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Schwefeldioxid
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel von Schwefeldioxid
Allgemeines
Molekularformel	SO2
IUPAC-Name	Schwefeldioxid
Molmasse	64,0638 G/Maulwurf
LÄCHELN	O=S=O
in Chile	1S/O2S/c1-3-2
CAS-Nummer	7446-09-5
EG-Nummer	231-195-2
Beschreibung	Farbloses Gas
Ähnlich zu	Schwefeltrioxid, schweflige Säure
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
Achtung
H-Sätze	H280 - H314 - H331
EUH-Sätze	Nein
P-Sätze	P261 - P280 - P305 P351 P338 - P310 - P410 P403
MAC-Wert	5 mg/m³
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand	gasförmig
Farbe	farblos
Dichte	1,25 g/cm³
Schmelzpunkt	−75,5°C
Siedepunkt	−10 °C
Dampfdruck	2,4 × 105 pa
Löslichkeit im Wasser	(bei 20°C) 112,7 g/l
Gut löslich in	Wasser
Viskosität	0,403 pa·so
Geometrie und Kristallstruktur
Dipolmoment	1,63 d
Thermodynamische Eigenschaften
ΔfhuhÖG	−296,84 kJ/Maulwurf
soÖg, 1 bar	248,21 J/Maulwurf·k
Gleichgewichtskonstante(n)	pkein = 1,81
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Schwefeldioxid ist ein anorganische Verbindung zwischen Schwefel und Sauerstoff, und hat as Bruttoformel SO₂. Die Substanz kommt als farbloses Gas mit einem scharfen charakteristischen Geruch, der leicht löslich ist Wasser.

Aussehen

Schwefeldioxid ist das Hauptverbrennungsprodukt von Schwefel in dem Himmel. Es wird hauptsächlich freigesetzt, wenn schwefelhaltig fossile Brennstoffe, wie einige Arten Petroleum, Braunkohle oder Kohle und ist einer der Hauptbestandteile von Luftverschmutzung und Smog. Es bildet sich leicht an der Luft in Gegenwart von Feuchtigkeit und anderen Verbindungen Schwefeltrioxid (SO₃), eine Verbindung, aus der in Wasser Schwefelsäure Formen. Das regnet aus der Atmosphäre auf dem Boden Nieder (saurer Regen).

Flechten sind sehr empfindlich gegenüber Schwefeldioxid und die Anwesenheit oder Abwesenheit bestimmter Spezies kann als biologisches Messverfahren für den Grad der Luftverschmutzung verwendet werden.

Schwefeldioxid kommt in vielen weiter Vulkane vom Boden (Fumarolen) und wird in industriellen Prozessen, einschließlich der Herstellung von Schwefelsäure, verwendet.

Produktion

Schwefeldioxid wird im industriellen Maßstab hergestellt von Verbrennung von Schwefel über eine exotherme Reaktion (Δhuh_r = −297 kJ/Maulwurf):

${displaystyle {ce {S O2 -> SO2}}}$

Dieser Oxidationsschritt findet in einer Brennkammer statt, in der flüssiger Schwefel (150 °C) in a dünner Film an den Wänden befestigt. Die Brennkammer rotiert mit hoher Geschwindigkeit (4000 bis 6000 Umdrehungen pro Minute), um die Schichthomogenität zu gewährleisten. In den Wänden befinden sich zahlreiche kleine Öffnungen, durch die Sauerstoffgas geblasen wird. Der dünne Film wird zerstäubt und dann werden die Schwefelatome oxidiert.

Eine ähnliche Reaktion ist die Oxidation von Schwefelwasserstoff:

${Anzeigestil {ce {2H2S 3O2 -> 2SO2 2H2O}}}$

Struktur

Schwefeldioxid, gemäß VSEPR-Theorie, ein geknickte Geometrie. Es gehört wie Wasser zu den Punktgruppe C_2v. Die Struktur lässt sich am besten durch Resonanzstrukturen beschreiben, in denen Formalladungen auftreten:

Das Bindungsordnung der Schwefel-Sauerstoff-Bindung beträgt 1,5. Schwefel befindet sich in Oxidationszustand IV.

Funktionen und Reaktionen

Die Salze von schweflige Säure, das beim Auflösen von Schwefeldioxid in Wasser entsteht, wird als Konservierungsmittel in Lebensmitteln verwendet (Sulfite). Natriumsulfit wird im industriellen Maßstab durch Verdünnen von Schwefeldioxid durch eine Lösung von Natriumhydroxid führen:

${displaystyle {ce {SO2 2NaOH -> Na2SO3 H2O}}}$

Da sich Schwefel in der Oxidationsstufe IV befindet, kann Schwefeldioxid Reduzierstück Performance. Es ist per Wort Halogene zu den entsprechenden Sulfurylhalogeniden oxidiert. Ein Beispiel ist die Bildung von Sulfurylchlorid:

${displaystyle {ce{SO2Cl2 -> SO2Cl2}}}$

Schwefeldioxid ist daher eines der wenigen sauren, aber reduzierenden Gase. Die meisten sauren Gase, wie z Schwefeltrioxid, haben oxidierende Eigenschaften.

Anwendungen

Schwefeldioxid wird hauptsächlich zur Herstellung von Schwefelsäure. Schwefeldioxid wird weiter oxidiert zu Schwefeltrioxid, das dann hydrolysiert wird:

${displaystyle {ce {SO3 H2O -> H2SO4}}}$

In dem Claus-Prozess, dem Hauptverfahren zur Entfernung schwefelhaltiger Bestandteile aus Industrieabgasen, wird Schwefeldioxid gebildet und anschließend zu Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel reduzieren:

${displaystyle {ce {2H2SSO2 -> 3S 2H2O}}}$

Diese Reaktion wird mit einem festen Katalysator, normalerweise aktiviert Aluminiumoxid oder Titan(IV)oxid.

Darüber hinaus wird Schwefeldioxid bei der Herstellung von Sulfolen, durch ein cheletrope Reaktion (formal a 4 2-Cycloaddition) mit 1,3-Butadien:

Schwefeldioxid wird manchmal als Konservierungsmittel in Trockenfrüchten verwendet. Es E-Nummer ist 220.

Toxikologie und Sicherheit

Schwefeldioxid wirkt bereits in geringen Konzentrationen stark reizend auf die Haut Lunge. Einatmen des Gases kann Kurzatmigkeit, Husten und Lungenödem Ursache.

Siehe auch

• Bunsen-Reaktion
• Schwefel-Jod-Zyklus

Externe Links

•  Internationale Chemikaliensicherheitskarte von Schwefeldioxid
• (und) Daten von Schwefeldioxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des Deutschen Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (WENN EIN) (JavaScript erforderlich)
• (und) Sicherheitsdatenblatt von Schwefeldioxid