S02:n ja SO3:n ero

2024 Kirjoittaja: Alex Aldridge | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 13:38

Avainero SO2:n ja SO3:n välillä on, että SO₂ on väritön kaasu huoneenlämpötilassa, kun taas SO_{3 on väritön kaasu valkoiseksi kiteiseksi kiinteäksi.}

SO₂ on rikkidioksidia, kun taas SO_{3 on rikkitrioksidia. Molemmat ovat rikin oksideja.}

Mikä on SO2?

SO₂ on rikkidioksidia. Se on väritön kaasumainen yhdiste, joka sisältää rikki- ja happiatomeja. SO_{2 on tämän yhdisteen kemiallinen kaava. Siksi se sisältää rikkiatomin, joka on sitoutunut kahteen happiatomiin kovalenttisten sidosten kautta. Yksi happiatomi voi muodostaa kaksoissidoksen rikkiatomin kanssa. Näin ollen rikkiatomi on yhdisteen keskusatomi. Rikkiatomin uloimmalla kiertoradalla on 6 elektronia. Siksi kahden kaksoissidoksen muodostamisen jälkeen happiatomien kanssa on jäljellä kaksi muuta elektronia; nämä elektronit ovat olemassa yksinäisenä elektroniparina.}

Tästä voimme määrittää SO₂-molekyylin geometrian; se on kulmageometria. SO_{2 on polaarinen johtuen geometriasta (kulmainen) ja yksinäisen elektroniparin läsnäolosta.}

Kuva 01: Rikkidioksidin rakenne

Rikkidioksidia pidetään myrkyllisenä kaasuna. Näin ollen, jos ilmakehässä on SO2:ta, se on merkki ilman saastumisesta. Lisäksi tällä kaasulla on erittäin ärsyttävä haju. Rikkidioksidin molekyylimassa on 64 g/mol. Se on väritön kaasu huoneenlämpötilassa. Sulamispiste on noin -71°C, kun taas kiehumispiste on -10°C.

Rikin hapetusaste rikkidioksidissa on +4. Siksi rikkidioksidia voidaan tuottaa myös pelkistämällä rikkiatomeista koostuvia yhdisteitä, jotka ovat korkeammassa hapetustilassa. Yksi tällainen esimerkki on kuparin ja rikkihapon välinen reaktio. Tässä rikkihapossa oleva rikki on hapetustilassa +6. Siksi se voidaan pelkistää rikkidioksidin hapetusasteeseen +4.

Rikkidioksidia voidaan käyttää rikkihapon valmistuksessa, jolla on useita sovelluksia teollisessa mittakaavassa ja laboratoriomittakaavassa. Rikkidioksidi on myös hyvä pelkistävä aine. Koska rikin hapetusaste on +4 rikkidioksidissa, se voidaan helposti hapettaa hapetusasteeksi +6, mikä mahdollistaa toisen yhdisteen pelkistämisen.

Mikä on SO3?

SO₃ on rikkitrioksidia. Se on kiinteä yhdiste, joka sisältää yhden rikkiatomin, joka sitoutuu kolmen happiatomin kanssa. SO₃ on tämän yhdisteen kemiallinen kaava. Tässä jokaisella happiatomilla on kaksoissidos rikkiatomin kanssa. Rikkiatomi on molekyylin keskellä. Rikkiatomilla on 6 elektronia sen uloimmalla kiertoradalla. Näin ollen kolmen kaksoissidoksen muodostamisen jälkeen happiatomien kanssa ei ole enää elektroneja jäljellä rikkiatomissa kuin rikkidioksidissa. Siten tämä määrittää SO₃-molekyylin geometrian; siinä on trigonaalinen tasogeometria. SO_{3 on ei-polaarinen geometriansa (trigonaalitasoinen) ja yksinäisen elektroniparin puuttumisen vuoksi.}

Kuva 02: Rikkitrioksidin geometria

Rkkitrioksidin molekyylimassa on 80,057 g/mol. SO_{3:n sulamispiste on noin 16,9 °C, kun taas kiehumispiste on 45 °C. Huoneenlämpötilassa ja paineessa rikkitrioksidi on valkoinen kiteinen kiinteä yhdiste, joka höyrystyy ilmassa. Sillä on pistävä haju. Rikin hapetusaste rikkitrioksidissa on +6.}

Kaasumaisessa muodossaan rikkitrioksidi on ilman epäpuhtaus ja tärkeä ainesosa happosateessa. Rikkitrioksidi on kuitenkin erittäin tärkeä rikkihapon tuotannossa teollisessa mittakaavassa. Tämä johtuu siitä, että rikkitrioksidi on rikkihapon anhydridimuoto.

SO_3(l) + H₂O_(l) → H ₂SO_4(l)

Yllä oleva reaktio on erittäin nopea ja eksoterminen. Siksi rikkitrioksidia käytettäessä teolliseen rikkihapon tuotantoon tulisi käyttää valvontamenetelmiä. Lisäksi rikkitrioksidi on välttämätön reagenssi sulfonointiprosessissa.

Mitä eroa on SO2:lla ja SO3:lla?

SO₂ on rikkidioksidia, kun taas SO₃ on rikkitrioksidia. Molemmat ovat rikin oksideja. Keskeinen ero SO2:n ja SO3:n välillä on, että SO₂ on väritön kaasu huoneenlämpötilassa, kun taas SO_{3 on väritön tai valkoinen kiteinen kiinteä aine. Lisäksi rikin hapetusaste rikkidioksidissa on +4, kun taas rikkitrioksidissa se on +6. Yksinäisen elektroniparin läsnäolon ja niiden geometrian vuoksi rikkidioksidi on polaarinen yhdiste, kun taas rikkitrioksidi on ei-polaarinen yhdiste. Seuraava infografiikka esittää yhteenvedon SO2:n ja SO3:n välisestä erosta.}

Yhteenveto – SO2 vs SO3

SO₂ on rikkidioksidia ja SO₃ on rikkitrioksidia. Molemmat ovat rikin oksideja. Keskeinen ero SO2:n ja SO3:n välillä on, että SO₂ on väritön kaasu huoneenlämpötilassa, kun taas SO_{3 on värittömästä valkoiseen kiteinen kiinteä aine.}