二氧化硫?yàn)闊o(wú)色透明氣體,有刺激性臭味。 溶于水、乙醇和乙醚。
液態(tài)二氧化硫比較穩(wěn)定,不活潑。氣態(tài)二氧化硫加熱到2000℃不分解。不燃燒,與空氣也不組成爆炸性混合物。
無(wú)機(jī)化合物如溴、三氯化硼、二硫化碳、三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各種亞硫酰氯化物都可以任何比例與液態(tài)二氧化硫混合。堿金屬鹵化物在液態(tài)二氧化硫中的溶解度按I->Br->Cl-的次序減小。金屬氧化物、硫化物、硫酸鹽等多數(shù)不溶于液態(tài)二氧化硫。
二氧化硫是一個(gè)彎曲的分子,其對(duì)稱點(diǎn)群為C2v。硫原子的氧化態(tài)為+4,形式電荷為0,被5個(gè)電子對(duì)包圍著,因此可以描述為超價(jià)分子。從分子軌道理論的觀點(diǎn)來(lái)看,可以認(rèn)為這些價(jià)電子大部分都參與形成S-O鍵。二氧化硫中的S-O鍵長(zhǎng)(143.1 pm)要比一氧化硫中的S-O鍵長(zhǎng)(148.1 pm)短,而 中的O-O鍵長(zhǎng)(127.8 pm)則比氧氣 中的O-O鍵長(zhǎng)(120.7 pm)長(zhǎng)。二氧化硫的平均鍵能(548 kJ·mol-1)要大于S-O的平均鍵能(524 kJ·mol-1),而 的平均鍵能(297 kJ·mol-1)則小于O2的平均鍵能(490 kJ·mol-1)。這些證據(jù)使化學(xué)家得出結(jié)論:二氧化硫中的S-O鍵的鍵級(jí)至少為2,與臭氧中的O-O鍵不同,臭氧中的O-O鍵的鍵級(jí)為1.5。
分子結(jié)構(gòu)與極性:V形分子,極性分子。
pH:2/3的二氧化硫溶于水生成亞硫酸(H2SO3),溶液的pH值變成2或3。
25℃時(shí)二氧化硫在空氣中的擴(kuò)散系數(shù):1.15*e-5(m2/s)。
在常溫下,潮濕的二氧化硫與硫化氫反應(yīng)析出硫。在高溫及催化劑存在的條件下,可被氫還原成為硫化氫,被一氧化碳還原成硫。強(qiáng)氧化劑可將二氧化硫氧化成三氧化硫,僅在催化劑存在時(shí),氧氣才能使二氧化硫氧化為三氧化硫。具有自燃性,無(wú)助燃性。液態(tài)二氧化硫能溶解如胺、醚、醇、苯酚、有機(jī)酸、芳香烴等有機(jī)化合物,多數(shù)飽和烴不能溶解。有一定的水溶性,與水及水蒸氣作用生成有毒及腐蝕性蒸氣。
二氧化硫化學(xué)性質(zhì)極其復(fù)雜,不同的溫度可作為非質(zhì)子溶劑、路易氏酸、還原劑、氧化劑、氧化還原試劑等各種作用。液態(tài)二氧化硫還可作自由基接受體。如在偶氮二異丁腈自由基引發(fā)劑存在下與乙烯化合物反應(yīng)得到聚砜。液態(tài)二氧化硫在光照下,可與氯和烷烴進(jìn)行氯磺化反應(yīng),在氧存在下生成磺酸。液態(tài)二氧化硫在低溫表現(xiàn)出還原作用,但在300℃以上表現(xiàn)出氧化作用。
二氧化硫可以使品紅溶液褪色,加熱后顏色還原,因?yàn)槎趸虻钠自硎嵌趸蚺c被漂白物反應(yīng)生成無(wú)色的不穩(wěn)定的化合物,破壞了起到品紅中起發(fā)色作用的對(duì)醌式,加熱時(shí),該化合物分解,恢復(fù)原來(lái)顏色,所以二氧化硫的漂白又叫暫時(shí)性漂白。
二氧化硫具有漂白性。工業(yè)上常用二氧化硫來(lái)漂白紙漿、毛、絲、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它(亞硫酸)能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。這種無(wú)色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色,因此用二氧化硫漂白過(guò)的草帽辮日久又變成黃色。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法廠商非法用來(lái)加工食品,以使食品增白等。食用這類食品,對(duì)人體的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p傷,并有致癌作用。
此外二氧化硫還能夠抑制霉菌和細(xì)菌的滋生,可以用作食物和干果的防腐劑。但必須嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)范圍和標(biāo)準(zhǔn)使用。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1.用作有機(jī)溶劑及冷凍劑,并用于精制各種潤(rùn)滑油。
2.主要用于生產(chǎn)三氧化硫、硫酸、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽,也用作熏蒸劑、防腐劑、消毒劑、還原劑等。
3.二氧化硫是中國(guó)允許使用的還原性漂白劑。對(duì)食品有漂白和對(duì)植物性食品內(nèi)的氧化酶有強(qiáng)烈的抑制作用。中國(guó)規(guī)定可用于葡萄酒和果酒,最大使用量0.25g/kg,殘留量不得超過(guò)0.05g/kg。
4.農(nóng)藥、人造纖維、染料等工業(yè)部門(mén)。
5.用于生產(chǎn)硫以及作為殺蟲(chóng)劑、殺菌劑。