Dwutlenek siarki, ditlenek siarki, , – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków siarki, w którym siarka znajduje się na IV stopniu utlenienia. W warunkach normalnych jest to bezbarwny gaz o ostrym, gryzącym i duszącym zapachu, silnie drażniący drogi oddechowe. Jest trujący dla zwierząt i szkodliwy dla roślin. Ma własności bakteriobójcze i pleśniobójcze. Jest produktem ubocznym spalania paliw kopalnych, przez co przyczynia się do zanieczyszczenia atmosfery (smog). Jego wzrost stężenia w powietrzu wpływa na liczbę ostrych zespołów wieńcowych. Stosowany jako konserwant (E220), szczególnie powszechnie do win, także markowych. Dwutlenek siarki wykorzystuje się również do produkcji siarczynów, do bielenia (w przemyśle tekstylnym i papierniczym), dezynfekcji (znany już w starożytności) i jako czynnik chłodniczy. Jest produktem pośrednim podczas produkcji kwasu siarkowego. Rozpuszcza się m.in. w wodzie i acetonie.
Budowa cząsteczki W fazie gazowej cząsteczka ma kształt litery V. Oba wiązania siarka–tlen mają długość 143 pm, a kąt między nimi wynosi 119,5°. Atom siarki ma hybrydyzację sp2 i ma jedną wolną parą elektronową. Struktury elektronowej cząsteczki nie da się przedstawić jednym z oktetem elektronów wokół atomu siarki i cząsteczka bywa przedstawiana za pomocą struktur rezonansowych: centruj|250px Jednak długość wiązania siarka–tlen (143 pm) jest bardzo zbliżona do wiązania podwójnego (d = 140 pm) i znacznie mniejsza niż wiązanie pojedyncze (d = 163 pm), a kąt wiązań tlen–siarka–tlen wynosi 119°, wskazując na hybrydyzację sp2. Także z porównania długości i energii wiązań w cząsteczkach i SO z izoelektronowymi i można wnioskować, że rząd wiązania siarka–tlen w wynosi co najmniej 2: + Porównanie wiązań tlen–tleni siarka–tlenWiązanie siarka–tlen Długość [pm] 121 128 148 143 Energia [kJ/mol] 490 297 524 548 Kąt wiązania − 116,8 − 119,5 Stabilność + − − + Rząd wiązania 2 1,5 ? ≥ 2 Zgodnie z tymi informacjami budowę cząsteczki można zobrazować wzorem: centruj|80px W celu wyjaśnienia takiej struktury cząsteczki przywołuje się czasem udział pustego orbitalu 3d, co jednak jest zbędne i nie znalazło potwierdzenia w modelach teoretycznych. Wiązania siarka–tlen w o rzędzie co najmniej 2 tłumaczy natomiast wkład wiązania kowalencyjnego rzędu ok. 1,5 wzmocnionego przez wiązanie jonowe rzędu ok. 1, spowodowanego różnicą elektroujemności atomów S i O. Ponieważ w cząsteczce ozonu brak jest takich oddziaływań jonowych, ma ona odmienną geometrię, pomimo izoelektronowej struktury.
Charakterystyka chemiczna Przemysłowo otrzymywany jest przez spalanie siarki:
lub siarkowodoru:
lub podczas prażenia rud siarczkowych w obecności powietrza, np.:
W obecności katalizatora (np. ) powstały dwutlenek utlenia się do trójtlenku siarki:
(podobna reakcja zachodzi także w atmosferze z udziałem promieniowania UV lub ozonu)
Dwutlenek siarki dobrze rozpuszcza się w wodzie, dając słaby kwas siarkawy:
Przypisy
Bibliografia
Linki zewnętrzne Siarka w winie, czyli strachy na Lachy
Kategoria:Tlenki siarki Kategoria:Składniki smogu