Диоксид серы - Disulfur dioxide

Диоксид серы
структура диоксида серы, S2O2
модель, заполняющая пространство молекулы диоксида серы
Имена
Другие имена
оксид дисеры (II)
SO димер
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
Свойства
S2О2
Молярная масса96,1299 г / моль
Внешностьгаз
Структура
согнутый
Опасности
Основной опасноститоксичный
Родственные соединения
Родственные соединения
тетрасера
ТАК,
S3О
S2О
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Диоксид серы, димерный монооксид серы или SO димер является окись из сера с формулой S2О2.[2] Твердое вещество нестабильно и может храниться несколько секунд при комнатной температуре.[3]

Структура

Диоксид серы принимает СНГ планарная структура с C2v симметрия. Длина связи S-O составляет 145,8 пм, что меньше, чем в окись серы. Длина связи S-S составляет 202,45 пм, а угол O-S-S составляет 112,7 °. S2О2 имеет дипольный момент 3,17 D.[4] Это молекула с асимметричным верхом.[1][5]

Формирование

Окись серы (SO) превращается в диоксид серы (S2О2) самопроизвольно и обратимо.[4] Таким образом, это вещество может быть произведено методами, производящими оксид серы. Двуокись серы также образовывалась в результате электрического разряда в диоксид серы.[5] Еще одна лабораторная процедура - реакция атомов кислорода с карбонилсульфид или сероуглерод пар.[6]

Хотя большинство форм элементарной серы (S8 и другие кольца и цепочки) не сочетаются с SO2, атомарная сера образует монооксид серы, который димеризуется:[7]

S + SO2 → S2О2 ⇌ 2 SO

Диоксид серы также образуется при микроволновом разряде в диоксиде серы, разбавленном в гелий.[8] При давлении 0,1 мм рт. Ст. (13 Па) пять процентов результата составляет S2О2.[9]

Двуокись серы образуется временно, когда сероводород и кислород подвергаются флэш-фотолиз.[10]

Свойства

В энергия ионизации диоксида серы 9.93±0,02 эВ.[6]

Двуокись серы поглощает на длине волны 320–400 нм, как это наблюдается у Венерианская атмосфера,[11] и считается, что способствовал парниковый эффект на той планете.[12]

Реакции

Хотя диоксид серы находится в равновесии с окись серы, он также реагирует с оксидом серы с образованием диоксид серы и монооксид серы.[8][13]

Комплексы

S2О2 может быть лиганд с переходными металлами. Он связывает в η2 -S – S позиция, в которой оба атома серы связаны с атомом металла.[14] Впервые это было показано в 2003 году. Бис (триметилфосфин) тиран S-окись комплекс платина, при нагревании в толуол при 110 ° C проигрывает этилен, и образует комплекс с S2О2: (Ph3П)2Pt (S2О2).[15] Иридий атомы также могут образовывать комплекс: СНГ- [(dppe)2IrS2] Cl с периодат натрия окисляется до [(dppe)2IrS2O], а затем в [(dppe)2IrS2О2], где dppe 1,2-бис (дифенилфосфино) этан.[16][17] Это вещество имеет S2О2 в СНГ должность. Те же условия могут сделать транс сложный, но он содержит два отдельных ТАК радикалы вместо этого. Иридиевый комплекс можно разложить с помощью трифенилфосфин формировать оксид трифенилфосфина и сульфид трифенилфосфина.[16]

Анион

В S
2О−
2 анион наблюдается в газовой фазе. Он может принять тригональный форма сродни ТАК3.[18]

Спектр

СВЧ

ПереходЧастота (МГц)[5]
21,1−20,211013.840
41,3−40,414081.640
11,1−00,015717.946
40,4−31,316714.167
31,3−20,226342.817
42,2−41,326553.915
22,0−21,128493.046
60,6−51,530629.283
52,4−51,535295.199
51,5−40,435794.527

В солнечной системе

Есть некоторые свидетельства того, что диоксид серы может быть небольшим компонентом в атмосфера Венеры, и что это может существенно способствовать серьезным парниковый эффект.[11] В атмосфере Земли он не встречается в каких-либо существенных количествах.

использованная литература

  1. ^ а б Демезон, Жан; Фогт, Юрген (2011). "836. O2S2 Двуокись серы » (PDF). Асимметричные верхние молекулы, часть 3. Ландольт – Бёрнштейн: молекулы и радикалы группы II. 29D3. Springer. п. 492. Дои:10.1007/978-3-642-14145-4_258. ISBN  9783642141454.
  2. ^ Холлеман, Арнольд Ф .; Вибер, Эгон; Виберг, Нильс, ред. (2001). «Оксиды серы». Неорганическая химия. Академическая пресса. п. 530. ISBN  9780123526519.
  3. ^ Митчелл, Стивен С. (2004). Биологические взаимодействия соединений серы. CRC Press. п. 7. ISBN  9780203362525.
  4. ^ а б Ловас, Ф. Дж. (1974). «Спектроскопические исследования СО2 система разгрузки. II. Микроволновый спектр димера SO ». Журнал химической физики. 60: 5005. Дои:10.1063/1.1681015.
  5. ^ а б c Торвирт, Свен; Theulé, P .; Gottlieb, C.A .; Müller, H. S.P .; McCarthy, M.C .; Фаддей, П. (2006). «Вращательная спектроскопия S2О: колебательные спутники, 33S изотопомеры и субмиллиметровый спектр " (PDF). Журнал молекулярной структуры. 795 (1–3): 219–229. Bibcode:2006JMoSt.795..219T. Дои:10.1016 / j.molstruc.2006.02.055.
  6. ^ а б Ченг, Бин-Мин; Хунг, Вэнь-Цзин (1999). «Спектр эффективности фотоионизации и энергия ионизации S2О2". Журнал химической физики. 110 (1): 188. Bibcode:1999ЖЧФ.110..188С. Дои:10.1063/1.478094. ISSN  0021-9606.
  7. ^ Мураками, Ёсинори; Ониши, Шоуичи; Кобаяси, Такаоми; Фудзи, Нобуюки; Ишшики, Нобуясу; Цучия, Кентаро; Тезаки, Ацуму; Мацуи, Хироюки (2003). «Высокотемпературная реакция S + SO2 → SO + SO: значение S2О2 Образование промежуточного комплекса ». Журнал физической химии A. 107 (50): 10996–11000. Bibcode:2003JPCA..10710996M. Дои:10.1021 / jp030471i. ISSN  1089-5639.
  8. ^ а б Филд, Т. А .; Слэттери, А. Э .; Адамс, Д. Дж .; Моррисон, Д. Д. (2005). «Экспериментальное наблюдение диссоциативного прилипания электрона к S2O и S2О2 с новым спектрометром нестабильных молекул » (PDF). Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика. 38 (3): 255–264. Bibcode:2005JPhB ... 38..255F. Дои:10.1088/0953-4075/38/3/009. ISSN  0953-4075. Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-09-24. Получено 2013-05-13.
  9. ^ Саху, Баларам; Наяк, Нимая Чаран; Самантарай, Асутош; Пуджапанда, Прафулла Кумар (2012). Неорганическая химия. PHI Learning. п. 461. ISBN  9788120343085. Получено 2013-05-16.
  10. ^ Compton, R.G .; Bamford, C.H .; Типпер, К. Ф. Х. (1972). «Окисление H2S ". Реакции неметаллических неорганических соединений. Комплексная химическая кинетика. Эльзевир. п. 50. ISBN  9780080868011.
  11. ^ а б Frandsen, B.N .; Веннберг, П. О .; Кьергаард, Х. Г. (2016). «Идентификация OSSO как поглотителя ближнего УФ-излучения в атмосфере Венеры» (PDF). Письма о геофизических исследованиях. 43 (21): 11146–11155. Bibcode:2016GeoRL..4311146F. Дои:10.1002 / 2016GL070916.
  12. ^ «Редкая молекула на Венере может помочь объяснить погоду на планете». CBC Новости. Получено 2016-11-11.
  13. ^ Herron, J. T .; Хуэ, Р. Э. (1980). "Константы скорости при 298 K реакций SO + SO + M → (SO)2 + M и SO + (SO)2 → ТАК2 + S2О ". Письма по химической физике. 76 (2): 322–324. Bibcode:1980CPL .... 76..322H. Дои:10.1016/0009-2614(80)87032-1.
  14. ^ Halcrow, Malcolm A .; Хаффман, Джон С .; Христу, Джордж (1994). «Синтез, характеристика и молекулярная структура нового S2O Комплекс Mo (S2ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ2CNEt2)3·​1⁄2Et2O " (PDF). Неорганическая химия. 33 (17): 3639–3644. Дои:10.1021 / ic00095a005. ISSN  0020-1669.
  15. ^ Лоренц, Инго-Питер; Кулл, Юрген (1986). «Комплексная стабилизация диоксида серы при фрагментации тиирана. S-Оксид бис (трифенилфосфана) платины (0) ». Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 25 (3): 261–262. Дои:10.1002 / anie.198602611. ISSN  0570-0833.
  16. ^ а б Шмид, Гюнтер; Риттер, Гюнтер; Debaerdemaeker, Тони (1975). "Die Komplexchemie niederer Schwefeloxide. II. Schwefelmonoxid und Dischwefeldioxid als Komplexliganden" [Комплексная химия низших оксидов серы. II. Моноксид серы и диоксид серы как комплексные лиганды. Chemische Berichte. 108 (9): 3008–3013. Дои:10.1002 / cber.19751080921. ISSN  0009-2940.
  17. ^ Nagata, K .; Takeda, N .; Токито, Н. (2003). «Необычное окисление дихалькогенидных комплексов платины». Письма по химии. 32 (2): 170–171. Дои:10.1246 / класс 2003.170. ISSN  0366-7022.
  18. ^ Клементс, Тодд Дж .; Ханс-Юрген Дайерл; Роберт Э. Континетти (2002). "Диссоциативная динамика фотоотрыва S
    2    О−
    2    "     (PDF). Журнал физической химии A. 106 (2): 279–284. Bibcode:2002JPCA..106..279C. Дои:10.1021 / jp013329v. ISSN  1089-5639. Получено 2013-05-13.