Structure de dioxyde de soufre (SO2), propriétés, utilisations, risques

Il dioxyde de soufre C'est un composé inorganique gazeux formé par le (s) et l'oxygène (O), étant sa formule chimique₂. C'est un gaz incolore avec une odeur irritante et suffocante. De plus, ce sont des solutions d'acide solubles dans l'eau. Les volcans l'expulsent vers l'atmosphère pendant les éruptions.

Il fait partie du cycle biologique et géochimique du soufre, mais est produit en grande quantité par certaines activités humaines telles que le raffinage de l'huile et des combustibles fossiles brûlant (charbon ou diesel par exemple).

Dioxyde de soufre₂ est publié par des volcans pendant les éruptions. Brocken Inaglory [cc by-s (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]. Source: Wikimedia Commons.

So₂ C'est un agent réducteur qui permet à Paper Pulp de rester blanc après le blanchiment d'argent avec d'autres composés. Il sert également à éliminer les restes de chlore dans l'eau qui a été traitée avec ce chimiste.

Il est utilisé pour garder certains types de nourriture, pour désinfecter les contenants où la fermentation du jus de raisin se produit pour produire du vin ou de l'orge pour faire de la bière.

Il est également utilisé comme fongicide dans l'agriculture, pour obtenir de l'acide sulfurique, comme solvant et comme intermédiaire dans les réactions chimiques.

So₂ Présente dans l'atmosphère est nocive pour de nombreuses plantes, dans l'eau que le poisson affecte et est également l'un des responsables des "pluies acides" qui corrodent les matériaux créés par l'être humain.

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Structure

La molécule de dioxyde de soufre est symétrique et forme un angle. L'angle est parce que le SO₂ Il a quelques électrons solitaires, c'est-à-dire des électrons qui forment un lien avec n'importe quel atome mais sont gratuits.

Structure Lewis du dioxyde de soufre où sa forme angulaire et la paire d'électrons libres sont observées. Whittlemario [cc by-sa (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]. Source: Wikimedia Commons.

Nomenclature

- Dioxyde de soufre

- Anhydrure de soufre

- Oxyde sulfureux.

Propriétés

État physique

Gaz incolore.

Poids moléculaire

64,07 g / mol

Point de fusion

-75,5 ºC

Point d'ébullition

-10,05 ºC

Densité

Gaz: 2,26 à 0 ° C (par rapport à l'air, c'est-à-dire la densité de l'air = 1). Cela signifie qu'il est plus lourd que l'air.

Liquide: 1,4 A -10 ° C (par rapport à l'eau, c'est-à-dire de la densité d'eau = 1).

Solubilité

Soluble dans l'eau: 17,7% à 0 ° C; 11,9% à 15 ° C; 8,5% à 25 ° C; 6,4% à 35 ° C.

Soluble dans l'éthanol, l'éther dietyl, l'acétone et le chloroforme. Il est moins soluble dans les solvants non polaires.

pH

Les solutions aqueuses SOS₂ Ils sont acides.

Propriétés chimiques

So₂ C'est un puissant agent réducteur et oxydant. En présence d'air et un catalyseur oxyde ainsi₃.

Swin₂ + SOIT₂ → Donc₃

Les paires d'électrons solitaires le font parfois se comporter comme une base de Lewis, en d'autres termes, il peut réagir avec des composés où il y a un atome qui manque des électrons.

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Le cas échéant₂ Il est sous forme de gaz et de séche. Cependant, s'il est dans un état liquide ou humide, il produit de la corrosion à ces métaux.

So₂ Le liquide avec 0,2% d'eau ou plus produit une forte corrosion en fer, en laiton et en cuivre. C'est corrosif pour l'aluminium.

Quand il est liquide, vous pouvez également attaquer des plastiques, du caoutchouc et des revêtements.

SOS aqueux de SO₂

So₂ C'est très soluble dans l'eau. Il a été considéré pendant longtemps que dans l'eau de soufre, la forme h₂Swin₃, Mais l'existence de cet acide n'a pas été démontrée.

Dans So Solutions₂ Dans l'eau, les soldes suivants se produisent:

Swin₂ + H₂Ou ⇔ donc₂.H₂SOIT

Swin₂.H₂Ou ⇔ hso₃^- + H₃SOIT⁺

HSO₃^- + H₂Ou ⇔ donc₃^2- + H₃SOIT⁺

Où HSO₃^- C'est l'ion bisulfite et le so₃^2- C'est l'ion sulfite. Le sulfit ion donc₃^2- Il se produit principalement lorsqu'un alcali est ajouté à la solution SO₂.

Les solutions aqueuses SOS₂ Ils ont une réduction des propriétés, surtout si elles sont alcalines.

Autres propriétés

- Il est extrêmement stable par rapport à la chaleur, même jusqu'à 2000 ° C.

- Ce n'est pas inflammable.

Obtention

So₂ Il est obtenu par combustion de soufre dans l'air, bien que de petites quantités de forme ainsi se forment également₃.

S + O₂ → Donc₂

Il peut également être produit par chauffage dans l'air de divers sulfures, brûlant des minéraux et minéraux de pyrite contenant des sulfures, entre autres.

Dans le cas de la pyrite de fer, lorsqu'il est oxydé l'oxyde de fer (III) et les SO sont obtenus₂:

4 Fes₂ + 11 o₂ → foi 2₂SOIT₃ + 8 Alors₂↑

Présence dans la nature

So₂ Il est libéré dans l'atmosphère par l'activité des volcans (9%) mais provient également d'autres activités naturelles (15%) et par des actions humaines (76%).

Les éruptions volcaniques explosives provoquent des fluctuations ou des variations annuelles importantes₂ dans l'atmosphère. On estime que 25% du SO₂ Émis par les volcans est lavé par la pluie avant d'atteindre la stratosphère.

Les sources naturelles sont les plus abondantes et sont dues au cycle biologique du soufre.

Dans les zones urbaines et industrielles, les sources humaines prédominent. La principale activité humaine qui le produit est la combustion de combustibles fossiles, comme le charbon, l'essence et le diesel. Les autres sources humaines sont les raffineries de pétrole, les usines chimiques et la production de gaz.

Les activités humaines telles que la combustion du charbon pour l'électricité sont à l'origine de la pollution avec ainsi₂. ADREM68 [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]. Source: Wikimedia Commons.

Chez les mammifères, il est généré de manière endogène, c'est-à-dire dans le corps des animaux et des humains en raison du métabolisme des acides aminés contenant du soufre, en particulier la l-cystéine.

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Applications

Dans la production d'acide sulfurique

L'une des applications les plus importantes du SO₂ C'est l'obtention de l'acide sulfurique H₂Swin₄.

2 Alors₂ + 2 h₂Ou + o₂ → 2 h₂Swin₄

Dans l'industrie alimentaire transformée

Le dioxyde de soufre est utilisé comme conservateur alimentaire et stabilisateur, comme agent de contrôle de l'humidité et comme modificateur de saveur et de texture de certains produits comestibles.

Il est également utilisé pour désinfecter des équipements qui entrent en contact avec l'épicerie, les équipements de fermentation, tels que les brasseries et les contenants alimentaires, etc.

Il permet de conserver les fruits et légumes, augmente sa durée de vie sur le plateau du supermarché, empêche la perte de couleur et de saveur et d'aider à la rétention de la vitamine C (acide ascorbique) et du carotène (précurseurs de la vitamine A).

Les fruits secs restent exempts de champignons et de bactéries grâce au SO₂. Auteur: Isabel Ródenas. Source: Pixabay.com

Il sert à garder le vin, car il détruit les bactéries, les champignons et les levures indésirables. Il est également utilisé pour stériliser et empêcher la formation de nitrosamines dans la bière.

L'équipement de fermentation de l'orge pour obtenir la bière stérilise avec SO₂. Auteur: Ceridebbie. Source: Pixabay.

Il est également utilisé pour tremper les grains de maïs, pour blanchir le sucre de betterave et comme antimicrobien dans la fabrication de sirop de maïs à haut fructose.

Comme solvant et réactif

Il a été largement utilisé comme solvant non aqueux. Bien qu'il ne s'agisse pas d'un solvant ionisant, il est utile comme solvant sans protons pour certaines applications analytiques et réactions chimiques.

Il est utilisé comme solvant et réactif dans l'intermédiaire organique dans la production d'autres composés tels que le dioxyde de chlore, le chlorure d'acétyle et la sulfonation de l'huile.

En tant qu'agent réducteur

Il est utilisé comme un agent réducteur malgré le fait d'être si fort, et en solution alcaline, l'ion sulfite est formé qui est un agent réducteur plus énergique.

Dans plusieurs applications

So₂ Il est également utilisé:

- Dans l'agriculture comme le fongicide et le préservatif de raisin après la récolte.

- Pour fabriquer Hydrosulfite.

- Pour blanchir le bois et la pulpe de papier, car il permet de stabiliser la pulpe après le blanchiment de peroxyde d'hydrogène H₂SOIT₂; so₂ agit en détruisant H₂SOIT₂ reste et donc garder la luminosité de la pulpe, comme h₂SOIT₂ peut provoquer une inversion de luminosité.

- Pour blanchir les fibres textiles et les articles en osier.

- Pour traiter les eaux, il élimine le chlore résiduel qui reste après la chloration de l'eau potable, des eaux usées ou des eaux industrielles.

- Dans le raffinage des minéraux et des métaux, en tant qu'agent réducteur de fer pendant le traitement des minéraux.

- Dans le raffinage de l'huile pour attraper l'oxygène et retarder la corrosion, et comme solvant d'extraction.

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- Comme antioxydant.

- Comme le neutralisant des alcalis dans la fabrication de verre.

- En batteries au lithium en tant qu'agent oxydant.

Effets de SO₂ endogène

Certaines études ont révélé que le SO₂ Endogène ou produit par l'organisme lui-même a un effet bénéfique sur le système cardiovasculaire, y compris la régulation de la fonction du cœur et la relaxation des vaisseaux sanguins.

Quand le SO se produit dans l'organisme₂ Il devient ses dérivés bisulfite hso₃^- et sulfite donc₃^2-, qui exerce un effet vasorelajador des artères.

So₂ endogène diminue l'hypertension, empêche le développement de l'athérosclérose et protège le cœur des dommages au myocarde. Il exerce également une action antioxydante, inhibe l'inflammation et l'apoptose (mort cellulaire programmée).

Pour ces raisons, on pense que cela peut être une nouvelle thérapie possible pour les maladies cardiovasculaires.

Le cœur peut bénéficier du SO₂ produit par l'organisme. Auteur: Vecteurs d'OpenClipart. Source: Pixabay.

Des risques

- Exposition à SO₂ Gaseous peut entraîner des brûlures dans les yeux, la peau, la gorge et les muqueuses, les dommages aux bronches et aux poumons.

- Certaines études rapportent qu'il présente un risque potentiel de dommages au matériel génétique des cellules mammifères et humaines.

- C'est corrosif. Ce n'est pas inflammable.

Écotoxicité

Le dioxyde de soufre est le gaz polluant le plus courant dans l'atmosphère, en particulier dans les zones urbaines et industrielles.

Sa présence dans l'atmosphère contribue à la «pluie acide» si appelée qui est nocive pour les organismes aquatiques, le poisson, la végétation terrestre et la corrosion aux matériaux fabriqués par l'être humain.

Monument endommagé par les pluies acides. Nino Barbieri [CC By-S (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /]]. Source: Wikimedia Commons.

So₂ Il est toxique pour les poissons. Les plantes vertes sont extrêmement sensibles à₂ atmosphérique. La luzerne, le coton, l'orge et le blé sont endommagés avec de faibles niveaux environnementaux, tandis que les pommes de terre, les oignons et le maïs sont beaucoup plus résistants.

Effets de l'ingestion avec de la nourriture

Bien qu'il soit inoffensif pour les personnes en bonne santé, lorsqu'elles sont utilisées dans les concentrations recommandées par les agences de santé autorisées, le SO₂ peut induire l'asthme à des personnes sensibles qui l'ingèrent avec de la nourriture.

Les personnes sensibles peuvent souffrir d'asthme en ingérant des aliments avec de petites quantités de SO₂. Suraj à Malayalam Wikipedia [domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Les aliments qui contiennent généralement sont des fruits secs, des boissons gazeuses artificielles et des boissons alcoolisées.

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