Оксид серы
Имена | |||
---|---|---|---|
Название ИЮПАК Оксид серы [ нужна ссылка ] | |||
Систематическое название ИЮПАК оксид сера [1] | |||
Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
7577656 | |||
ЧЭБИ | |||
ЧЕМБЛ | |||
ХимическийПаук | |||
666 | |||
МеШ | сера+моноксид | ||
ПабХим CID | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
Характеристики | |||
ТАК | |||
Молярная масса | 48.064 g mol −1 | ||
Появление | Бесцветный газ | ||
Реагирует | |||
войти P | 0.155 | ||
Термохимия | |||
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 221,94 Дж.К. −1 моль −1 | ||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | 5,01 кДж моль −1 | ||
Родственные соединения | |||
Родственные соединения | Тройной кислород дисульфид | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Оксид серы — соединение формулы неорганическое ТАК . Он встречается только в виде разбавленной газовой фазы. При концентрировании или конденсации он превращается в S 2 O 2 ( диоксид серы ). Его обнаружили в космосе, но в остальном его редко можно встретить неповрежденным.
Структура и связь
[ редактировать ]Молекула SO имеет триплетное основное состояние, подобное O 2 и S 2 , то есть каждая молекула имеет два неспаренных электрона. [2] S-O Длина связи , равная 148,1 пм, аналогична той, которая обнаружена в низших оксидах серы (например, S 8 O, S-O = 148 пм), но длиннее, чем связь S-O в газообразном S 2 O (146 пм), SO 2 (143,1 часа) и SO 3 (142 часа). [2]
Молекула возбуждается ближним инфракрасным излучением до синглетного состояния (без неспаренных электронов). Считается, что синглетное состояние более реакционноспособно, чем основное триплетное состояние, точно так же, как синглетный кислород более реакционноспособен, чем триплетный кислород . [3]
Производство и реакции
[ редактировать ]Производство SO в качестве реагента в органическом синтезе было сосредоточено на использовании соединений, «выдавливающих» SO. Примеры включают разложение относительно простой молекулы этиленэписульфоксида : [4] а также более сложные примеры, такие как трисульфид-оксид C 10 H 6 S 3 O. [5]
- С 2 Н 4 ТАК → С 2 Н 4 + ТАК
Молекула SO термодинамически нестабильна и первоначально превращается в S 2 O 2 . [2] SO встраивается в алкены , алкины и диены с образованием тиранов , молекул с трехчленными кольцами, содержащими серу. [6]
Генерация в экстремальных условиях
[ редактировать ]В лаборатории монооксид серы можно получить путем обработки диоксида серы парами серы в тлеющем разряде . [2] Он был обнаружен в однопузырьковой сонолюминесценции концентрированной серной кислоты, содержащей некоторое количество растворенного благородного газа . [7]
Беннер и Стедман разработали хемилюминесцентный детектор серы посредством реакции между окисью серы и озоном : [8]
- ТАК + О 3 → ТАК 2 * + О 2
- ТАК 2 * → ТАК 2 + h ν
(* указывает на возбужденное состояние )
возникновение
[ редактировать ]Лиганд переходных металлов
[ редактировать ]В качестве лиганда SO может связываться разными способами: [9] [10]
- концевой лиганд с изогнутым расположением M-O-S, например, с оксифторидом титана [11]
- концевой лиганд с изогнутым расположением M-S-O, аналогичный изогнутому нитрозилу
- мостиковое соединение двух или трех металлических центров (через серу), как в Fe 3 ( μ 3 -S)( м 3 -SO)(CO) 9
- или 2 боковое (d – π-взаимодействие) с ванадием , ниобием и танталом . [12]
Астрохимия
[ редактировать ]Оксид серы был обнаружен вокруг Ио , одного из спутников Юпитера , оба в атмосфере. [13] и в плазменном торе . [14] Он также был найден в атмосфере Венеры . [15] в комете Хейла-Боппа , [16] в 67П/Чурюмов–Герасименко , [17] и в межзвездной среде . [18]
Считается, что на Ио SO образуется как вулканическим , так и фотохимическим путем. Основные фотохимические реакции предполагаются следующими: [19]
- О + С 2 → С + ТАК
- ТАК 2 → ТАК + О
Оксид серы был обнаружен в NML Cygni . [20]
Биологическая химия
[ редактировать ]Оксид серы может обладать некоторой биологической активностью. Об образовании транзиторного SO в коронарной артерии свиней карбонилсульфиду можно судить по продуктам реакции — и диоксиду серы . [21]
Меры безопасности
[ редактировать ]Из-за редкого появления монооксида серы в нашей атмосфере и его плохой стабильности трудно полностью определить его опасность. Но при конденсации и уплотнении он образует диоксид серы , относительно токсичный и коррозионный. Это соединение также легко воспламеняется (по воспламеняемости аналогично метану ) и при сгорании выделяет диоксид серы , ядовитый газ.
Дикатион оксида серы
[ редактировать ]Диоксид серы SO 2 в присутствии гексаметилбензола C 6 (CH 3 ) 6 может протонироваться в сверхкислых условиях ( HF·AsF 5 ) с образованием нежесткого π-комплекса C 6 (CH 3 ) 6 SO. 2+ . ТАК 2+ фрагмент может практически безбарьерно перемещаться по бензольному кольцу . Длина связи S-O составляет 142,4(2) пм. [22]
- C 6 (CH 3 ) 6 + SO 2 + 3 HF·AsF 5 → [C 6 (CH 3 ) 6 SO][AsF 6 ] 2 + [H 3 O][AsF 6 ]
Диоксид серы
[ редактировать ]SO превращается в диоксид серы (S 2 O 2 ). [23] собой плоскую молекулу C2v симметрии Диоксид серы представляет . Длина связи S-O составляет 145,8 пм, что короче, чем в мономере, а длина связи S-S составляет 202,45 пм. Угол OS-S-S составляет 112,7°. S 2 O 2 имеет дипольный момент Д. 3,17 [23]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «окись серы (CHEBI:45822)» . Химические соединения, представляющие биологический интерес . Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
- ^ Перейти обратно: а б с д Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Салама, Ф.; Фрей, HJ (1989). «Реакция синглетного SO с алленом и диметилацетиленом в матрице редкого газа, индуцированная ближним инфракрасным светом. Инфракрасные спектры двух новых эписульфоксидов». Журнал физической химии . 93 : 1285–1292. дои : 10.1021/j100341a023 .
- ^ Чао, П.; Лемаль, Д.М. (1973). «Химия монооксида серы. Природа SO из оксида тирана и механизм его реакции с диенами». Журнал Американского химического общества . 95 (3): 920. doi : 10.1021/ja00784a049 .
- ^ Грейнджер, Р.С.; Прокопио, А.; Стид, JW (2001). «Новый перерабатываемый реагент для переноса монооксида серы». Органические письма . 3 (22): 3565–3568. дои : 10.1021/ol016678g . ПМИД 11678709 .
- ^ Накаяма, Дж.; Таджима, Ю.; Пяо, X.-H.; Сугихара, Ю. (2007). «[1+2] Циклоприсоединения монооксида серы (SO) к алкенам и алкинам и [1+4] Циклоприсоединения к диенам (полиенам). Образование и реакции синглетного SO?». Журнал Американского химического общества . 129 (23): 7250–7251. дои : 10.1021/ja072044e . ПМИД 17506566 .
- ^ Суслик, Канзас; Фланниган, диджей (2004). «Температуры однопузырьковой сонолюминесценции (А)». Журнал Акустического общества Америки . 116 (4): 2540. Бибкод : 2004ASAJ..116.2540S . дои : 10.1121/1.4785135 .
- ^ Беннер, РЛ; Стедман, Д.Х. (1994). «Химический механизм и эффективность хемилюминесцентного детектора серы». Прикладная спектроскопия . 48 (7): 848–851. Бибкод : 1994ApSpe..48..848B . дои : 10.1366/0003702944029901 . S2CID 98849015 .
- ^ Шенк, Вашингтон (1987). «Оксиды серы как лиганды в координационных соединениях. Angewandte Chemie International Edition на английском языке». 26 : 98–109. дои : 10.1002/anie.198700981 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Вулинз, Джей Ди (1995). «Сера: неорганическая химия». Энциклопедия неорганической химии . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-471-93620-0 .
- ^ Вэй, Р.; Чен, X.; Гонг, Ю. (2019). «Конечный кислородсвязанный комплекс монооксида серы и оксифторида титана». Неорганическая химия . 58 (17): 11801–11806. doi : 10.1021/acs.inorgchem.9b01880 . ПМИД 31441297 . S2CID 201617509 .
- ^ Вэй, Р.; Чен, X.; Гонг, Ю. (2019). «Боковые комплексы монооксида серы оксифторидов тантала, ниобия и ванадия». Неорганическая химия . 58 (6): 3807–3814. doi : 10.1021/acs.inorgchem.8b03411 . ПМИД 30707575 . S2CID 73438027 .
- ^ Лелуш, Э. (1996). «Атмосфера Ио: еще не изучена». Икар . 124 : 1–21. дои : 10.1006/icar.1996.0186 .
- ^ Рассел, Коннектикут; Кивельсон, М.Г. (2000). «Обнаружение SO в экзосфере Ио». Наука . 287 (5460): 1998–1999. Бибкод : 2000Sci...287.1998R . дои : 10.1126/science.287.5460.1998 . ПМИД 10720321 .
- ^ На, CY; Эспозито, LW; Скиннер, Т.Э. (1990). «Международные наблюдения Венеры SO 2 и SO с помощью Ultraviolet Explorer». Журнал геофизических исследований . 95 : 7485–7491. Бибкод : 1990JGR....95.7485N . дои : 10.1029/JD095iD06p07485 .
- ^ Лис, округ Колумбия; Мерингер, Д.М.; Бенфорд, Д.; Гарднер, М.; Филлипс, Т.Г.; Бокеле-Морван, Д .; Бивер, Н.; Колом, П.; Кровизье, Дж.; Деспуа, Д.; Рауэр, Х. (1997). «Новые молекулярные виды в комете C / 1995 O1 (Хейла-Боппа), наблюдаемые с помощью субмиллиметровой обсерватории Калифорнийского технологического института S». Земля, Луна и планеты . 78 (1–3): 13–20. Бибкод : 1997EM&P...78...13L . дои : 10.1023/А:1006281802554 . S2CID 51862359 .
- ^ "Астрономический вестник. T. 54, Номер 2, 2020" .
- ^ Готлиб, Калифорния; Готлиб, EW; Литвак, М.М.; Болл, Дж.А.; Пеннфилд, Х. (1978). «Наблюдения межзвездной окиси серы». Астрофизический журнал . 1 (219): 77–94. Бибкод : 1978ApJ...219...77G . дои : 10.1086/155757 .
- ^ Моисей, Дж.И.; Золотов, М.Ю.; Фегли, Б. (2002). «Фотохимия вулканической атмосферы на Ио: виды серы и кислорода из извержения типа Пеле». Икар . 156 (1): 76–106. Бибкод : 2002Icar..156...76M . дои : 10.1006/icar.2001.6758 .
- ^ Марвел, Кевин (1996). «НМЛ Лебедя» . Околозвездная среда эволюционировавших звезд, выявленная исследованиями околозвездных водных мазеров . Универсальные издательства. стр. 182–212. ISBN 978-1-58112-061-5 . Проверено 23 августа 2012 г.
- ^ Балази, М.; Абу-Юсеф, Айова; Харпп, Д.Н.; Парк, Дж. (2003). «Идентификация карбонилсульфида и диоксида серы в коронарной артерии свиньи методом газовой хроматографии / масс-спектрометрии, возможное отношение к EDHF». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 311 (3): 728–734. дои : 10.1016/j.bbrc.2003.10.055 . ПМИД 14623333 .
- ^ Малишевский, Мориц; Зеппельт, Конрад (2017). «Выделение и характеристика нежесткого гексаметилбензола-SO». 2+ Комплекс» (PDF) . Applied Chemistry International Edition . 56 (52): 16495–16497. : 10.1002 /anie.201708552 . ISSN 1433-7851 . PMID 29084371. . S2CID 27260554 doi
- ^ Перейти обратно: а б Ловас, Ф.Дж.; Тиманн, Э.; Джонсон, доктор медицинских наук (1974). «Спектроскопические исследования разрядной системы SO 2. II. Микроволновой спектр димера SO». Журнал химической физики . 60 (12): 5005–5010. Бибкод : 1974ЖЧФ..60.5005Л . дои : 10.1063/1.1681015 .