一氧化硫 用途与合成方法
化学性质
一氧化硫是一种无色气体,化学式为SO,具有类似于硫化氢的特殊臭味。不过,一氧化硫在常温常压下非常不稳定,容易发生聚合作用。它只能以低浓度存在于气相中,当浓缩或进入凝聚相时,会双聚成S₂O₂(有时称作二氧化二硫、过氧化硫)。SO分子是热力学不稳定的,很容易发生聚合作用。一氧化硫及它的二聚体(SO)2的寿命都以毫秒计。
如果用液态空气使一氧化硫凝结为橙红色的聚合物时,则可以稳定数小时不分解。把一氧化硫以低压(133.3Pa)熔封于玻璃容器内,也可在数小时内不分解。
一氧化硫能溶于三氯甲烷和四氯化碳中形成黄色溶液,但放置不久即行析出SnOn-x(0 < x < n),而使溶液变浑浊。
一氧化硫是双游离基。能与水(H2O)发生猛烈反应生成硫(S)和亚硫酸
(H2SO3)。还有少量H2S、SO2。如果是碱性溶液,则形成硫代硫酸盐。
2SO + H2O —→ S↓ +H2SO3
2SO + 2NaOH —→ Na2S2O3 + H2O
一氧化硫基于以下反应的化学发光
。其中*指激发态。
SO + O3 —→ SO2* + O2
SO2* —→ SO2 + hν
化学反应
硫元素的常见化合价为-2、+4、+6,氧元素通常为-2。根据化合价守恒原则,SO分子中硫为+2价,氧为-2价,总和为零,满足化学价态规则。因此,一氧化硫在理论上是可能存在的化合物。尽管理论上成立,但一氧化硫在常温常压下无法独立稳定存在。实验表明,SO分子在气相中会迅速发生以下变化:聚合反应:低浓度下,SO分子倾向于双聚形成二聚体(S₂O₂);
氧化反应:在氧气存在时,SO会被进一步氧化为二氧化硫(SO₂);
与水反应:SO与少量水接触即剧烈反应,生成硫单质(S)、硫化氢(H₂S)和亚硫酸(H₂SO₃)。
由于这些特性,一氧化硫无法通过常规实验手段分离或长期保存,仅在硫燃烧或某些化学反应中作为中间产物短暂存在。
生产方法
氧化硫丙环或是C10H6S3O的分解。C2H4SO —→ C2H4 + SO
在实验室中,SO可以通过SO2
和硫蒸汽辉光放电而成。