Lưu huỳnh trioxit là một chất vô cơ có công thức hóa học là SO3, là chất rắn không màu, dễ thăng hoa, có ba trạng thái vật lý. α-SO3 dạng sợi mịn và hình kim, tỷ trọng 1,97g / cm3, điểm nóng chảy 62,3 ° C; β-SO3 dạng sợi amiăng, điểm nóng chảy 62,4 ° C, có thể thăng hoa ở 50 ° C; γ-SO3 giống thủy tinh, điểm nóng chảy 16,8 ° C, điểm sôi 44,8 ℃.
Lưu huỳnh trioxit hòa tan trong nước và phản ứng với nước tạo thành axit sunfuric và tỏa ra rất nhiều nhiệt. Do đó, nó còn được gọi là anhydrit sunfuaric. Nó được hòa tan trong axit sunfuric đặc để tạo thành axit sunfuric bốc khói, là một oxit có tính axit và có thể phản ứng với các oxit kiềm để tạo thành muối.
Lưu huỳnh trioxit là chất oxi hóa mạnh và chỉ có thể oxi hóa lưu huỳnh, photpho, sắt, kẽm, bromua, iotua, … ở nhiệt độ cao. SO3 là chất rắn ở điều kiện tiêu chuẩn (1atm, 0 ℃) và chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất bình thường.
Lưu huỳnh trioxit là một phân tử không phân cực. Dạng khí của nó là một chất gây ô nhiễm nghiêm trọng và là một trong những nguồn chính gây ra mưa axit.
Lưu huỳnh trioxit là một chất lỏng hoặc chất rắn nhờn không màu và trong suốt ở nhiệt độ phòng (tùy thuộc vào dạng tinh thể cụ thể), và nó là chất rắn ở điều kiện tiêu chuẩn có mùi hăng nồng. Chất oxy hóa mạnh, có thể bị khử bởi lưu huỳnh, phốt pho và cacbon.
Lưu huỳnh trioxit có tác dụng khử nước mạnh hơn axit sunfuric và axit sunfuric bốc khói. Nó ít ăn mòn kim loại hơn axit sunfuric và axit nitric bốc khói.
Trong SO3, nguyên tố S áp dụng phép lai hóa sp². Có một cặp electron trong obitan p theo phương thẳng đứng (nghĩa là obitan p còn lại không có sự hình thành obitan lai hóa) và có một cặp electron và 2 trong obitan lai hóa được tạo thành.
SO3 ở dạng khí là một phân tử tam giác đều phẳng với đối xứng D3h, phù hợp với kết luận được dự đoán bởi thuyết loại trừ lẫn nhau của cặp electron lớp hóa trị (VSEPR).
Trong lưu huỳnh trioxit, hóa trị của nguyên tố lưu huỳnh là +6, và phân tử là phân tử không phân cực. S trong phân tử SO3 đã đạt đến hóa trị +6, tất cả các electron đều tham gia liên kết, không có cặp electron lẻ loi và không cần chừa chỗ cho cặp electron lẻ loi nên nó là một mặt phẳng đối xứng rất đều giống như sulfur dioxide, chúng là các oxit lưu huỳnh.
SO3 là anhiđrit của axit sunfuric (H2SO4). Do đó, các phản ứng sau có thể xảy ra:
- Hidrat hóa để tổng hợp axit sunfuric: SO3 (l) + H2O (l) = H2SO4 (aq) (= -88 kJ / mol). Phản ứng này diễn ra rất nhanh và tỏa nhiệt. Khi nhiệt độ trên khoảng 340 ℃, axit sunfuric, lưu huỳnh trioxit và nước có thể cùng tồn tại ở nồng độ cân bằng.
- Lưu huỳnh trioxit cũng phản ứng với lưu huỳnh diclorua để tạo ra thuốc thử hữu ích-thionyl clorua: SO3 + SCl2 → SOCl2 + SO2
- Lưu huỳnh trioxit cũng có thể phản ứng với kiềm tạo thành sunfat và các chất khác, chẳng hạn như: SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O
- Không thể làm khô lưu huỳnh trioxit bằng axit sunfuric đặc, vì SO3 và axit sunfuric đặc sẽ tạo ra axit pyrosulfuric:
H2SO4 + SO3 = H2S2O7
Ngoài ra còn có các phản ứng như sau:
SO3 + H2O → H2SO4
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
CÙNG MỤC
Cân bằng phản ứng Mg + CO2 = C + MgO (và phương trình MgO + C = Mg + CO2)- Cân bằng phản ứng AgNO3 + AlCl3 = AgCl + Al(NO3)3 (và phương trình AgNO3 + Al = Ag + Al(NO3)3)
- Cân bằng phản ứng Na2S + FeCl3 = FeS + NaCl + S (và phương trình FeCl2 + Na2S + H2O = NaCl + Fe(OH)2 + H2S)
- Cân bằng phản ứng C2H2 + H2 = C2H4 (và phương trình C2H2 + H2 = C2H6)
- Cân bằng phản ứng K2CO3 + CO2 + H2O = KHCO3 (và phương trình KHCO3 + Ca(OH)2 = K2CO3 + CaCO3 + H2O)
- Cân bằng phản ứng MgO + HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O (và phương trình Mg + HNO3 = Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O)
