Monóxido de azufre es un compuesto inorgánico con la fórmula S O . Solo se encuentra en fase gaseosa diluida. Cuando se concentra o condensa, se convierte en S 2 O 2 ( dióxido de disulfuro ). Se ha detectado en el espacio, pero rara vez se encuentra intacto de otro modo.
Nombres | |||
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Nombre IUPAC Monóxido de azufre [ cita requerida ] | |||
Nombre IUPAC sistemático Oxidosulfuro [1] | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
7577656 | |||
CHEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
666 | |||
Malla | azufre + monóxido | ||
PubChem CID | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
ENTONCES | |||
Masa molar | 48,064 g mol −1 | ||
Apariencia | Gas incoloro | ||
Reacciona | |||
log P | 0,155 | ||
Termoquímica | |||
Entropía molar estándar ( S | 221,94 JK −1 mol −1 | ||
5,01 kJ mol −1 | |||
Compuestos relacionados | |||
Compuestos relacionados | Triplete de oxígeno | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Estructura y vinculación
La molécula de SO tiene un estado fundamental triplete similar al de O 2 y S 2 , es decir, cada molécula tiene dos electrones desapareados. [2] La longitud del enlace S − O de 148,1 pm es similar a la que se encuentra en los óxidos de azufre más bajos (por ejemplo, S 8 O, S − O = 148 pm) pero es más larga que el enlace S − O en el S 2 O gaseoso (146 pm), SO 2 (143,1 pm) y SO 3 (142 pm). [2]
La molécula se excita con radiación infrarroja cercana al estado singlete (sin electrones desapareados). Se cree que el estado singlete es más reactivo que el estado triplete fundamental, de la misma manera que el oxígeno singlete es más reactivo que el oxígeno triplete . [3]
Producción y reacciones
La producción de SO como reactivo en síntesis orgánicas se ha centrado en el uso de compuestos que "extruyen" SO. Los ejemplos incluyen la descomposición de la molécula relativamente simple episulfóxido de etileno : [4] así como ejemplos más complejos, como un óxido de trisulfuro, C 10 H 6 S 3 O. [5]
- C 2 H 4 SO → C 2 H 4 + SO
La molécula de SO es termodinámicamente inestable y se convierte inicialmente en S 2 O 2 . [2] SO se inserta en alquenos , alquinos y dienos produciendo tiiranos , moléculas con anillos de tres miembros que contienen azufre. [6]
Generación en condiciones extremas
En el laboratorio, se puede producir monóxido de azufre al tratar el dióxido de azufre con vapor de azufre en una descarga luminiscente . [2] Se ha detectado en la sonoluminiscencia de una sola burbuja de ácido sulfúrico concentrado que contiene algo de gas noble disuelto . [7]
Se ha informado de un detector de quimioluminiscencia para azufre [8] que se basa en las reacciones:
- SO + O 3 → SO 2 * + O 2
- SO 2 * → SO 2 + h ν
donde * indica estado excitado .
Ocurrencia
Ligando para metales de transición
Como ligando, el SO puede unirse de varias formas diferentes: [9] [10]
- un ligando terminal, con una disposición M − O − S doblada, por ejemplo con oxifluoruro de titanio [11]
- un ligando terminal, con una disposición M − S − O doblada, análoga a nitrosilo doblado
- puente entre dos o tres centros metálicos (a través del azufre), como en Fe 3 ( μ 3 -S) ( μ 3 -SO) (CO) 9
- η 2 de lado (interacción d – π) con vanadio , niobio y tantalio . [12]
Astroquímica
Se ha detectado monóxido de azufre alrededor de Io , una de las lunas de Júpiter , tanto en la atmósfera [13] como en el toro de plasma . [14] También se ha encontrado en la atmósfera de Venus , [15] en el cometa Hale-Bopp , [16] y en el medio interestelar . [17]
En Io , se cree que el SO se produce tanto por rutas volcánicas como fotoquímicas . Las principales reacciones fotoquímicas se proponen como sigue: [18]
- O + S 2 → S + SO
- SO 2 → SO + O
Se ha encontrado monóxido de azufre en la estrella más grande conocida, NML Cygni . [19]
Química biológica
El monóxido de azufre puede tener alguna actividad biológica. La formación de SO transitorio en la arteria coronaria de los cerdos se ha deducido de los productos de reacción, sulfuro de carbonilo y dióxido de azufre . [20]
Medidas de seguridad
Debido a la escasa presencia de monóxido de azufre en nuestra atmósfera y su escasa estabilidad, es difícil determinar por completo sus peligros. Pero cuando se condensa y compacta, forma dióxido de disulfuro , que es relativamente tóxico y corrosivo. Este compuesto también es altamente inflamable (inflamabilidad similar al metano ) y cuando se quema produce dióxido de azufre , un gas venenoso.
Dicación del monóxido de azufre
El dióxido de azufre SO 2 en presencia de hexametilbenceno C 6 (CH 3 ) 6 puede protonarse en condiciones superacídicas ( HF · AsF 5 ) para dar el complejo π no rígido C 6 (CH 3 ) 6 SO 2+ . El resto de SO 2+ esencialmente puede moverse sin barreras sobre el anillo de benceno . La longitud del enlace S − O es 142,4 (2) pm. [21]
- C 6 (CH 3 ) 6 + SO 2 + 3 HF · AsF 5 → [C 6 (CH 3 ) 6 SO] [AsF 6 ] 2 + [H 3 O] [AsF 6 ]
Dióxido de disulfuro
El SO se convierte en dióxido de disulfuro (S 2 O 2 ). [22] El dióxido de disulfuro es una molécula plana con simetría C 2v . La longitud del enlace S − O es 145.8 pm, más corta que en el monómero, y la longitud del enlace S − S es 202.45 pm. El ángulo O − S − S es 112,7 °. S 2 O 2 tiene un momento dipolar de 3,17 D . [22]
Referencias
- ^ "monóxido de azufre (CHEBI: 45822)" . Entidades químicas de interés biológico . Reino Unido: Instituto Europeo de Bioinformática.
- ^ a b c d Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Salama, F .; Frei, HJ (1989). "Reacción inducida por luz infrarroja cercana de singlete SO con aleno y dimetilacetileno en una matriz de gas raro. Espectros infrarrojos de dos nuevos episulfóxidos". Revista de Química Física . 93 : 1285-1292. doi : 10.1021 / j100341a023 .
- ^ Chao, P .; Lemal, DM (1973). "Química del monóxido de azufre. La naturaleza de SO de óxido de tiirano y el mecanismo de su reacción con dienos". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 95 (3): 920. doi : 10.1021 / ja00784a049 .
- ^ Grainger, RS; Procopio, A .; Steed, JW (2001). "Un nuevo reactivo de transferencia de monóxido de azufre reciclable". Letras orgánicas . 3 (22): 3565–3568. doi : 10.1021 / ol016678g . PMID 11678709 .
- ^ Nakayama, J .; Tajima, Y .; Piao, X.-H .; Sugihara, Y. (2007). "Cicloadiciones [1 + 2] de monóxido de azufre (SO) a alquenos y alquinos y [1 + 4] cicloadiciones a dienos (polienos). Generación y reacciones de singlete SO?". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 129 (23): 7250–7251. doi : 10.1021 / ja072044e . PMID 17506566 .
- ^ Suslick, KS; Flannigan, DJ (2004). "Las temperaturas de sonoluminiscencia de una sola burbuja (A)". La Revista de la Sociedad Estadounidense de Acústica . 116 (4): 2540. Código bibliográfico : 2004ASAJ..116.2540S . doi : 10.1121 / 1.4785135 .
- ^ Benner, RL; Stedman, DH (1994). "Mecanismo químico y eficiencia del detector de quimioluminiscencia de azufre". Espectroscopia aplicada . 48 (7): 848–851. Código bibliográfico : 1994ApSpe..48..848B . doi : 10.1366 / 0003702944029901 . S2CID 98849015 .
- ^ Schenk, WA (1987). "Óxidos de azufre como ligandos en compuestos de coordinación. Angewandte Chemie International Edition en inglés". 26 : 98-109. doi : 10.1002 / anie.198700981 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Woollins, JD (1995). "Azufre: química inorgánica". Enciclopedia de Química Inorgánica . John Wiley e hijos. ISBN 0-471-93620-0.
- ^ Wei, R .; Chen, X .; Gong, Y. (2019). "Complejo de monóxido de azufre ligado al oxígeno end-on de oxifluoruro de titanio". Química inorgánica . 58 (17): 11801-11806. doi : 10.1021 / acs.inorgchem.9b01880 . PMID 31441297 .
- ^ Wei, R .; Chen, X .; Gong, Y. (2019). "Complejos de monóxido de azufre de lado a lado de oxifluoruros de tantalio, niobio y vanadio". Química inorgánica . 58 (6): 3807–3814. doi : 10.1021 / acs.inorgchem.8b03411 . PMID 30707575 .
- ^ Lellouch, E. (1996). "Atmósfera de Io: aún no entendido". Ícaro . 124 : 1-21. doi : 10.1006 / icar.1996.0186 .
- ^ Russell, CT; Kivelson, MG (2000). "Detección de SO en la exosfera de Io". Ciencia . 287 (5460): 1998–1999. Código Bibliográfico : 2000Sci ... 287.1998R . doi : 10.1126 / science.287.5460.1998 . PMID 10720321 .
- ^ Na, CY; Esposito, LW; Skinner, TE (1990). "Observaciones del Explorador ultravioleta internacional de Venus SO 2 y SO". Revista de Investigación Geofísica . 95 : 7485–7491. Código Bibliográfico : 1990JGR .... 95.7485N . doi : 10.1029 / JD095iD06p07485 .
- ^ Lis, DC; Mehringer, DM; Benford, D .; Gardner, M .; Phillips, TG; Bockelée-Morvan, D .; Biver, N .; Colom, P .; Crovisier, J .; Despois, D .; Rauer, H. (1997). "Nuevas especies moleculares en el cometa C / 1995 O1 (Hale-Bopp) observadas con el Observatorio submilimétrico Caltech S". Tierra, Luna y Planetas . 78 (1-3): 13-20. Código Bibliográfico : 1997EM & P ... 78 ... 13L . doi : 10.1023 / A: 1006281802554 . S2CID 51862359 .
- ^ Gottlieb, CA; Gottlieb, EW; Litvak, MM; Ball, JA; Pennfield, H. (1978). "Observaciones de monóxido de azufre interestelar". Revista astrofísica . 1 (219): 77–94. Código Bibliográfico : 1978ApJ ... 219 ... 77G . doi : 10.1086 / 155757 .
- ^ Moisés, JI; Zolotov, MY; Fegley, B. (2002). "Fotoquímica de una atmósfera impulsada volcánicamente en Io: especies de azufre y oxígeno de una erupción de tipo Pele". Ícaro . 156 (1): 76–106. Bibcode : 2002Icar..156 ... 76M . doi : 10.1006 / icar.2001.6758 .
- ^ Marvel, Kevin (1996). "NML Cygni" . El entorno circunestelar de las estrellas evolucionadas según lo revelan los estudios de los máseres del agua circunestelar . Editores universales. págs. 182–212. ISBN 978-1-58112-061-5. Consultado el 23 de agosto de 2012 .
- ^ Balazy, M .; Abu-Yousef, IA; Harpp, DN; Park, J. (2003). "Identificación de sulfuro de carbonilo y dióxido de azufre en arteria coronaria porcina por cromatografía de gases / espectrometría de masas, posible relevancia para EDHF". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 311 (3): 728–734. doi : 10.1016 / j.bbrc.2003.10.055 . PMID 14623333 .
- ^ Malischewski, Moritz; Seppelt, Konrad (2017). "Aislamiento y caracterización de un complejo hexametilbenceno-SO 2+ no rígido " (PDF) . Angewandte Chemie International Edition . 56 (52): 16495-16497. doi : 10.1002 / anie.201708552 . ISSN 1433-7851 . PMID 29084371 .
- ^ a b Lovas, FJ; Tiemann, E .; Johnson, RD (1974). "Estudios espectroscópicos del sistema de descarga de SO 2. II. Espectro de microondas del dímero de SO". La Revista de Física Química . 60 (12): 5005–5010. Código Bibliográfico : 1974JChPh..60.5005L . doi : 10.1063 / 1.1681015 .