Kén-trioxid

A kén-trioxid (SO₃) higroszkópos folyadék, szervetlen vegyület. Szobahőmérsékleten cseppfolyós, kissé lehűtve fehér kristályokat alkot. A kén-trioxid erős roncsoló, maró hatással bír az élő szervezetekre, nagyon mérgező, erőteljes nedvszívó tulajdonságú. Légnemű állapotban jelentős szennyezőanyag, a savas eső fő okozója. A kén egyik oxidja, amelyben egy központi kénatomhoz kapcsolódik 3 oxigénatom. Benne a kén oxidációs száma +6, az oxigénatomoké -2. Ezen kívül a kén-trioxid a kénsav savanhidridje is.

Szerkezete, tulajdonságai

A kén-trioxid gyűrűs trimerje (S₃O₉)

Az Sablon:Chem képletű oxid szobahőmérsékleten színtelen, folyadék halmazállapotú. Polimerizálódik S₃O₉ összetételű gyűrű keletkezése közben. Polimerizálódhat lineáris (SO₃)_n makromolekulákká is. A makromolekuláris szerkezetű kén-trioxid szilárd halmazállapotú, külseje az azbeszthez hasonlít. Mindkét esetben stabilabb, tetraéderes szerkezet alakul ki.

Előállítása

Kén-dioxid tovább oxidálásával állítják elő, vanádium-pentoxid jelenlétében:

$2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

Keletkezhet piroszulfátok bomlása során is, magas hőmérsékleten:

$\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7⟶\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

Laboratóriumban tömény kénsavból állítható elő foszfor-pentoxiddal:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{P}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5⟶\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}\mathrm{P}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

Felhasználása

Fájl:03. Горење на сулфур во атмосфера од кислород.webm Vízzel kénsavvá egyesül:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$

A fenti reakció azonban oly heves, hogy együtt kénsavködöt képeznek, ez nehezen cseppfolyósítható. Ezért a kénsavgyártásban a kén-trioxidot tömény kénsavban nyeletik el, ez óleumot (dikénsavat) eredményez, ezt vízzel hígítják, így kapnak kénsavat.

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7$

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$