Моноокись серы
Моноо́кись се́ры или моноокси́д се́ры, также известный как оксид се́ры(II), формула SO или (SO)2, иногда в написании S2O2 — газообразное бинарное неорганическое соединение серы и кислорода, за свою химическую активность зачастую называемое радикалом или бирадикалом. В нормальных условиях, при обычном давлении и температуре моноокись серы неустойчива, она может существовать сколько-нибудь продолжительное время только при пониженном давлении или при повышенных температурах. Реакция этого оксида с водой с образованием соответствующей кислоты неизвестна.
Основной способ получения закиси — сжигание избытка серы в кислороде при пониженном давлении, а также реакцией разложения сернистого ангидрида. При увеличении концентрации, а также при понижении температуры моноокись легко разлагается на серу и диоксид серы. По результатам исследований американских учёных 1950-х годов моноокись серы была признана промежуточным продуктом некоторых химических реакций и переведена в класс радикалов, поскольку ранее за соединение с формулой SO принимали эквимольную смесь S2O и SO2.[1] В то же время бирадикал с формулой (SO)2 обнаруживает себя различными методами.
Моноокись серы в коротких цитатах
правитьИзучая автоускоряющуюся медленную реакцию окисления сероводорода H2S, Эмануэль, Павлов и я в этом году показали, что продуктами этой давно известной реакции является не только SO2 (сернистый газ) и Н2O, но в весьма значительных количествах появляется и такой «экзотический» продукт, как SO.[2] | |
| — Николай Семёнов, «Теория цепных реакций», 1940 |
| — Николай Семёнов, «Теория цепных реакций», 1940 |
| — Коттон Ф., Уилкинсон Дж. «Современная неорганическая химия» (том второй), 1961 |
Чрезвычайно реакционноспособный бирадикал SO можно обнаружить, однако, как промежуточный продукт в реакциях, а (SO)2 также обнаруживается при помощи масс-спектрометра.[1] | |
| — Коттон Ф., Уилкинсон Дж. «Современная неорганическая химия» (том второй), 1961 |
Из соединений серы с кислородом низший окисел — закись серы (S2O) образуется при действии тлеющего электрического разряда на смесь SO2 с пара́ми серы под уменьшенным давлением <...>. Ранее его считали окисью серы (SO или S2O2).[3] | |
| — Борис Некрасов, «Основы общей химии» (том 1), 1965 |
S2O2 — неустойчивый газ, при нагревании легко разлагающийся на оксид серы (IV). Взаимодействуя с водой, он подвергается полному гидролизу... | |
| — Сергей Оленин, Герман Фадеев, «Неорганическая химия», 1978 |
| — Михаил Золотов, Брюс Фигли, «Вулканическое образование монооксида серы (SO) на Ио», 1998 |
Моноокись серы в научной и научно-популярной прозе
править
На пути пучка света, испускаемого разрядной трубкой, заполненной парами воды (такая трубка испускает линии ОН), ставилось пламя. Проходя сквозь пламя, пучок света попадал на щель спектрографа. В результате поглощения света радикалами ОН интенсивность линии испускания ослаблялась. По падению интенсивности можно было рассчитать концентрацию ОН в пламени. Интересно отметить, что концентрация ОН в сотни тысяч раз превышает термодинамически равновесные его значения при температурах пламён Кондратьева. Это доказывает, что ОН появляется в результате химической лавины, а не в результате термической диссоциации. Подобным же методом Кондратьев с сотрудниками доказал наличие больших количеств радикала CS и молекул SO[5] в холодных пламенах сероуглерода.[2] | |
| — Николай Семёнов, «Теория цепных реакций», 1940 |
Изучая автоускоряющуюся медленную реакцию окисления сероводорода H2S, Эмануэль, Павлов и я в этом году показали, что продуктами этой давно известной реакции является не только SO2 (сернистый газ) и Н2O, но в весьма значительных количествах появляется и такой «экзотический» продукт, как SO. В первых стадиях реакции SO появляется в очень большом количестве, достигая 7% от исходного вещества и до 40% от превращенного к этому моменту H2S, и лишь в конечных стадиях SO исчезает, переходя в SO2. | |
| — Николай Семёнов, «Теория цепных реакций», 1940 |
Низший окисел серы получается при пропускании слабого <электрического> разряда в SO2, а также другими способами. Долгое время считали его соединением <с формулой> SO, однако газообразный продукт такого состава представляет собой эквимольную смесь S2O и SO2. Чрезвычайно реакционноспособный бирадикал SO можно обнаружить, однако, как промежуточный продукт в реакциях, а (SO)2 также обнаруживается при помощи масс-спектрометра.[1] | |
| — Коттон Ф., Уилкинсон Дж. «Современная неорганическая химия» (том второй), 1961 |
Из соединений серы с кислородом низший окисел — закись серы (S2O) образуется при действии тлеющего электрического разряда на смесь SO2 с пара́ми серы под уменьшенным давлением <...>. Ранее его считали окисью серы (SO или S2O2).[3] | |
| — Борис Некрасов, «Основы общей химии» (том 1), 1965 |
Сернистый газ, сернистая кислота и монооксид серы обычно играют роль восстановителей. Кислородом воздуха SO2 и S2O2 при обычных условиях окисляются медленно. Реакция заметно ускоряется в присутствии катализаторов и при нагревании.[6] | |
| — Сергей Оленин, Герман Фадеев, «Неорганическая химия», 1978 |
Сера с кислородом образует несколько оксидов: S2O2, S2O3, SO2, SO3, S2O7, SO4 и большое число кислородных кислот. Оксиды — S2O7 и SO4 — являются её пероксидными соединениями. Наибольшее значение имеют SO2 и SO3. Остальные оксиды неустойчивы и образуются в особых условиях.[6] | |
| — Сергей Оленин, Герман Фадеев, «Неорганическая химия», 1978 |
При пониженном давлении SO2 под воздействием тлеющего <электрического> разряда соединяется с парами серы, образуя S2O2 — неустойчивый газ, при нагревании легко разлагающийся на оксид серы (IV). Взаимодействуя с водой, он подвергается полному гидролизу по уравнению реакции: | |
| — Сергей Оленин, Герман Фадеев, «Неорганическая химия», 1978 |
Монооксид серы является вторым по распространённости газом, наблюдаемым в атмосфере Ио, спутника Юпитера. Наземные наблюдения миллиметровых волн в среднем по полушарию дают соотношение SO/SO2 3-10% по объёму. Наблюдаемая численность согласуется с образованием SO в результате фотолиза <разложения воздействием света> SO2. С другой стороны, низкое давление Ио (~10-9 бар), неравномерная атмосфера SO2, по крайней мере частично, обусловлены вулканическим выделением газа <...>. Газообразный SO2 наблюдался в дымовых шлейфах извержений и над вулканически активными регионами <...>. В данной работе мы показываем, что высокотемпературные вулканические газы, выделяющиеся из магм, могут создавать наблюдаемое содержание SO в атмосфере Ио.[4] | |
| — Михаил Золотов, Брюс Фигли, «Вулканическое образование монооксида серы (SO) на Ио», 1998 |
Источники
править- ↑ 1 2 3 4 Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, часть 2 (пер. с англ.: Иванова Е.К., Прохорова Г.В., Чуранов С.С. Под ред.: Астахов К.В.) — М.: Мир, 1969 г.
- ↑ 1 2 3 4 Семёнов Н. Н. Теория цепных реакций (из статьи «Теория горения»). — М.: «Наука и жизнь» № 8-9, 1940 г.
- ↑ 1 2 Б. В. Некрасов. Основы общей химии (в двух томах), издание 2-е, стереотипное. Том первый. ― М.: Химия, 1968-1969 г. — стр.325-326
- ↑ 1 2 Mikhail Yu. Zolotov and Bruce Fegley, Jr. Volcanic Production of Sulfur Monoxide (SO) on Io. — Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences, Kosygin Str. 19, Moscow 117975, Russia, 1998.
- ↑ Николай Семёнов последовательно называет ОН и CS радикалами, а SO — молекулой.
- ↑ 1 2 3 С. С. Оленин, Г. Н. Фадеев, Неорганическая химия (для медико-биологических специальностей). — М.: «Высшая школа», 1979 г.
