المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11187 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
مدارات الأقمار الصناعية Satellites Orbits
2025-01-11
كفران النعم في الروايات الإسلامية
2025-01-11
التلسكوبات الفضائية
2025-01-11
مقارنة بين المراصد الفضائية والمراصد الأرضية
2025-01-11
بنات الملك شيشنق الثالث
2025-01-11
الشكر وكفران النعمة في القرآن
2025-01-11


Oxides of sulfur  
  
1490   11:25 صباحاً   date: 20-3-2017
Author : CATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE
Book or Source : INORGANIC CHEMISTRY
Page and Part : 2th ed p 444


Read More
Date: 5-12-2018 1066
Date: 11-1-2019 929
Date: 4-11-2018 1185

Oxides of sulfur

  The most important oxides of sulfur are SO2 and SO3, but there are also a number of unstable oxides. Among these are S2O (1.1) and S8O (1.2), made by reactions 1.1 and 1.2; the oxides SnO      (n = 6–10) can be prepared by reaction 1.3, exemplified for S8O.

(1.1)                                                           (1.2)

                         (1.1)

                           (1.2)

                                        (1.3)

 

  Sulfur dioxide is manufactured on a large scale by burning sulfur (the most important process) or H2S, by roasting sulfide ores (e.g. equation 1.4), or reducing CaSO4 (equation 1.5). Desulfurization processes to limit SO2 emissions and reduce acid rain (see Box 15.5) are now in use. In the laboratory, SO2 may be prepared by, for example, reaction 1.6, and it is commercially available in cylinders.

                                              (1.4)

                                              (1.5)

                                            (1.6)

Selected physical properties of SO2 are listed in Table 1.1.

Table 1.1 Selected physical properties of SO2 and SO3.

   At 298 K, SO2 is a liquid and a good solvent (see Section 8.5). Sulfur dioxide has a molecular structure (1.3).

(1.3)

    Sulfur dioxide reacts with O2 (see below), F2 and Cl2 (equation 1.7). It also reacts with the heavier alkali metal fluorides to give metal fluorosulfites (equation 1.8), and with CsN3 to give the Cs salt of [SO2N3]- (Figure 1.1).

Fig. 1.1 The structure of the azidosulfite anion, [SO2N3]-, determined by X-ray diffraction at 173K for the Cs salt [K.O. Christe et al. (2002) Inorg. Chem., vol. 41, p. 4275]. Colour code: N, blue; S, yellow; O, red.

 

                                                                (1.7)

                                                  (1.8)

   In aqueous solution, it is converted to only a small extent to sulfurous acid; aqueous solutions of H2SO3 contain significant amounts of dissolved SO2 (see equations 6.18–6.20). Sulfur dioxide is a weak reducing agent in acidic solution, and a slightly stronger one in basic media (equations 1.9 and 1.10).

                           (1.9)

                  (1.10)

   Thus, aqueous solutions of SO2 are oxidized to sulfate by many oxidizing agents (e.g. I2, [MnO4]-, [Cr2O7]2- and Fe3+ in acidic solutions). However, if the concentration of H is very high, [SO4]2- can be reduced to SO2 as in, for example, reaction 1.11; the dependence of E on [H+] was detailed in Section 7.2.

                                                                                          (1.11)

  In the presence of concentrated HCl, SO2 will itself act as an oxidizing agent; in reaction 1.12, the Fe(III) produced is then complexed by Cl-.

                                                                               (1.12)

  The oxidation of SO2 by atmospheric O2 (equation 1.13) is very slow, but is catalysed by V2O5.   This is the first step in the Contact process for the manufacture of sulfuric acid; operating conditions are crucial since equilibrium 1.13 shifts further towards the left-hand side as the temperature is raised, although the yield can be increased somewhat by use of high pressures of air. In practice, the industrial catalytic process operates at ≈750K and achieves conversion factors >98%.

                                                                     (1.13)

    In the manufacture of sulfuric acid, gaseous SO3 is removed from the reaction mixture by passage through concentrated H2SO4, in which it dissolves to form oleum (see Section 15.9). Absorption into water to yield H2SO4 directly is not a viable option; SO3 reacts vigorously and very exothermically with H2O, forming a thick mist. On a small scale, SO3 can be prepared by heating oleum.

 

                                                   (1.4)                                                                (1.5)

   Table 1.1 lists selected physical properties of SO3. In the gas phase, it is an equilibrium mixture of monomer (planar molecules, 1.4) and trimer. Resonance structures 1.5 are consistent with three equivalent S_O bonds, and with the S atom possessing an octet of electrons. Solid SO3 is polymorphic, with all forms containing SO4-tetrahedra sharing two oxygen atoms. Condensation of the vapour at low temperatures yields γ-SO3 which contains trimers (Figure 1.2a); crystals of γ-SO3 have an ice-like appearance. In the presence of traces of water, white crystals of β-SO3 form; β -SO3 consists of polymeric chains (Figure 1.2b), as does α-SO3 in which the chains are arranged into layers in the solid state lattice. Differences in the thermodynamic properties of the different polymorphs are very small, although they do react with water at different rates. Sulfur trioxide is very reactive and representative reactions are given in scheme 1.14.

                     (1.14)

          

Fig. 1.2 The structures of solid state polymorphs of sulfur trioxide contains tetrahedral SO4 units: (a)  γ-SO3 consists of trimeric units and (b) α- and β-SO3 contain polymeric chains.  Colour code: S, yellow; O, red.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .