Оксид серы(VI) SO3: свойства, получение, применение

Оксид серы(VI) SO3 — кислотный оксид, бесцветная летучая жидкость, дымящая на воздухе, молярная масса 80 г/моль.

Ключевые факты

Формула
SO3
Класс
оксид (кислотный)
Молярная масса
80 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 80,06 г/моль
Другие названия
серный ангидрид
Состояние
летучая жидкость (при охлаждении до +17 °C кристаллизуется)
Степени окисления
S +6 (высшая), O −2
Связь и строение
ковалентные полярные связи; молекула плоская, неполярная
Кристаллическая решётка
молекулярная
Соответствующая кислота
серная H2SO4 (сильная)

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое оксид серы(VI)?

Оксид серы(VI) — высший оксид серы и ангидрид серной кислоты. Сера в нём в высшей степени окисления +6, поэтому как окислитель он активен, а как восстановитель не работает вовсе. Вещество очень жадно присоединяет воду.

При обычных условиях SO3 — летучая жидкость, которая на воздухе дымит: пары мгновенно связывают влагу и образуют туман серной кислоты. Реакция с водой идёт бурно с выделением большого количества теплоты, поэтому в промышленности его растворяют не в воде, а в концентрированной серной кислоте.

Какие физические свойства у оксида серы(VI)?

Физические свойства: оксид серы(VI) SO3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниелетучая жидкость (при охлаждении до +17 °C кристаллизуется)
Цветбесцветный
Температура кипенияоколо +45 °C
Поведение на воздухедымит, поглощая влагу из воздуха
Растворимостьреагирует с водой с сильным разогревом, смешивается с серной кислотой

Какие химические свойства у оксида серы(VI)?

Для SO3 типичны свойства кислотного оксида. Главная реакция — присоединение воды с образованием серной кислоты. Также он реагирует с основными оксидами и щёлочами и растворяется в безводной серной кислоте, образуя олеум.

  1. С водой: серная кислотаSO3 + H2O → H2SO4
  2. Со щёлочью: сульфатSO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
  3. С основным оксидомSO3 + CaO → CaSO4
  4. С концентрированной серной кислотой: олеумSO3 + H2SO4 → H2S2O7
  5. С раствором соли бария: осадок сульфатаSO3 + BaCl2 + H2O → BaSO4↓ + 2HCl

Как получают оксида серы(VI)?

В промышленности

Оксид серы(VI) получают окислением оксида серы(IV) кислородом на ванадиевом катализаторе. Это обратимая реакция, поэтому условия подбирают так, чтобы равновесие смещалось вправо.

  • 2SO2 + O2 ⇄ 2SO3

Лабораторный способ

Небольшие количества получают сильным нагреванием сульфата железа(III), который разлагается на оксид железа и оксид серы.

  • Fe2(SO4)3 → Fe2O3 + 3SO3

Как распознать оксид серы(VI)? Качественная реакция

Саму жидкость узнают по дыму на воздухе и бурной реакции с водой. Продукт реакции — серная кислота: сульфат-ион даёт с ионами бария белый осадок, нерастворимый в кислотах.

  • H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl

Где применяют оксида серы(VI)?

  • промежуточный продукт производства серной кислоты и олеума;
  • сульфирование органических веществ при получении красителей и моющих средств;
  • сырьё для синтеза сульфатов в лабораториях.

Меры предосторожности. Оксид серы(VI) вызывает тяжёлые ожоги кожи и слизистых, а его пары образуют агрессивный туман; работать с ним можно только в вытяжке, в перчатках и очках, без доступа влаги.

Чему равна молярная масса оксида серы(VI)?

M(SO3) = 32 + 3·16 = 80 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 80,06 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где оксид серы(VI) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса оксида серы(VI)?

M(SO3) = 32 + 3·16 = 80 г/моль.

Почему оксид серы(VI) не растворяют в воде при производстве кислоты?

Реакция выделяет много теплоты, вода закипает, образуется кислотный туман, который трудно улавливать. Поэтому газ пропускают через концентрированную серную кислоту, получая олеум, и уже его разбавляют водой.

Может ли оксид серы(VI) быть восстановителем?

Нет: сера уже в высшей степени окисления +6 и отдать электроны больше не может. В окислительно-восстановительных реакциях он только окислитель.

Что такое олеум?

Это раствор оксида серы(VI) в безводной серной кислоте. Содержащиеся в нём молекулы дисерной кислоты H2S2O7 при добавлении воды дают обычную серную кислоту.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: сера S, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники