Zobrazení zdroje stránky Oxid sírový

{{Infobox - chemická sloučenina
  | název = Oxid sírový
  | obrázek = Schwefeltrioxid Ampulle.jpg
  | popisek = Krystaly trimerního oxidu sírového
  | obrázek2 = Sulfur-trioxide-2D-dimensions.svg
  | velikost obrázku2 = 92px
  | popisek2 = Strukturní vzorec
  | obrázek3 = Sulfur-trioxide-3D-vdW.png
  | velikost obrázku3 = 92px
  | popisek3 = 3D model molekuly SO<sub>3</sub>
  | systematický název = Oxid sírový
  | anglický název = Sulfur trioxide
  | německý název = Schwefeltrioxid
  | sumární vzorec = SO<sub>3</sub>
  | vzhled = bezbarvé&nbsp;krystalky&nbsp;nebo&nbsp;olejovitá kapalina
  | číslo CAS = 7446-11-9
  | číslo EINECS = 231-197-3
  | PubChem = 24682
  | ChEBI = 29384
  | UN kód = 1829
  | číslo RTECS = WT4830000
  | molární hmotnost = 80,064 g/mol
  | teplota tání = 32,5&nbsp;°C (''α'') <br /> 62,4&nbsp;°C (''β, 234 kPa'') <br /> 16,83&nbsp;°C (''γ'')
  | teplota varu = 44,8&nbsp;°C
  | teplota sublimace = 50&nbsp;°C (''β'')
  | hustota = 1,97 g/cm<sup>3</sup> (''α, 20&nbsp;°C'')<br /> 2,29 g/cm<sup>3</sup> (''γ, −10&nbsp;°C, pevný'')<br /> 1,92 g/cm<sup>3</sup> (''γ, 20&nbsp;°C, kapalina'')
  | index lomu = ''n''<sub>D</sub>= 1,409 65
  | kritická teplota = 218,3&nbsp;°C
  | kritický tlak = 8 440 kPa
  | kritická hustota = 0,633 g/cm<sup>3</sup>
  | rozpustnost = rozpustný (''na [[kyselina sírová|H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]]'')
  | rozpustnost polární = [[kyselina sírová]] (''na [[oleum]]'')
  | relativní permitivita = 3,11 (''18&nbsp;°C'')
  | tlak páry = 37,330 kPa
  | Van der Waalsovy konstanty = a= 0,680 3 Pa m<sup>6</sup> mol<sup>−2</sup><br /> 10<sup>6</sup>•b= 56,36 m<sup>3</sup> mol<sup>−1</sup>
  | krystalová struktura = jednoklonná (''α'')<br /> jednoklonná (''β'')<br /> kosočtverečná (''γ'')
  | hrana mřížky = '''γ-modifikace''' ''při −10&nbsp;°C''<br /> a= 1 230 pm<br /> b= 1 070 pm<br /> c= 530 pm
  | dipólový moment = 0 Cm
  | standardní slučovací entalpie = −395,7 kJ/mol<br /> −441,04 kJ/mol (''γ, kapalina'')
  | entalpie tání = 151 J/g (''α'')<br /> 330 J/g (''β'')<br /> 108 J/g (''γ'')
  | entalpie varu = 510 J/g
  | standardní molární entropie = 256,6 J K<sup>−1</sup> mol<sup>−1</sup><br /> 95,6 J K<sup>−1</sup> mol<sup>−1</sup> (''γ, kapalina'')
  | standardní slučovací Gibbsova energie = −395,7 kJ/mol<br /> −368,4 kJ/mol (''γ, kapalina'')
  | izobarické měrné teplo = 0,633 J K<sup>−1</sup> g<sup>−1</sup><br /> 2,248 J K<sup>−1</sup> g<sup>−1</sup> (''γ, kapalina'')
  | R-věty = {{R|8}}, {{R|14}}, {{R|26}}, {{R|34}}, {{R|35}}, {{R|37}}, {{R|45}}
  | S-věty = {{S|1/2}}, {{S|8}}, {{S|17}}, {{S|25}}, {{S|26}}, {{S|30}}, {{S|36/37/39}}, {{S|45}}, {{S|53}}
  | NFPA 704 = {{NFPA 704
  | zdraví = 3
  | hořlavost = 0
  | reaktivita = 2
  | ostatní rizika = OX
}}
  | symboly nebezpečí GHS = {{GHS05}}{{GHS06}}{{GHS07}}{{GHS08}}{{GHS09}}<ref name=pubchem_cid_24682>{{Citace elektronického periodika | titul = Sulfur trioxide | periodikum = pubchem.ncbi.nlm.nih.gov | vydavatel = PubChem | url = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24682 | jazyk = en | datum přístupu = 2021-05-23 }}</ref><br>{{Nebezpečí}}<ref name=pubchem_cid_24682 />
}}
'''Oxid sírový''' (chemický vzorec [[síra|S]][[kyslík|O]]<sub>3</sub>) je jeden z&nbsp;[[oxidy|oxidů]] [[síra|síry]], který je hlavní příčinou vzniku [[Kyselý déšť|kyselých dešťů]]. Vyrábí se ve velkém množství jako [[prekurzor (chemie)|prekurzor]] [[kyselina sírová|kyseliny sírové]].

== Příprava a výroba ==
Průmyslově se vyrábí [[redoxní reakce|oxidací]] [[oxid siřičitý|oxidu siřičitého]]

: <math>\mathsf{2\,SO_2 + O_2\ \to\ 2\,SO_3}</math>
: <small>[[Oxid siřičitý]] reaguje s [[kyslík]]em za vzniku oxidu sírového.</small>

Tato reakce je silně [[exotermní reakce|exotermická]] a je [[Termodynamický děj#Vratné a nevratné děje|vratná]]; proto je nutno ji provádět za relativně nízkých teplot do 500&nbsp;[[stupeň Celsia|°C]] a za přítomnosti [[katalyzátor]]ů (např. [[platina|platiny]] nebo [[oxid vanadičný|oxidu vanadičného]], [[oxid wolframový|wolframového]], [[oxid molybdenový|molybdenového]] aj.). Za vysokých teplot vyšších než 800&nbsp;°C probíhá tato reakce opačným směrem a z&nbsp;oxidu sírového vzniká opět oxid siřičitý a [[kyslík]]].

V&nbsp;laboratoři se oxid sírový připravuje rozkladem [[síran železitý|síranu železitého]]:

: <math>\mathsf{Fe_2(SO_4)_3\ \xrightarrow{480^{\circ}C}\ Fe_2O_3 + 3\,SO_3}</math>
: <small>Síran železitý se rozkládá na [[oxid železitý]] a oxid sírový.</small>

nebo destilací [[oleum|olea]], což je [[roztok]] oxidu sírového v&nbsp;[[kyselina sírová|kyselině sírové]], případně zahříváním [[hydrogensíran sodný|hydrogensíranu sodného]]

* dehydratace:
: <math>\mathsf{2\,NaHSO_4\ \xrightarrow{315^{\circ}C}\ Na_2S_2O_7 + H_2O}</math>
: <small>Hydrogensíran sodný se rozkládá na [[disíran sodný]] a [[voda|vodu]].</small>

* rozklad:
: <math>\mathsf{Na_2S_2O_7\ \xrightarrow{460^{\circ}C}\ Na_2SO_4 + SO_3}</math>
: <small>Disíran sodný se rozkládá na [[síran sodný]] a oxid sírový.</small>

== Vlastnosti ==

=== Struktura ===
V&nbsp;[[plyn]]ném stavu má [[monomer]]ní forma oxidu planární uspořádání ([[grupa symetrie]] D<sub>3h</sub>). V&nbsp;[[kapalina|kapalném]] i plynném [[skupenství]] existuje [[rovnováha]] mezi monomerem a trimerem (S<sub>3</sub>O<sub>9</sub>). V&nbsp;[[pevná látka|pevném]] stavu je oxid sírový vždy trimerní nebo polymerní. Cyklický trimer zaujímá vaničkovou [[konformace|konformaci]] ([[grupa symetrie]] D<sub>3v</sub>) podobnou [[cyklohexan]]u.

Krystaluje v&nbsp;podobě bezbarvých kosočtverečných [[krystal]]ů jako modifikace γ-SO<sub>3</sub>; pokud přijde do styku s&nbsp;vodou, tak vytváří bílé jednoklonné jehličkovité krystaly modifikace β-SO<sub>3</sub>, které jsou tvořeny směsí vláknitých polysírových kyselin. Nejstálejší formou oxidu sírového je jednoklonný α-SO<sub>3</sub>, který má složitou vrstevnatou strukturu, vzniklou příčným spojováním řetězců.

[[Soubor:oxid-sirovy-struktura.png|střed|Struktura monomeru a trimeru]]
<center>Prostorová struktura monomerní a trimerní formy oxidu sírového</center>

=== Chemické vlastnosti ===
[[Soubor:03. Горење на сулфур во атмосфера од кислород.webm|náhled|vlevo|280px]]
S&nbsp;[[voda|vodou]] reaguje velmi prudce, a podle stechiometrického poměru reakčních složek vzniká buď [[kyselina sírová]]

: <math>\mathsf{SO_3 + H_2O\ \to\ H_2SO_4}</math>

nebo [[oleum]], případně směsi polysírových kyselin. Oxid sírový je velmi silné [[dehydratační reakce|dehydratační]] činidlo: z&nbsp;organických látek odštěpuje vodu, např. jeho působením na [[ethanol]] vzniká [[ethen|ethen (ethylen)]] a [[kyselina sírová]]

: <math>\mathsf{CH_3CH_2OH + SO_3\ \to\ CH_2{=}CH_2 + H_2SO_4}</math>

Reakci s&nbsp;halogenovodíky vznikají [[halogensírové kyseliny]] HSO<sub>3</sub>X, např. reakcí s&nbsp;[[chlorovodík]]em

: <math>\mathsf{SO_3 + HCl\ \to\ HSO_3Cl}</math>

vzniká [[kyselina chlorsírová]] (chlorsulfonová).

Oxid sírový je velmi silnou [[Lewisova kyselina|Lewisovou kyselinou]]. Tvoří proto velké množství různých aduktů s mnoha organickými i anorganickými [[ligand]]y.

== Použití ==
Průmyslově vyráběný oxid sírový se ihned zpracovává na [[kyselina sírová|kyselinu sírovou]].

== Bezpečnost ==
Oxid sírový je silně žíravý, neboť ve styku s tkáněmi těla z nich odnímá vodu a mění se na kyselinu sírovou. Necháme-li odpadnout kapku vody na oxid sírový, dojde k&nbsp;[[výbuch|explozívní reakci]].

== Reference ==
<references />

== Literatura ==
* {{Citace monografie | příjmení = VOHLÍDAL | jméno = Jiří | příjmení2 = ŠTULÍK | jméno2 = Karel | příjmení3 = JULÁK | jméno3 = Alois | rok = 1999 | titul = Chemické a analytické tabulky | vydavatel = Grada Publishing | místo = Praha | isbn = 80-7169-855-5 | vydání = 1}}

* {{Citace monografie | příjmení = REMY | jméno = H. | rok = 1971 | titul = Anorganická chemie I | vydavatel = SNTL | místo = Praha }}

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat|Sulfur trioxide}}

{{Oxidy VI.}}
{{Autoritní data}}

{{Portály|Chemie}}

[[Kategorie:Oxidy|Sírový]]
[[Kategorie:Sírové sloučeniny]]