二氧化硫

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二氧化硫(IUPAC推荐拼写)或二氧化硫(传统英联邦英语)是化学式为SO2的化合物。它是一种有毒气体,会导致燃烧的火柴散发出气味。它由火山活动自然释放,是铜提取和含硫化石燃料燃烧的副产品。 SO2是具有C2v对称点群的弯曲分子。仅考虑s和p轨道的价键理论方法将根据两个共振结构之间的共振来描述键合。 硫氧键的键级为1.5。这种不调用d轨道参与的简单方法得到支持。就电子计数形式而言,硫原子的氧化态为+...

二氧化硫

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二氧化硫(IUPAC 推荐拼写)或二氧化(传统英联邦英语)是化学式为 SO2 的化合物。 它是一种有毒气体,会导致燃烧的火柴散发出气味。 它由火山活动自然释放,是铜提取和含硫化石燃料燃烧的副产品。

结构与键合

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SO2 是具有 C2v 对称点群的弯曲分子。仅考虑 s 和 p 轨道的价键理论方法将根据两个共振结构之间的共振来描述键合。

硫氧键的键级为 1.5。 这种不调用 d 轨道参与的简单方法得到支持。就电子计数形式而言,硫原子的氧化态为 +4,形式电荷为 +1。

发生

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二氧化硅存在于地球上,浓度非常低,在大气中的浓度约为 1 ppm。

在其他行星上,可以发现不同浓度的二氧化硫,其中最重要的是金星大气层,它是金星大气中第三丰富的气体,浓度为 150 ppm。 在那里,它与水反应形成硫酸云,是地球全球大气硫循环的关键组成部分,并导致全球变暖。 它被认为是早期火星变暖的关键因素,据估计低层大气中的浓度高达 100 ppm,尽管它仅以痕量存在。 在金星和火星上,与在地球上一样,其主要来源被认为是火山。 木星的天然卫星木卫一的大气层中含有 90% 的二氧化硫,据认为木星大气层中也存在微量二氧化硫。 詹姆斯·韦伯太空望远镜观察到系外行星 WASP 39-b 上存在二氧化硫,二氧化硫是通过行星大气中的光化学作用形成的。

作为冰,它被认为在伽利略卫星上大量存在——作为艾奥尾随半球上的升华冰或,以及木卫二、木卫三和木卫四的地壳和地幔中,也可能以液态形式存在并且容易反应 与水。

制作

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二氧化硅主要用于制造硫酸。使用了 2360 万公吨(2600 万美短吨)二氧化硫,而用于其他目的的二氧化硫为 150,000 公吨(165,347 美短吨)。 大多数二氧化硫是由元素硫燃烧产生的。 在空气中焙烧黄铁矿和其他硫化物矿石也会产生一些二氧化硫。

燃烧路线

二氧化硫是硫磺或含硫物质燃烧的产物:

1⁄8 S8 + O2 → SO2, ΔH = −297 kJ/mol

为了帮助燃烧,液化硫(140-150°C,284-302°F)通过雾化喷嘴喷洒,产生具有大表面积的细小硫滴。 该反应是放热的,燃烧产生的温度为 1000–1600°C(1832–2912°F)。 产生的大量热量通过蒸汽产生回收,随后可以转化为电能。

硫化和有机硫化合物的燃烧过程类似。 例如:

H2S + 3⁄2 O2 → SO2 + H< sub class="template-chem2-sub">2O

硫铁矿、闪锌矿朱砂(硫化汞)等硫化矿的焙烧也会释放出 SO2:

2 FeS2 + 11⁄2 O2 → Fe2O3 + 4 SO2ZnS + 3 ⁄2 → ZnO + SO2HgS + O2 → Hg + SO22 FeS + 7⁄2 O2 → Fe2O< sub class="template-chem2-sub">3 + 2 SO2

这些反应的结合导致了二氧化硫的xxx来源——火山喷发。 这些事件可以释放数百万吨二氧化硫。

二氧化硫

高氧化物的还原

二氧化硅也可以是制造硅酸钙水泥的副产品; CaSO4 在这个过程中与焦炭和沙子一起加热:

2 CaSO4 + 2 SiO2 + C → 2 CaSiO3 + 2SO2 + SO2

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  1. 二氧化硫
  2. 结构与键合
  3. 发生
  4. 制作
  5. 燃烧路线
  6. 高氧化物的还原

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