הבדל בין SO2 ל-SO3

2024 מְחַבֵּר: Alex Aldridge | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 13:39

ההבדל העיקרי בין SO2 ל-SO3 הוא ש-SO₂ הוא גז חסר צבע בטמפרטורת החדר, בעוד ש-SO_{3 הוא חסר צבע למוצק גבישי לבן.}

SO₂ הוא דו תחמוצת הגופרית בעוד ש-SO_{3 הוא דו תחמוצת הגופרית. שניהם תחמוצות של גופרית.}

מה זה SO2?

SO₂ הוא דו תחמוצת הגופרית. זוהי תרכובת גז חסרת צבע המכילה אטומי גופרית וחמצן. SO_{2 היא הנוסחה הכימית של תרכובת זו. לכן, הוא מכיל אטום גופרית הקשור לשני אטומי חמצן באמצעות קשרים קוולנטיים. אטום חמצן אחד יכול ליצור קשר כפול עם אטום הגופרית. מכאן שאטום הגופרית הוא האטום המרכזי של התרכובת.לאטום הגופרית יש 6 אלקטרונים במסלול החיצוני ביותר שלו. לכן לאחר יצירת שני קשרים כפולים עם אטומי החמצן, נותרו שני אלקטרונים נוספים; אלקטרונים אלה קיימים כזוג אלקטרונים בודד.}

לפיכך, אנו יכולים לקבוע את הגיאומטריה של מולקולת SO₂; זוהי גיאומטריה זוויתית. SO_{2 הוא קוטבי בשל הגיאומטריה שלו (זוויתית) והנוכחות של זוג אלקטרונים בודד.}

איור 01: מבנה של דו תחמוצת הגופרית

גופרית דו חמצנית נחשבת כגז רעיל. מכאן שאם יש SO2 באטמוספירה, זה יהווה אינדיקציה לזיהום אוויר. כמו כן, לגז זה יש ריח מאוד מעצבן. המסה המולקולרית של דו תחמוצת הגופרית היא 64 גרם למול. זהו גז חסר צבע בטמפרטורת החדר. נקודת ההיתוך היא בערך -71 מעלות צלזיוס, בעוד שנקודת הרתיחה היא -10 מעלות צלזיוס.

מצב החמצון של גופרית בגופרית דו חמצנית הוא +4. לכן, ניתן לייצר דו תחמוצת הגופרית גם על ידי הפחתת תרכובות המורכבות מאטומי גופרית הנמצאים במצב חמצון גבוה יותר. דוגמה אחת כזו היא התגובה בין נחושת לחומצה גופרתית. כאן, גופרית בחומצה גופרתית נמצאת במצב חמצון של +6. לכן, ניתן להפחית אותו למצב חמצון +4 של דו תחמוצת הגופרית.

ניתן להשתמש בגופרית דו-חמצנית בייצור חומצה גופרתית, שיש לה מספר יישומים בקנה מידה תעשייתי ובקנה מידה מעבדתי. גופרית דו חמצנית היא גם חומר מפחית טוב. מכיוון שמצב החמצון של גופרית הוא +4 בגופרית דו חמצנית, ניתן בקלות לחמצן אותה למצב חמצון +6, מה שמאפשר להפחית תרכובת אחרת.

מה זה SO3?

SO₃ הוא טריאוקסיד גופרית. זוהי תרכובת מוצקה המכילה אטום גופרית אחד הנקשר עם שלושה אטומי חמצן. SO₃ היא הנוסחה הכימית של תרכובת זו.כאן, לכל אטום חמצן יש קשר כפול עם אטום הגופרית. אטום הגופרית נמצא במרכז המולקולה. לאטום גופרית יש 6 אלקטרונים במסלול החיצוני ביותר שלו. לפיכך, לאחר יצירת שלושה קשרים כפולים עם אטומי החמצן, לא נותרו עוד אלקטרונים על אטום הגופרית כמו בגופרית דו חמצנית. לפיכך, זה קובע את הגיאומטריה של מולקולת SO₃; יש לו גיאומטריה מישורית טריגונלית. SO_{3 אינו קוטבי בגלל הגיאומטריה שלו (מישורי טריגונל) והיעדר זוג אלקטרונים בודד.}

איור 02: גיאומטריה של גופרית טריאוקסיד

המסה המולקולרית של גופרית טריאוקסיד היא 80.057 גרם/מול. נקודת ההיתוך של SO_{3 היא בערך 16.9 מעלות צלזיוס, בעוד שנקודת הרתיחה היא 45oC. בטמפרטורת החדר ובלחץ, גופרית טריאוקסיד היא תרכובת מוצקה גבישית לבנה אשר תאדה באוויר.יש לו ריח חריף. מצב החמצון של גופרית בטריאוקסיד גופרית הוא +6.}

בצורתו הגזי, גפרית טריאוקסיד הוא מזהם אוויר ומהווה מרכיב עיקרי בגשמים חומציים. עם זאת, גופרית טריאוקסיד חשובה מאוד בייצור חומצה גופרתית בקנה מידה תעשייתי. הסיבה לכך היא שטריאוקסיד גופרית הוא צורת האנהידריד של חומצה גופרתית.

SO_3(l) + H₂O_(l) → H ₂SO_4(l)

התגובה לעיל היא מהירה מאוד ואקזותרמית. לכן, יש להשתמש בשיטות בקרה בעת שימוש בטריאוקסיד גופרית לייצור חומצה גופרתית תעשייתית. חוץ מזה, טריאוקסיד גופרית הוא מגיב חיוני בתהליך הסולפוניציה.

מה ההבדל בין SO2 ל-SO3?

SO₂ הוא דו תחמוצת הגופרית בעוד ש-SO₃ הוא דו תחמוצת הגופרית. שניהם תחמוצות של גופרית. ההבדל העיקרי בין SO2 ל-SO3 הוא ש-SO₂ הוא גז חסר צבע בטמפרטורת החדר, בעוד ש-SO_{3 הוא מוצק גבישי חסר צבע עד לבן.יתר על כן, מצב החמצון של גופרית בדו תחמוצת הגופרית הוא +4 ואילו בטריאוקסיד הגופרית הוא +6. בשל נוכחותם של זוג אלקטרונים בודד והגיאומטריה שלהם, דו תחמוצת הגופרית היא תרכובת קוטבית, בעוד שטריאוקסיד הגופרית היא תרכובת לא קוטבית. האינפוגרפיקה הבאה מסכמת את ההבדל בין SO2 ל-SO3.}

סיכום – SO2 לעומת SO3

SO₂ הוא דו תחמוצת הגופרית, ו-SO₃ הוא דו תחמוצת הגופרית. שניהם תחמוצות של גופרית. ההבדל העיקרי בין SO2 ל-SO3 הוא ש-SO₂ הוא גז חסר צבע בטמפרטורת החדר, בעוד ש-SO_{3 הוא מוצק גבישי חסר צבע עד לבן.}