Žveplov monoksid

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Žveplov monoksid
Skeletna formula žveplovega monoksida
Model žveplovega monoksida
Model žveplovega monoksida
Imena
IUPAC ime
žveplov monoksid
Sistematično ime
oksidožveplo[1]
Identifikatorji
3D model (JSmol)
7577656
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Gmelin 666
MeSH žveplo+monoksid
Lastnosti
SO
Molska masa 48,064 g mol−1
Videz brezbarven plin
reagira
log P 0,155
Termokemija
Standardna molarna
entropija
So298
221,94 J K−1 mol−1
5,01 kJ mol−1
Nevarnosti
NFPA 704 (diamant ognja)
Flammability code 4: Will rapidly or completely vaporize at normal atmospheric pressure and temperature, or is readily dispersed in air and will burn readily. Flash point below 23 °C (73 °F). E.g. propaneHealth code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasReactivity code 4: Readily capable of detonation or explosive decomposition at normal temperatures and pressures. E.g. nitroglycerinSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
4
3
4
Sorodne snovi
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Sklici infopolja

Žveplov monoksid je anorganska spojina s formulo SO. Obstojen je samo v razredčeni plinski fazi. V koncentrirani ali kondenzirani obliki se pretvori v dižveplov dioksid S2O2. Odkrili so ga v vesolju, drugače pa je v čisti obliki zelo redek.

Zgradba molekule[uredi | uredi kodo]

Molekula SO ima tripletno osnovno stanje, podobno O2, se pravi, da ima dva neparna elektrona.[2] Dolžina vezi S-O je 148,1 pm in je podobna dolžinam vezi v drugih nižjih žveplovih oksidih (v S8O meri 148 pm), vendar daljša kot v plinastem S2O (146 pm), SO2(143,1 pm) in SO3 (142 pm).[2] Molekula se v bližnjem infrardečem območju vzbudi v singletno stanje (brez neparnih elektronov). Sigletno stanje je domnevno bolj reaktivno od tripletnega, tako kot je singletni kisik bolj reaktiven od tripletnega.[3]

Sinteze in reakcije[uredi | uredi kodo]

Priprava SO kot reagenta v organskih sintezah se osredotoča na spojine, ki odcepljajo SO. Ena od reakcij je razpad relativno enostavnega tiiran 1-oksida.[4] Uporabne so tudi bolj kompleksne spojine, kakršen je trisulfid oksid C10H6S3O.[5]

C2H4OS → C2H4 + SO

Molekula SO je termodinamsko nestabilna in se takoj pretvori v S2O2.[2] SO se veže na alkene, alkine in diene in tvori tričlenske obroče, ki vsebujejo žveplo.[6]

Generiranje pod ekstremnimi pogoji[uredi | uredi kodo]

V laboratoriju se žveplov monoksid lahko proizvede z obdelavo žveplovega dioksida z žveplovimi parami med električnimi razelektritvami.[2] Zaznali so ga tudi v sonoluminiscenci posameznih mehurčkov v koncentrirani žveplovi kislini, ki je vsebovala nekaj raztopljenega žlahtnega plina.[7]

Kemiluminiscenčni detektor za žveplo[8] temelji na naslednjih reakcijah

SO + O3 → SO2(vzbujen) + O2
SO2(vzbujen) → SO2 + hν (oddani foton)

Nahajališča[uredi | uredi kodo]

Ligand za prehodne kovine[uredi | uredi kodo]

SO se kot ligand lahko veže na več načinov:

  • kot terminalni (končni) ligand[9] v upognjeni razporeditvi M-S-O, analogni nitrozilu, ali
  • kot žveplov most preko dveh ali treh kovinskih centrov, na primer v Fe3S(SO)(CO)9.

Astrokemija[uredi | uredi kodo]

Žveplov monoksid so odkrili v atmosferi[10] in torusu plazme.[11] Odkrili so ga tudi v atmosferi Venere[12], na kometu Hale-Bopp[13] in v medzvezdni snovi.[14]

Na luni Io nastaja verjetno med vulkanskimi izbruhi in fotokemično. Osnovna kemijska reakcija[15]je verjetno

O + S2 → S + SO
SO2 → SO + O

Žveplov monoksid so odkrili tudi na največji znani zvezdi NML Cygni.[16]

Biokemija[uredi | uredi kodo]

Žveplov monoksid je morda biološko aktiven, kar je mogoče sklepati iz reakcijskih produktov, ki so jih odkrili v prašičji koronarni arteriji.[17]

Varnost[uredi | uredi kodo]

Zgradba molekule S2O2
Model molekule S2O2

Žveplov monoksid je v ozračju redek in zelo nestabilen plin, zato je težko zanesljivo določiti njegove nevarne lastnosti. V kondenziranem in komprimiranem stanju se takoj pretvori v dižveplov dioksid S2O2, ki je razmeroma strupen in jedek. Je tudi zelo vnetljiv, saj ima podobno vnetljivost kot metan. Med zgorevanjem nastaja strupen plin žveplov dioksid.

Dižveplov dioksid[uredi | uredi kodo]

SO se pretvarja v dižveplov dioksid.[18] Njegova molekula je planarna s simetrijo C2v. Dolžina vezi S-O je 145,8 pm, kar je manj kot v monomeru, vezi S-S pa 202,45 pm. Kot O-S-S meri 112,7°. Dipolni moment molekule je 3,17 D.[18]

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. "sulfur monoxide (CHEBI:45822)". Chemical Entities of Biological Interest. UK: European Bioinformatics Institute.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 N.N. Greenwood, A. Earnshaw (1997). Chemistry of the Elements (2. izdaja). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
  3. F. Salama, H.J. Frey (1989). Near-Infrared-Light-Induced Reaction of Singlet SO with Allene and Dimethylacetylene in a Rare Gas Matrix. Infrared Spectra of Two Novel Episulfoxides. Phys. Chem. 93 (1989): 1285-1292.
  4. P. Chao, D.M. Lemal 1973). Sulfur Monoxide Chemistry. The Nature of SO from Thiirane Oxide and the Mechanism of Its Reaction with Dienes. Journal of the American Chemical Society 95 (3): 920. doi: 10.1021/ja00784a049.
  5. R.S. Grainger A. Procopio, J-W. Steed (2001). A novel recyclable sulfur monoxide transfer reagent. Org Lett. 3 (22), 3565-8.
  6. Juzo Nakayama, Yumi Tajima, Piao Xue-Hua, Yoshiaki Sugihara (2007). Cycloadditions of Sulfur Monoxide (SO) to Alkenes and Alkynes and [1+4]Cycloadditions to Dienes (Polyenes). Generation and Reactions of Singlet SO? J. Am. Chem. Soc. 129: 7250 - 7251. doi: 10.1021/ja072044e.
  7. K.S. Suslick, D.J. Flannigan (2004). The temperatures of single-bubble sonoluminescence (A). The Journal of the Acoustical Society of America 116 (4): 2540.
  8. R. L. Benner, D.H. Stedman (1994). Chemical Mechanism and Efficiency of the Sulfur Chemiluminescence Detector. Applied Spectroscopy 48 (7): 848-851. doi: 10.1366/0003702944029901.
  9. J.D. Woollins (1995). Sulfur: Inorganic Chemistry. Encyclopedia of Inorganic Chemistry. John Wiley and Sons. ISBN 0-471-93620-0.
  10. E. Lellouch (1996). Io’s atmosphere: Not yet understood. Icarus 124: 1–21.
  11. C.T. Russell, M.G. Kivelson (2000). Detection of SO in Io's Exosphere. Science 287: 5460. doi: 10.1126/science.287.5460.1998.
  12. N.Y. Chan, L.W. Esposito, T.E. Skinner (1990). International Ultraviolet Explorer observations of Venus SO2 and SO. Journal of Geophysical Research 95: 7485-7491.
  13. D.C. Lis, D.M. Mehringer, D. Benford, M. Gardner, T.G. Phillips, D. Bockelée-Morvan, N. Biver, P. Colom, J. Crovisier, D. Despois, H. Rauer. New Molecular Species in Comet C/ 1995 O1 (Hale-Bopp) Observed with the Caltech S submillimeter Observatory. Earth, Moon, and Planets Volume 78 (1-3). doi: 10.1023/A:1006281802554.
  14. C.A. Gottlieb, E.W. Gottlieb, M.M. Litvak, J.A. Ball, H. Pennfield (1978). Observations of interstellar sulfur monoxide. Astrophysical Journal 1 (219): 77-94. doi: 10.1086/155757.
  15. J.I. Moses, M.Y. Zolotov, B. Fegley (2002). Photochemistry of a Volcanically Driven Atmosphere on Io: Sulfur and Oxygen Species from a Pele-Type Eruption. Icarus 156: 76–106. doi: 10.1006/icar.2001.6758.
  16. K. Marvel (19. december 1996). NML Cygni. The Circumstellar Environment of Evolved Stars As Revealed by Studies of Circumstellar Water Masers. Universal-Publishers. str. 182–212. ISBN 978-1-58112-061-5. Pridobljeno 23. avgusta 2012.
  17. M. Balazy, I.A. Abu-Yousef, D.N. Harpp, J. Park (21. november 2003). Identification of carbonyl sulfide and sulfur dioxide in porcine coronary artery by gas chromatography/mass spectrometry, possible relevance to EDHF. Biochem Biophys Res Commun. 311 (3):728-734.
  18. 18,0 18,1 F.J. Lovas, E. Tiemann, D.R. Johnson (1974). Spectroscopic studies of the SO2 discharge system. II. Microwave spectrum of the SO dimer. The Journal of Chemical Physics 60 (12): 5005-5010. doi: 10.1063/1.1681015.