Fe₂O₃ + 8 SO₂

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

HgS + O₂ → Hg + SO₂

این گاز فراورده جانبی ساخت کلسیم سیلیکات (در فرایند ساخت سیمان) است. در این فرایند کلسیم سولفات همراه با شن و کُک گرمادهی می‌شود.

2 CaSO₄ + 2 SiO₂ + C → 2 CaSiO₃ + 2 SO₂ + CO₂

با استفاده از سدیم متا بی سولفات

H₂SO₄ + Na₂S₂O₅ → 2 SO₂ + Na₂SO₄ + H₂O

استفاده‌ها

سولفوریک اسید

این گاز در ساخت سولفوریک اسید استفاده می‌شود. برای این کار ابتدا آن را به گوگرد تری‌اکسید تبدیل می‌کنند.

نگه دارنده

این گاز در برخی مواقع به عنوان نگه دارندهٔ مواد خشک به ویژه میوه‌های خشک استفاده می‌شود. چرا که ظاهر میوه را خوب حفظ می‌کند.

منابع

ویکی‌پدیای انگلیسی