Verschil tussen SO2 en SO3

Belangrijkste verschil - SO₂ vs SO₃

ZO₂ en dus₃ zijn anorganische chemische verbindingen gevormd door de combinatie van zwavelatomen en zuurstofatomen. ZO₂ betekent zwaveldioxide, en dus₃ betekent zwaveltrioxide. Dit zijn gasvormige verbindingen. Ze hebben verschillende chemische en fysische eigenschappen. Deze verbindingen worden zwaveloxiden genoemd, omdat ze worden gevormd door de reactie tussen zwavel en zuurstof₂ moleculen. Het grootste verschil tussen SO₂ en dus₃ is dat ZO₂ heeft twee zuurstofatomen gebonden aan een zwavelatoom terwijl SO₃ heeft drie zuurstofatomen gebonden aan een zwavelatoom.

Key Areas Covered

1. Wat is SO2
     - Definitie, chemische structuur en eigenschappen, oxidatietoestand
2. Wat is SO3
     - Definitie, chemische structuur en eigenschappen, productie van zwavelzuur
3. Wat is het verschil tussen SO2 en SO3
    - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Zure regen, Lone Electron Pair, Zuurstof, Oxidatie Toestand, Zwavel, Zwaveldioxide, Zwavelzuur, Zwaveltrioxide

Wat is ZO₂

ZO₂ betekent zwaveldioxide. Zwaveldioxide is een gasvormige samenstelling die bestaat uit zwavel- en zuurstofatomen. De chemische formule van zwaveldioxide is SO₂. Daarom is het samengesteld uit een zwavelatoom gebonden aan twee zuurstofatomen door covalente bindingen. Eén zuurstofatoom kan een dubbele binding vormen met het zwavelatoom. Daarom is het zwavelatoom het centrale atoom van de verbinding. Aangezien het zwavelelement na zijn vorming van twee dubbele bindingen met de zuurstofatomen 6 elektronen in zijn buitenste baan heeft, zijn er nog 2 elektronen over; deze kunnen fungeren als een eenzaam elektronenpaar. Dit bepaalt de geometrie van de SO₂ molecuul als hoekige geometrie. ZO₂ is polair vanwege de geometrie (hoek) en de aanwezigheid van een eenzaam elektronenpaar.

Figuur 1: Chemische structuur van SO2

Zwaveldioxide wordt beschouwd als een giftig gas. Vandaar, als er SO is₂ in de atmosfeer zal het een indicatie zijn voor luchtvervuiling. Dit gas heeft een zeer irriterende geur. De moleculaire massa van zwaveldioxide is 64 g / mol. Het is een kleurloos gas op kamertemperatuur. Het smeltpunt is ongeveer -71^OC terwijl het kookpunt -10 is^OC.

De oxidatietoestand van zwavel in zwaveldioxide is +4. Daarom kan zwaveldioxide ook worden geproduceerd door de reductie van verbindingen die zijn samengesteld uit zwavelatomen die zich in een hogere oxidatietoestand bevinden. Eén voorbeeld is de reactie tussen koper en zwavelzuur. Hier bevindt zwavel in zwavelzuur zich in de oxidatietoestand van +6. Daarom kan het worden gereduceerd tot +4 oxidatietoestand van zwaveldioxide.

Zwaveldioxide kan worden gebruikt bij de productie van zwavelzuur dat een aantal toepassingen heeft op industriële schaal en op laboratoriumschaal. Zwaveldioxide is ook een goed reductiemiddel. Aangezien de oxidatietoestand van zwavel +4 is in zwaveldioxide, kan het gemakkelijk worden geoxideerd tot +6 oxidatietoestand, waardoor een andere verbinding kan worden verkleind.

Wat is ZO₃

ZO₃ staat voor zwaveltrioxide. Zwaveltrioxide is een vaste stof die bestaat uit één zwavelatoom gebonden aan drie zuurstofatomen. De chemische formule van zwaveldioxide is SO₃. Elke zuurstof heeft een dubbele binding met het zwavelatoom gevormd. Het zwavelatoom bevindt zich in het midden van het molecuul. Omdat zwavel 6 elektronen heeft in zijn buitenste baan, zijn er na het vormen van drie dubbele bindingen met de zuurstofatomen geen elektronen meer over op het zwavelatoom. Dit bepaalt de geometrie van de SO₃ molecuul als trigonale vlakke geometrie. ZO₃ is niet-polair vanwege zijn geometrie (trigonaal vlak) en de afwezigheid van een eenzaam elektronenpaar.

Figuur 2: Chemische structuur van SO3

De molecuulmassa van zwaveltrioxide is 80,057 g / mol. Het smeltpunt van SO₃ is ongeveer 16,9 ° C, terwijl het kookpunt 45 is^OC. Bij kamertemperatuur en druk is zwaveltrioxide een witte kristallijne vaste stof die in de lucht zal verdampen. Het heeft een penetrante geur. De oxidatietoestand van zwavel in zwaveltrioxide is +6.

In zijn gasvormige vorm is zwaveltrioxide een luchtverontreinigende stof en is het een belangrijke component in zure regen. Zwaveltrioxide is echter erg belangrijk bij de productie van zwavelzuur op industriële schaal. Dit komt omdat zwaveltrioxide de anhydridevorm van zwavelzuur is.

ZO_{3 (l)}    +    H₂O_(L)        → H₂ZO_{4 (l)}

De bovenstaande reactie is zeer snel en exotherm. Daarom moeten controlemethoden worden gebruikt bij het gebruik van zwaveltrioxide voor de productie van industrieel zwavelzuur. Bovendien is zwaveltrioxide een essentieel reagens in het sulfoneringsproces.

Verschil tussen SO₂ en dus₃

Definitie

ZO₂: ZO₂ staat voor zwaveldioxide.

ZO₃: ZO₃ staat voor zwaveltrioxide.

Natuur

ZO₂: ZO₂ is een gasvormige verbinding samengesteld uit zwavel- en zuurstofatomen.

ZO₃: ZO₃ is een vaste stof samengesteld uit één zwavelatoom gebonden aan drie zuurstofatomen.

Molaire massa

ZO₂: De molaire massa van SO₂ is 64 g / mol.

ZO₃: De molaire massa van SO₃ is 80,057 g / mol.

Smeltpunt en kookpunt

ZO₂: Het smeltpunt van SO₂ is ongeveer -71 ° C terwijl het kookpunt -10 ° C is.

ZO₃: Het smeltpunt van SO₃ is ongeveer 16,9 ° C, terwijl het kookpunt 45 ° C is.

Oxidatie toestand

ZO₂: De oxidatietoestand van zwavel in SO₂ is +4.

ZO₃: De oxidatietoestand van zwavel in SO₃ is +6.

oxydatie

ZO₂: ZO₂ kan verder worden geoxideerd.

ZO₃: ZO₃ kan niet verder worden geoxideerd.

Polariteit

ZO₂: ZO₂ is polair vanwege de geometrie (hoek) en de aanwezigheid van een eenzaam elektronenpaar.

ZO₃: ZO₃ is niet-polair vanwege zijn geometrie (trigonaal vlak) en de afwezigheid van een eenzaam elektronenpaar.

Conclusie

ZO₂ en dus₃ zijn anorganische verbindingen die worden aangeduid als zwaveloxiden. ZO₂ is een gasvormige verbinding bij kamertemperatuur. ZO₃ is een vaste (kristallijne) verbinding bij kamertemperatuur. Het grootste verschil tussen SO₂ en dus₃ is dat zo₂ heeft twee zuurstofatomen gebonden aan een zwavelatoom terwijl SO₃ heeft drie zuurstofatomen gebonden aan een zwavelatoom.

Referentie: 

1. "Zwaveldioxide." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 januari 2018, hier beschikbaar.
2. "SULFUR TRIOXIDE." Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. PubChem Compound Database, U.S. National Library of Medicine, hier beschikbaar.
3. "SO3 Molecular Geometry, Lewis Structure, Polarity Explained." Geometry of Molecules, 21 juli 2017, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Sulfur-dioxide-ve-B-2D" door Ben Mills - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "SO3 Sulphur trioxide" By Yikrazuul - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia