வேதி நுண்ணறிவு · அலகுகள் 2, 11, 14
சல்பர் டை ஒட்சைடு (SO₂)
வளைந்த மூலக்கூறு, ஒடுக்கி, MnO₄⁻ / Br₂ நிற-மறை சோதனை, acid-rain காரணி
1அமைப்பு & பண்புகள்
- வடிவியல்:
- வளைந்தது (bent — H₂O-போல) — sp² S
- O–S–O கோணம்:
- ~119°
- S OS:
- +4 — ஒட்சியேற்ற/ஒடுக்க இரண்டையும் செய்யும் (amphoteric redox)
- நிலை:
- நிறமற்ற வாயு, கடுமையான கசப்பு வாசனை
- நீரில்:
- SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃ (சல்பரஸ் அமிலம், Ka₁ ≈ 10⁻²)
2தாக்கங்கள் (Reactions)
A. ஒடுக்கி (reductant) — பெரும்பாலான context
- SO₂ + Br₂ + 2 H₂O → 2 HBr + H₂SO₄ — Br₂ பழுப்பு மறையும்
- 5 SO₂ + 2 MnO₄⁻ + 2 H₂O → 5 SO₄²⁻ + 2 Mn²⁺ + 4 H⁺ — KMnO₄ ஊதா மறையும்
- 3 SO₂ + Cr₂O₇²⁻ + 2 H⁺ → 3 SO₄²⁻ + 2 Cr³⁺ + H₂O — ஆரஞ்சு → பச்சை
- 2 Fe³⁺ + SO₂ + 2 H₂O → 2 Fe²⁺ + SO₄²⁻ + 4 H⁺
B. ஒட்சியேற்றி (oxidant — rare)
- SO₂ + 2 H₂S → 3 S ↓ + 2 H₂O (மஞ்சள் கந்தகம்)
- SO₂ + 2 Mg → 2 MgO + S (வெப்பத்தில்)
C. காரத்துடன் (with bases)
- SO₂ + 2 NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
- SO₂ + Na₂CO₃ → Na₂SO₃ + CO₂ ↑
- SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ ↓ வெண் (limewater turbid — H₂S/CO₂-உடன் குழப்பத்தை தவிர்க்க)
SO₂ HUB · வலிய ஒடுக்கி + decolouriser — Contact process-ன் இதயம்
3தயாரிப்பு & பயன்பாடுகள்
🧪 ஆய்வக தயாரிப்பு
- Na₂SO₃ + dilute HCl/H₂SO₄ → SO₂ ↑ + Na salt + H₂O (எளிய ஆய்வக prep)
- Cu + 2 H₂SO₄(conc, hot) → CuSO₄ + SO₂ ↑ + 2 H₂O
- S + O₂ → SO₂ (எரிதல்)
🏭 பயன்பாடுகள் (uses)
- Contact process — SO₂ → SO₃ → H₂SO₄.
- Food preservative (E220) — wine, dried fruit (anti-microbial + antioxidant).
- Paper / pulp bleaching — lignin oxidation; chlorine-free.
- Wool, silk bleaching — non-oxidative (chlorine damages fibre).
- Refrigerant (historical) — replaced by CFCs/HFCs.
🌧 Acid rain
Coal/oil combustion (S impurity) → SO₂ → ½ O₂ + SO₂ → SO₃ → + H₂O → H₂SO₄ → pH 3–4 rain. தடுப்பு: low-sulfur fuel, flue-gas desulfurisation (CaO/Ca(OH)₂ scrubber → CaSO₃ → CaSO₄ — gypsum sold as building material).
4அடையாள சோதனை & தேர்வாளர்
வாசனை
கடுமையான தடை (choking) — தீக்குச்சி எரிந்த வாசனை
+ KMnO₄(aq, acidic)
ஊதா மறையும் — SO₂ confirm
+ Cr₂O₇²⁻ paper
ஆரஞ்சு → பச்சை
+ Br₂(aq)
பழுப்பு மறையும்
+ Ca(OH)₂
வெண் CaSO₃ ppt (CO₂-உடன் ஒத்தது)
ஈர நீலம் லிட்மஸ்
சிவப்பு
📊 தேர்வாளர் பாங்கு
- Paper I: SO₂ vs CO₂ — limewater + MnO₄⁻ MCQ.
- Paper I: SO₂ + Br₂ ஏன் நிற மாற்றம் (ஒடுக்கி).
- Paper II: Contact process steps + Le Chatelier.
🔗 தொடர்புடைய கருத்துகள் — Connected Concepts