Žveplov monoksid

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Žveplov monoksid
Skeletna formula žveplovega monoksida
Model žveplovega monoksida
Model žveplovega monoksida
IUPAC-ime žveplov monoksid
Sistematično ime oksidožveplo[1]
Identifikatorji
Številka CAS 13827-32-2
PubChem 114845
MeSH žveplo+monoksid
ChEBI 45822
SMILES
InChI
Beilstein 7577656
Gmelin 666
ChemSpider 102805
Lastnosti
Molekulska formula SO
Molekulska masa 48,064 g mol−1
Videz brezbarven plin
Topnost (voda) reagira
log P 0,155
Termokemija
Standardna tvorbena
entalpija
ΔfHo298
5,01 kJ mol−1
Standardna molarna
entropija
So298
221,94 J K−1 mol−1
Nevarnosti
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
3
4
 
Sorodne snovi
Sorodno žveplovi oksidi žveplov dioksid
žveplov trioksid
dižveplov monoksid
dižveplov dioksid
Sorodne snovi tripletni kisik
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za
material v standardnem stanju (pri 25 °C, 100 kPa)

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.