Struttura di biossido di zolfo (SO2), proprietà, usi, rischi

Lui diossido di zolfo È un composto inorganico gassoso formato da zolfo (s) e ossigeno (O), essendo la sua formula chimica così₂. È un gas incolore con odore irritante e soffocante. Inoltre, è soluzioni di acido che formano acqua. I vulcani lo espelleranno verso l'atmosfera durante le eruzioni.

Fa parte del ciclo biologico e geochimico dello zolfo, ma è prodotto in grandi quantità da alcune attività umane come la raffinazione del petrolio e la combustione dei combustibili fossili (ad esempio carbone o diesel).

Biossido di zolfo così₂ viene emesso dai vulcani durante le eruzioni. Brocken Inaglory [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Il SO₂ È un agente riducente che consente alla polpa di carta di rimanere bianca dopo il riciclaggio di denaro con altri composti. Serve anche ad eliminare i resti di cloro nell'acqua che è stato trattato con questo chimico.

Viene utilizzato per mantenere alcuni tipi di cibo, per disinfettare i contenitori in cui si verifica la fermentazione del succo d'uva per produrre vino o orzo per preparare la birra.

Viene anche usato come fungicida in agricoltura, per ottenere acido solforico, come solvente e come intermediario nelle reazioni chimiche.

Il SO₂ Presente nell'atmosfera è dannoso per molte piante, nell'acqua il pesce colpisce ed è anche uno dei responsabili della "pioggia acida" che corrode i materiali creati dall'essere umano.

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Struttura

La molecola di biossido di zolfo è simmetrica e forma un angolo. L'angolo è perché il SO₂ Ha un paio di elettroni solitari, cioè elettroni che formano il collegamento con qualsiasi atomo ma sono gratuiti.

Struttura di lewis di anidride solforosa dove si osservano la sua forma angolare e la coppia di elettroni liberi. WhittleMario [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

- Diossido di zolfo

- Anidride di zolfo

- Ossido solforoso.

Proprietà

Stato fisico

Gas incolore.

Peso molecolare

64,07 g/mol

Punto di fusione

-75,5 ºC

Punto di ebollizione

-10,05 ºC

Densità

Gas: da 2,26 a 0 ° C (rispetto all'aria, cioè densità d'aria = 1). Ciò significa che è più pesante dell'aria.

Liquido: 1.4 a -10 ° C (rispetto all'acqua, cioè densità dell'acqua = 1).

Solubilità

Solubile in acqua: 17,7% a 0 ° C; 11,9% a 15 ° C; 8,5% a 25 ° C; 6,4% a 35 ° C.

Solubile in etanolo, dietetica, acetone e cloroformio. È meno solubile nei solventi non polari.

ph

Le soluzioni acquose SOS₂ Sono acidi.

Proprietà chimiche

Il SO₂ È un potente agente riducente e ossidante. In presenza di aria e un catalizzatore si ossida così₃.

SW₂ + O₂ → Quindi₃

Le coppie di elettroni solitari a volte si comportano come una base di Lewis, in altre parole, può reagire con i composti in cui c'è un atomo che manca elettroni.

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Se è così₂ È sotto forma di gas e asciutto non attacca ferro, acciaio, leghe di nichel rame o nichel-crome-idro. Tuttavia, se si trova in uno stato liquido o umido, produce corrosione a questi metalli.

Il SO₂ Il liquido con l'acqua allo 0,2% o più produce una forte corrosione di ferro, ottone e rame. È corrosivo per l'alluminio.

Quando è liquido puoi anche attaccare alcune materie plastiche, gomma e rivestimenti.

Sos acquoso di So₂

Il SO₂ È molto solubile in acqua. È stato considerato a lungo che nell'acido zolfo dell'acqua forma h₂SW₃, Ma l'esistenza di questo acido non è stata dimostrata.

In So Solutions₂ In acqua si verificano i seguenti saldi:

SW₂ + H₂O ⇔ così₂.H₂O

SW₂.H₂O ⇔ hso₃^- + H₃O⁺

HSO₃^- + H₂O ⇔ così₃^2- + H₃O⁺

Dove hso₃^- È lo ione bisolfito e il SO₃^2- È lo ione solfito. Lo ione solido così₃^2- Si verifica principalmente quando un alcali viene aggiunto alla soluzione SO₂.

Le soluzioni acquose SOS₂ Hanno delle proprietà riducenti, soprattutto se sono alcaline.

Altre proprietà

- È estremamente stabile rispetto al calore, anche fino a 2000 ° C.

- Non è infiammabile.

Ottenimento

Il SO₂ È ottenuto dalla combustione dello zolfo nell'aria, sebbene si formino anche piccole quantità di forma così₃.

S + o₂ → Quindi₂

Può anche essere prodotto riscaldando nell'aria di vari solfuri, bruciando minerali di pirite e minerali contenenti solfuri, tra gli altri.

Nel caso della pirite di ferro, quando si ossidano l'ossido di ferro (III) e si ottengono₂:

4 Fes₂ + 11 o₂ → 2 Faith₂O₃ + 8 Quindi₂↑

Presenza in natura

Il SO₂ Viene rilasciato nell'atmosfera dall'attività dei vulcani (9%) ma ha anche origine da altre attività naturali (15%) e dalle azioni umane (76%).

Le eruzioni vulcaniche esplosive causano significative fluttuazioni o variazioni annuali₂ nell'atmosfera. Si stima che il 25% del SO₂ Emesso dai vulcani viene lavato per pioggia prima di raggiungere la stratosfera.

Le fonti naturali sono le più abbondanti e sono dovute al ciclo biologico dello zolfo.

Nelle aree urbane e industriali, predominano le fonti umane. La principale attività umana che la produce è la combustione di combustibili fossili, come carbone, benzina e diesel. Altre fonti umane sono raffinerie di petrolio, impianti chimici e produzione di gas.

Attività umane come il combustione del carbone per l'elettricità sono fonte di inquinamento con così₂. Adrem68 [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nei mammiferi viene generato in modo endogeno, cioè all'interno del corpo di animali e umani a causa del metabolismo degli aminoacidi contenenti zolfo, in particolare L-cisteina.

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Applicazioni

Nella produzione di acido solforico

Una delle applicazioni più importanti del SO₂ È nell'ottenere l'acido solforico h₂SW₄.

2 Quindi₂ + 2 h₂O + o₂ → 2 h₂SW₄

Nell'industria alimentare trasformata

Il biossido di zolfo è usato come conservante alimentare e stabilizzatore, come agente per il controllo dell'umidità e come modificatore di sapore e consistenza di alcuni prodotti commestibili.

Viene anche utilizzato per disinfettare le attrezzature che entrano in contatto con generi alimentari, attrezzature di fermentazione, come birrifici e vitali, contenitori per alimenti, ecc.

Permette di conservare frutta e verdura, aumenta la sua vita sullo scaffale del supermercato, impedisce la perdita di colore e sapore e aiuto nella ritenzione della vitamina C (acido ascorbico) e del carotene (precursori della vitamina A).

I frutti secchi rimangono liberi da funghi e batteri grazie al SO₂. Autore: Isabel Ródenas. Fonte: Pixabay.com

Serve a mantenere il vino, perché distrugge batteri, funghi e lieviti indesiderati. Viene anche usato per sterilizzare e prevenire la formazione di nitrosamine nella birra.

L'attrezzatura di fermentazione dell'orzo per ottenere la birra sterilizza con così₂. Autore: Ceridebbie. Fonte: Pixabay.

Viene anche usato per immergere i cereali di mais, per sbiancare lo zucchero di barbabietola e come antimicrobico nella produzione di sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio.

Come solvente e reattivo

È stato ampiamente usato come solvente non acquoso. Sebbene non sia un solvente ionizzante, è utile come solvente privo di protoni per alcune applicazioni analitiche e reazioni chimiche.

Viene usato come solvente e reagente nell'intermediario organico nella produzione di altri composti come il biossido di cloro, l'acetil cloruro e la solfonazione dell'olio.

Come agente riducente

È usato come agente riducente nonostante non sia così forte e in soluzione alcalina si forma lo ione solfito che è un agente riducente più energico.

In diverse applicazioni

Il SO₂ Viene anche usato:

- In agricoltura come il fungicida e il conservante dell'uva dopo la raccolta.

- Per produrre idrosolfito.

- Per cannare la polpa di legno e carta, poiché consente di stabilizzare la polpa dopo il riciclaggio con perossido di idrogeno H₂O₂; Il SO₂ Atti distruggendo H₂O₂ residuo e quindi mantieni la luminosità della polpa, come h₂O₂ può causare un'inversione di luminosità.

- Per candeggiare le fibre tessili e gli articoli di vimini.

- Per curare le acque, elimina il cloro residuo che rimane dopo la clorazione di acqua potabile, acque reflue o industriali.

- Nella raffinazione di minerali e metalli, come agente di riduzione del ferro durante l'elaborazione dei minerali.

- Nella raffinazione dell'olio per catturare ossigeno e ritardare la corrosione e come solvente di estrazione.

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- Come antiossidante.

- Come neutralizzatore alcalis nella produzione di vetro.

- Nelle batterie al litio come agente ossidante.

Effetti di SO₂ endogeno

Alcuni studi hanno rivelato che il SO₂ Endogeno o prodotto dall'organismo stesso ha un effetto benefico sul sistema cardiovascolare, compresa la regolazione della funzione del cuore e il rilassamento dei vasi sanguigni.

Quando si verifica l'organismo₂ Diventa i suoi derivati ​​bisulfite hso₃^- e solfito così₃^2-, che esercitano un effetto vasorelajador delle arterie.

Il SO₂ Endogeno diminuisce ipertensione, impedisce lo sviluppo dell'aterosclerosi e protegge il cuore del danno al miocardio. Esercita anche un'azione antiossidante, inibisce l'infiammazione e l'apoptosi (morte cellulare programmata).

Per questi motivi si pensa che possa essere una possibile nuova terapia per le malattie cardiovascolari.

Il cuore può beneficiare del SO₂ prodotto dall'organismo. Autore: vettori di OpenClipart. Fonte: Pixabay.

Rischi

- Esposizione a così₂ Gaseous può portare a ustioni negli occhi, nella pelle, alla gola e alle mucose, danni a bronchi e polmoni.

- Alcuni studi riportano che ha un potenziale rischio di danno al materiale genetico dei mammiferi e delle cellule umane.

- È corrosivo. Non è infiammabile.

Ecotossicità

L'anidride solforosa è il gas inquinanti più comune nell'atmosfera, specialmente nelle aree urbane e industriali.

La sua presenza nell'atmosfera contribuisce alla così chiamata "pioggia acida" che è dannosa per gli organismi acquatici, il pesce, la vegetazione terrestre e la corrosione ai materiali realizzati dall'essere umano.

Monumento danneggiato dalla pioggia acida. Nino Barbieri [CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/]]. Fonte: Wikimedia Commons.

Il SO₂ È tossico per i pesci. Le piante verdi sono estremamente sensibili a così₂ atmosferico. Alfalfa, cotone, orzo e grano sono danneggiati con bassi livelli ambientali, mentre patate, cipolle e mais sono molto più resistenti.

Effetti dell'ingestione con il cibo

Sebbene sia innocuo per le persone sane, se utilizzate nelle concentrazioni raccomandate dalle agenzie sanitarie autorizzate, il SO₂ può indurre l'asma a persone sensibili che lo ingeriscono con il cibo.

Le persone sensibili possono soffrire di asma ingerendo cibo con piccole quantità di così₂. Suraj a Malayalam Wikipedia [dominio pubblico]. Fonte: Wikimedia Commons.

Gli alimenti che di solito lo contengono sono frutti secchi, bevande analcoliche artificiali e bevande alcoliche.

Riferimenti

1. O.S. Biblioteca nazionale di medicina. (2019). Zolfo di biossido. Recuperato da Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Gov.
2. Huang, e. et al. (2016). Biossido di zolfo endogeno: un nuovo dolce di famiglia gatrasmettitore nel sistema cardiovascolare. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 8961951. NCBI recuperato.Nlm.NIH.Gov.
3. Cotone, f. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
4. Windholz, m. et al. (Redattori) (1983). L'indice Merck. Un eniclopedia di sostanze chimiche, farmaci e biologici. Decima edizione. Merck & co., INC.
5. Pane, x. (2011). Ossidi Sulphur: fonti, esposizioni ed effetti sulla salute. Effetti sulla salute degli ossidi di zolfo. In enciclopedia della salute ambientale. Recuperato da ScienceDirect.com.
6. Tricker, R. e truccatore, s. (1999). Inquinanti e contaminanti. Diossido di zolfo. In requisiti ambientali per le apparecchiature elettromeccaniche ed elettroniche. Recuperato da ScienceDirect.com.
7. Bleam, W. (2017). Chimica acida-base. Ossidi zolfo. In chimica del suolo e ambientale (seconda edizione). Recuperato da ScienceDirect.com.
8. Freedman, b.J. (1980). Biossido di zolfo negli alimenti e nelle bevande: usa un conservante e il suo effetto sull'asma. Br j dis torace. 1980; 14 (2): 128-34. NCBI recuperato.Nlm.NIH.Gov.
9. Craig, k. (2018). Una revisione della chimica, dell'uso di pesticidi e del destino ambientale dell'anidride solforosa, utilizzato in California. Nelle revisioni di contaminazione ambientale e tossicologia. Volume 246. Link recuperato.Springer.com.