さんさんか‐いおう〔サンサンクワいわう〕【三酸化硫黄】
三酸化硫黄（高炉スラグ粗骨材中の）
SO3 (三酸化硫黄)
三酸化硫黄
三酸化硫黄
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/03/03 21:02 UTC 版)
| 三酸化硫黄 | |
|---|---|
 |  |
三酸化硫黄 | |
別称 無水硫酸 | |
| 識別情報 | |
| CAS登録番号 | 7446-11-9 |
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| 特性 | |
| 化学式 | SO3 |
| モル質量 | 80.06 g mol−1 |
| 密度 | 1.92 g cm−3 |
| 融点 | 16.9 ℃ |
| 沸点 | 45 ℃ |
| 水への溶解度 | 水と反応 |
| 熱化学 | |
| 標準生成熱 ΔfH | −397.77 kJ mol-1 |
| 標準モルエントロピー S | 256.77 JK−1 mol−1 |
| 危険性 | |
| EU分類 | 腐食性 (C) |
| Rフレーズ | R14, R35, R37 |
| Sフレーズ | (S1), (S2), S26, S30, S45 |
| 関連する物質 | |
| 関連物質 | 二酸化硫黄 硫酸 塩化スルフリル |
| 特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。 | |
三酸化硫黄（さんさんかいおう、英: Sulfur trioxide）は、硫黄の酸化物で、化学式 SO3 で表される。硫酸の無水物であることから無水硫酸とも呼ばれ、硫酸の工業生産の用途に使われる。酸性雨の原因物質の1つであり、日本では大気汚染防止法により特定物質に指定されている。
構造と結合
原子価殻電子対反発則から、気体のSO3は硫黄原子を中心とした平面正三角形構造（D3h対称）を取ると予測されている。
電子状態に着目すると硫黄原子の酸化数は+6、電荷は0であり、6つの電子対を保持している。分子軌道法の点から見ると、これらの電子対のほとんどは非結合的な性質を持っており、典型的な超原子価分子となっている。
化学的性質
三酸化硫黄は硫酸の無水物であり、水と以下のような反応が起こる。
γ-SO3分子 固体のSO3は微量の水に依存した複雑な挙動を示す[2]。気体が凝集すると、純粋な三酸化硫黄がγ-SO3と呼ばれる三量体を形成する。この固体は無色で融点は16.8℃である。この環状構造は[S(=O)2(μ-O)]3と表記されている[3]。
SO3が27℃以上で凝集してできる相は融点が62.3℃であり、α-"SO3と呼ばれている。α-"SO3の見た目はアスベストのような繊維状である。[S(=O)2(μ-O)]n型の高分子であり、末端はヒドロキシル基になっている。β-SO3と呼ばれる相もα型と同じく針状であるが分子量と融点が異なり、融点は32.5℃である。γ相とβ相は準安定相であり、時間の経過に伴い安定なα相へと徐々に相転移する。この相転移には微量の水が関わっている[4]。
固体の蒸気圧は同一温度ではα < β < γの順に大きくなる。また液体の蒸気圧はγ相の値とほぼ同じである。このためα-SO3の結晶を加熱すると、ガラス容器を粉砕するに十分な程の蒸気圧の急増が見られる。この現象はα爆発と呼ばれている[4]。
SO3は高い吸湿性を持つ。熱濃硫酸に木や綿を浸すと発火するが、これは SO3が木や綿の炭水化物に含まれている水分を脱水してしまい、炭水化物が燃えやすくなるためである[4]。
外部リンク
関連項目
参考文献
- ^ 『日本大百科全書(ニッポニカ)』小学館、2014年。
- ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Advanced Inorganic Chemistry by Cotton and Wilkinson, 2nd ed p543
- ^ a b c Merck Index of Chemicals and Drugs, 9th ed. monograph 8775
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