Diòxid de sofre

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Infotaula químicaDiòxid de sofre
Skeletal formula sulfur dioxide with assorted dimensions
Spacefill model of sulfur dioxide
Noms
Nom IUPAC
Diòxid de sofre
Altres noms
Òxid de sofre(IV)
Anhídrid sulfurós
Identificadors
7446-09-5 Symbol OK.svg1
3535237
ChEBI CHEBI:18422 Symbol OK.svg1
ChEMBL ChEMBL1235997 N
ChemSpider 1087 Symbol OK.svg1
Número CE 231-195-2
1443
Imatges Jmol-3D Imatge
KEGG D05961 Symbol OK.svg1
MeSH Sulfur+dioxide
PubChem 1119
Número RTECS WS4550000
UNII 0UZA3422Q4 Symbol OK.svg1
Número ONU 1079, 2037
Propietats
Massa molar 64.066 g mol−1
Aparença Gas incolor
Olor Pungent; similar to a just-struck match[1]
Densitat 2,6288 kg m−3
Punt de fusió −72 °C; −98 °F; 201 K
Punt d'ebullició −10 °C (14 °F; 263 K)
94 g/L[2]
Pressió de vapor 237,2 kPa
Acidesa (pKa) 1,81
Basicitat (pKb) 12,19
−18,2·10−6 cm3/mol
Viscositat 0,403 cP (a 0 °C)
Estructura
C2v
Digonal
Dihedral
1,62 D
Termoquímica
248,223 J K−1 mol−1
−296,81 kJ mol−1
Perills
Classificació CEE Tòxic T
Frases R R23, R34, R50
Frases S S1/2, S9, S26, S36/37/39, S45
NFPA 704
Codi d'inflamabilitat 0: No crema. Per exemple, l'aigua Codi de salut 3: L'exposició a curt termini podria causar lesions temporals o residuals greus. Per exemple, el gas de clor Codi de reactivitat 0: Normalment estable, fins i tot sota condicions d'exposició al foc, i no és reactiu amb l'aigua. Per exemple, el nitrogen líquid Perill especial (blanc): sense codiNFPA 704 four-colored diamond
Dosi o concentració letals (DL, CL):
3000 ppm (mouse, 30 min)
2520 ppm (rat, 1 hr)[4]
993 ppm (rat, 20 min)
611 ppm (rat, 5 hr)
764 ppm (mouse, 20 min)
1000 ppm (human, 10 min)
3000 ppm (human, 5 min)[4]
Límits d'exposició del NIOSH:
TWA 5 ppm (13 mg/m3)[3]
LER (recomanat)
TWA 2 ppm (5 mg/m3) ST 5 ppm (13 mg/m3)[3]
100 ppm[3]
Compostos relacionats
Relacionats: sulfur oxides
Sulfur monoxide
Sulfur trioxide
Compostos relacionats
Ozone

Selenium dioxide
Sulfurous acid
Tellurium dioxide

Excepte quan s'indiqui el contrari, les dades es refereixen a materials sota condicions estàndard (a 25 °C [298,15 K], 100 kPa).
 N verify (què ésSymbol OK.svg1/N?)
Infotaula de referències

El diòxid de sofre és un compost binari de sofre i oxigen, un òxid de fórmula . És un gas incolor d'olor sufocant, no inflamable ni explosiu. El seu punt de fusió és -75 °C i el d'ebullició -10,02 °C.[5] Es tracta d'una substància reductora que amb el temps i en contacte amb l'aire i la humitat es converteix en triòxid de sofre, , que es converteix en àcid sulfúric, . La velocitat d'aquesta reacció en condicions normals és baixa. En aigua es dissol formant una dissolució àcida.

Història[modifica | modifica el codi]

El diòxid de sofre fou aïllat per primer cop el 1775[6] pel científic anglès Joseph Priestley (1733-1804) que el sintetitzà mitjançant la reducció d'àcid sulfúric, , amb mercuri, .

Química[modifica | modifica el codi]

Pot ser concebut com l'anhidrur d'un hipotètic àcid sulfurós H2SO3. Això -en analogia al que passa amb l'àcid carbònic- és inestable en dissolucions àcides, però forma sals: els sulfits i bisulfits. El dióxid de sofre és un intermedi important en la producció de l'àcid sulfúric. Es forma en la combustió de sofre elemental o sulfurs (p. ex. la pirita FeS2, la wurzita o la blenda (ambdós ZnS), la galena PbS, etc.). Després és oxidat en una segona etapa al triòxid de sofre (SO3) que pot ser transformat directament en l'àcid sulfúric.

Com a catalitzador s'emprava antigament platí, que ha estat substituït en els sistemes més moderns per pentòxid de vanadi (V2O5). Per a la seva síntesi en el laboratori és sovint més convenient afegir àcid sobre sulfit. El diòxid de sofre té propietats desinfectants. Per això va ser utilitzat durant segles en la desinfecció per exemple de les bótes de vi cremant sofre en el seu interior.

Gas contaminant[modifica | modifica el codi]

El diòxid de sofre és un dels contaminants que provoquen contaminació atmosfèrica. Participa en l'efecte hivernacle. Els seus efectes són la deterioració de conreus i, als humans, una forta irritació dels ulls i de les vies respiratòries superiors, a més de tos, opressió respiratòria i espasmes de larinx. En una atmosfera humida pot reaccionar amb l'aigua per a formar àcid sulfúric, encara més perillós.

Els òxids de sofre en combinació amb les partícules i la humitat produeixen els efectes més perjudicials atribuïts a la contaminació de l'aire.

Efectes sobre la salut[7][modifica | modifica el codi]

Diverses espècies d'animals, incloent la humana, reaccionen amb broncoconstricció davant del SO2. Aquest efecte es pot atribuir a un augment de la resistència en el conducte de l'aire.

L'àcid sulfúric és un irritant més potent que el diòxid de sofre, per tant, la majoria d'estudis tracten de materials sulfurosos combinats.

Les anàlisis de nombrosos estudis epidemiològics determinen una associació clara entre la contaminació de l'aire (segons la concentració de SO2 juntament amb altres partícules i la humitat relativa) i els efectes sobre la salut.

Efectes del SO2 a diverses concentracions per una exposició a curt termini
Concentració Efectes
0,03 ppm, mitjana anual Lesions cròniques en plantes
0,037-0,092 ppm, mitjana anual Pot haver-hi, acompanyades per partícules a una concentració de 185 μg/m3, un augment en la freqüència de símptomes respiratoris i malalties pulmonars
0,11-0,19 ppm, mitjana en 24h Amb un baix nivell de partícules pot haver-hi un augment d'ingressos hospitalaris de persones majors per un trastorn respiratori.
0,19 ppmm, mitjana en 24h Amb un baix nivell de partícules pot haver-hi un augment en la mortalitat
0,25 ppmm, mitjana en 24h Acompanyat per partícules amb una concentració de 750 μg/m3 pot haver-hi un augment de la taxa diària de mortalitat (fonts britàniques) i un augment de la taxa de morbilitat
0,3 ppm, 8h Alguns arbres mostren lesions
0,52 ppm, mitjana en 24h Pot haver-hi un augment en la mortalitat acompanyat per la presència de partícules, i un augment de la taxa de mortalitat.

El diòxid de carboni actua com un gas sufocant, irritant i afecta sobretot a la part superior del tub respiratori durant una exposició moderada. Alguns efectes són difícils de determinar, sobretot a llarg termini, però està clar que és un contaminant molt potent i molt nociu pel medi ambient.

Pluja àcida[7][modifica | modifica el codi]

Les gotes d'aigua formades per condensació a l'atmosfera ha de tenir normalment un pH proper al 7, però degut a la presència del CO2 a l'atmosfera, el pH tendeix a baixar per la formació de l'àcid carbònic i pot assolir un valor al voltant de 5,7. Les alarmes van saltar quan a principis de 1970 es van registrar valors de pH en l'aigua de la pluja amb valors mitjans anuals d'entre 4 i 5. Aquests valors es van associar a la presència de l'àcid sulfúric i l'àcid nítric procedents dels gasos SO2 i NOx presents a l'atmosfera.

Les reaccions possibles per la formació de l'àcid sulfúric són:

  • Reacció homogènia
2SO2 + O2 → 2SO3
SO3 + H2O → 2H2O4
  • Reacció heterogènia
SO2 (g)està en equilibri amb SO2 (aq)
2H2O (aq) + SO2 (aq) està en equilibri amb HSO3 (aq) +H3O+
HSO3 (aq)+ H2O està en equilibri amb SO3 (aq)+ H3O+

Els efectes de la pluja àcida són molts i molt greus, tant per als animals com per a les plantes. Destrueix l'ecosistema. Els efectes més detallats es troben a la pàgina de pluja àcida

Font[modifica | modifica el codi]

La font principal d'aquesta substància a l'atmosfera és la combustió de carbó o de petroli, que inclou l'ús de vehicles (trànsit), centrals tèrmiques, explotació i manipulació de certs minerals de sofre, indústria del paper i del carbó (incloent embalatges, etc.), síntesi d'àcid sulfúric, etc.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Sulfur dioxide, U.S. National Library of Medicine
  2. Plantilla:RubberBible87th
  3. 3,0 3,1 3,2 «NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0575». National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  4. 4,0 4,1 «Sulfur dioxide». Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  5. «diòxid de sofre | enciclopèdia.cat» (en ca). [Consulta: 10 agost 2017].
  6. Priestley, Joseph. Experiments and Observations on Different Kinds of Air: Vol. II. By Joseph Priestley, ... (en en). J. Johnson, 1775. 
  7. 7,0 7,1 Wark, K., Warner, C.F., Contaminación del aire. Origen i control. Ed. Limusa, 2006, p. 46-53, ISBN 968-18-1954-3