گوگرد دی‌اکسید

ترکیب شیمیایی


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
Skeletal formula sulfur dioxide with assorted dimensions
Spacefill model of sulfur dioxide
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
3535237
1443
جی‌مول-تصاویر سه بعدی Image 1
  • O=S=O

  • 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[۱]
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
Digonal
شکل مولکولی Dihedral
گشتاور دوقطبی 1.62 D
ترموشیمی
248.223 J K-1 mol-1
-296.81 kJ mol-1
خطرات
شاخص ئی‌یو ۰۱۶-۰۱۱-۰۰-۹
طبقه‌بندی ئی‌یو سمی
کدهای ایمنی R۲۳, R۳۴, R50
شماره‌های نگهداری (S1/2), , S26, S36/37/39, S45
لوزی آتش
NFPA 704 four-colored diamondSpecial hazards (white): no code
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

ویرایش

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

ویرایش

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
 
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

ویرایش

سولفوریک اسید

ویرایش

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

نگه دارنده

ویرایش

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

ویرایش

ویکی‌پدیای انگلیسی

  1. Lide, David R., ed. (2006). هندبوک شیمی و فیزیک سی آر سی (87th ed.). Boca Raton, FL: انتشارات سی‌آرسی. ISBN 0-8493-0487-3.