無水硫酸(SO3)
別名を三酸化硫黄ともいいます。大規模に製造するには，細分状白金のような触媒により二酸化硫黄を直接酸素と化合させるとできます。水に対して激烈に作用して音を発して硫酸になります。大気汚染防止法の特定物質。
三酸化硫黄
三酸化硫黄
| 三酸化硫黄 | |
|---|---|
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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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「無水硫酸」の例文・使い方・用例・文例
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