• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.上游原料
  • 4.理化性质
  • 5.成键方式
  • 6.分子构型
  • 7.化学反应
  • 8.固态结构
  • 9.制备
  • 9.1.实验室制法
  • 9.2.工业制法
  • 10.化学产品
  • 11.参考资料

三氧化硫

化学物质

三氧化硫是一种无色易升华的固体,有三种物相。(高中化学一般认为其在通常情况下是液体,标准状况下是固体,加热后是气体。)α-SO3丝质纤维状和针状,密度1.97g/cm³,熔点62.3℃;β-SO3石棉纤维状,熔点62.4℃,在50℃可升华; γ-SO3玻璃状,熔点16.8℃,沸点44.8℃。溶于水,并跟水反应生成硫酸和放出大量的热。因此又称硫酸酐。溶于浓硫酸而成发烟硫酸,它是酸性氧化物,可和碱性氧化物反应生成盐。三氧化硫是强的氧化剂,只能在高温时氧化硫、磷、铁、锌以及溴化物、碘化物等。SO3在标况(273k,0℃)下为固态,在常温常压下为液态。

基本信息

  • 中文名

    三氧化硫

  • 英文名

    sulfur trioxide

  • 别称

    硫酸酐

  • 化学式

    SO₃

  • 分子量

    80.06

上游原料

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上游原料:二氧化硫、硫磺、硫酸、氧气。

理化性质

三氧化硫是非极性分子。它的气体形式是一种严重的污染物,是形成酸雨的主要来源之一。

常温下为无色透明油状液体或固体(取决于具体晶型),标况为固体,具有强刺激性臭味。强氧化剂,能被硫、磷、碳还原。较硫酸、发烟硫酸的脱水作用更强。对金属的腐蚀性比硫酸、发烟硝酸弱。

成键方式

SO3中,S元素采取sp²杂化,在竖直方向(就是没形成杂化轨道剩下的p轨道)上的p轨道中有一对电子,在形成的杂化轨道中有一对成对电子和2个成单电子,有2个氧原子分别与其形成σ键,2个氧原子竖直方向上p轨道各有1个电子,一个氧原子与杂化轨道的孤对电子形成配位键,其竖直方向上有2个电子,这样,在4个原子的竖直方向的电子共同形成一套四中心六电子大π键,这套大π键是离域的键。

分子构型

气态的SO3是一种具有D3h对称的平面正三角形分子,这与价层电子对互斥理论(VSEPR)所预测的结论是一致的。

三氧化硫中,硫元素的化合价为+6,分子为非极性分子。

SO3分子中的S已经达到+6价,所有的电子都参与成键,没有孤对电子,不需要给孤对电子留出空间了,所以它是很对称的平面正三角形。

与二氧化硫一样都是硫的氧化物。

化学反应

SO3是硫酸(H2SO4)的酸酐。因此,可以发生以下反应:

和水化合成硫酸:SO3(l) + H2O(l) = H2SO4(aq) (image=-88 kJ/mol)

这个反应进行得非常迅速,而且是放热反应。在大约340 ℃以上时,硫酸、三氧化硫和水才可以在平衡浓度下共存。

三氧化硫也与二氯化硫发生反应来生产很有用的试剂——亚硫酰氯

SO3+ SCl2→SOCl2+ SO2