Ծծմբի օքսիդ (IV)

Ծծմբի օքսիդ (IV) (ծծմբի դիօքսիդ, ծծմբի երկօքսիդ, ծծմբային գազ, ծծմբային անհիդրիդ), SO₂։ Նորմալ պայմաններում սուր հոտով անգույն գազ է (վառվող լուցկու հոտ)։ Ճնշման տակ՝ սենյակային ջերմաստիճանում հեղուկանում է։ Լուծվում է ջրում առաջացնելուվ ծծմբային թթու; լուծելիությունը 11,5 գ/100 գ ջրում 20 °C ջերմաստիճանում, ջերմաստիճանի աճմամբ լուծելիությունը պակասում է։ Լուծվում է նաև էթանոլում և ծծմբական թթվում։ SO₂ հրաբխային գազերի բաղադրամասերից մեկն է։

Ծծմբի օքսիդ
Ընդհանուր տեղեկություններ
Դասական անվանակարգում	ծծմբի օքսիդ (IV)
Քիմիական բանաձև	SO₂
Ֆիզիկական հատկություններ
Ագրեգատային վիճակ	անգույն գազ
Մոլային զանգված	1,1E−25 կիլոգրամ[1] գ/մոլ
Խտություն	0,002927 գ/սմ³ գ/սմ³
Իոնիզացման էներգիա	12,3 ± 0,1 Էլեկտրոն-վոլտ[2] և 2,0E−18 ջոուլ[3] կՋ/մոլ
Հալման ջերմաստիճան	−104 ± 1 ℉[2] և −75,5 °C[3] °C
Եռման ջերմաստիճան	14 ± 1 ℉[2] և −10,05 °C[3] °C
Գոյացան էնթալպիա	−296,9 կՋ/մոլ կՋ/մոլ
Գոլորշու ճնշում	3,2 ± 0,1 մթնոլորտ[2]
Քիմիական հատկություններ
Լուծելիությունը ջրում	11,5 գ/100 մլ
Դիպոլ մոմենտ	5,4E−30 Կլ·մ[3]
Դասակարգում
CAS համար	7446-09-5
PubChem	1119
EINECS համար	231-195-2
SMILES	O=S=O
ЕС	231-195-2
RTECS	WS4550000
ChEBI	1087
IDLH	262 ± 1 mg/m³[2]
Եթե հատուկ նշված չէ, ապա բոլոր արժեքները բերված են ստանդարտ պայմանների համար (25 °C, 100 կՊա)

Ստացումը

Արտադրական ստացման մեթոդ է ծծմբի այրումը կամ սուլֆիդների թրծումը (հիմնականում պիրիտ)․

${\displaystyle {\mathsf {4FeS_{2}+11O_{2}\rightarrow 2Fe_{2}O_{3}+8SO_{2}}}.}$

Լաբարատորիայում և բնության մեջ SO₂ ստանում են հիդրոսուլֆիտների և սուլֆիտների ուժեղ թթուների հետ փոխազդեցությամբ։ Առաջանում է ծծմբային թթու H₂SO₃, որը միանգամից քայքայվում է SO₂ և H₂O․

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SO_{3}+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{3}}},}$

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}SO_{3}\rightarrow H_{2}O+SO_{2}\uparrow }}.}$

Բացի դրանից ծծմբի դիօքսիդ ստանում են խիտ ծծմբական թթվի և պասիվ մետաղի փոխազդեցությամբ․

${\displaystyle {\mathsf {Cu+2H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}.}$

Քիմիական հատկությունները

SO₂ կլանման սպեկտրը ուլտրամանուշակագույն տիրույթում

Ծծմբի երկօքսիդը թթվային օքսիդ է։ Լուծվում է ջրում առաջացնելով ծծմբային թթու (սովորական պայմաններում ռեակցիան հետադարձ է)․

${\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+H_{2}O\rightleftarrows H_{2}SO_{3}}}.}$

Հիմքերի հետ առաջացնում է սուլֆիտներ․

${\displaystyle {\mathsf {2NaOH+SO_{2}\rightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O}}.}$

SO₂ քիմիական ակտիվ նյութ է։ Առավել արտահայտված արտահայտված են SO₂ վերականգնողական հատկությունները, ծծմբի թթվայնության աստիճանը այսպիսի ռեակցիաներում բարձրանում է․

${\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+Br_{2}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{4}+2HBr}},}$

${\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+I_{2}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{4}+2HI}},}$

${\displaystyle {\mathsf {2SO_{2}+O_{2}{\xrightarrow[{V_{2}O_{5}}]{450^{o}C}}2SO_{3}}},}$

${\displaystyle {\mathsf {3SO_{2}+2KMnO_{4}+2H_{2}O\rightarrow 2H_{2}SO_{4}+MnO_{2}+K_{2}SO_{4}}},}$

${\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}+2H_{2}O\rightarrow 2FeSO_{4}+2H_{2}SO_{4}}}.}$

Նախավերջին ռեակցիան հանդիսանում է SO₃²⁻ իոնի և SO₂ որակական ռեակացիան (մանուշակագույն լուծույթի ջրազրկում)։

Ուժեղ վերականգնիչների առկայության դեպքում SO₂ ցուցաբերում է օքսիդիչ հատկություններ։ Օրինակ՝ մետաղական արտադրության մեջ ծծումբը թափոններից առանձնացնելու համար օգտագործում են ածխածնի մոնօքսիդ․

${\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+2CO\rightarrow 2CO_{2}+S}}.}$

Կամ հիպոֆոսֆորային թթու ստանալու համար․

${\displaystyle {\mathsf {PH_{3}+SO_{2}\rightarrow H_{3}PO_{2}+S}}.}$

Կիրառությունը

Ծծմբի (IV) օքսիդի մեծ մասը օգտագործվում է ծծմբային թթվի ստացման համար։ Օգտագործվում է նաև գինեգործության մեջ որպես կոնսերվանտ (սննդային հավելուկ E220)։ Քանի որ գազը ունի մանրէասպան հատկություն, դրանով ծխեցնում են բանջարեղենի պահեստները։ Ծծմբի (IV) օքսիդը օգտագործվում է ծղոտի, մետաքսի և բրդի սպիտակեցման համար, այսինքն այն գործվածքներում որոնք չեն կարող սպիտակեցվել քլորով։ Օգտագործվում է նաև որպես լուծիչ լաբորատորիաներում։ Օգտագործվում է նաև ծծմբային թթվի աղերը ստանալու համար։

Ֆիզիոլոգիական ազդեցությունը

Ծծմբի (IV) օքսիդը թունավոր գազ է։ Ծծմբային գազի թունավորման նշաններն են՝ հարբուխ, հազ, խռպոտություն, կոկորդի սուր այրոց և յուրահատուկ համ։ Ծծմբի երկօքսիդի ավելի մեծ կոնցենտրացիաների ներշնչման դեպքում թունավորման նշաններն են՝ շնչահեղձություն, խոսքի խանգարվածություն, կլլման դժվարություն, փսխում, հնարավոր է սուր թոքային բորբոքում։

Հետաքրքիրն այն է, որ զգայունությունը SO₂ նկատմամբ մեծապես տարբեր է առանձին մարդկանց, կենդանիների և բույսերի մոտ․ Այնպես որ, բույսերից կեչին և կաղնին են ավելի դիմացկուն, իսկ ամենաքիչ դիմացկունությունն ունեն՝ վարդը, սոճին և եղևնին։

Ծանոթագրություններ

1. sulfur dioxide
2. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0575.html
3. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals: A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5

Գրականություն

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.։ Высшая школа, 2001։
• Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. — М.։ Химия, 1994.

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Ծծմբի օքսիդ (IV)» հոդվածին։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 5, էջ 129)։