அயன் நுண்ணறிவு · அலகுகள் 6, 11, 12, 14-உடன் இணைக்கப்பட்டது

சல்பைட் அயனின் (SO₃²⁻) வேதியியல்

அமைப்பு, வினைகள், நடத்தை மற்றும் பயன்கள் (Structure, Reactions, Behaviour & Applications)

1 அமைப்பு & முக்கிய பண்புகள் (Structure & Key Properties)

மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு

SO₃²⁻

வடிவியல்:: முக்கோண பிரமிடு (Trigonal Pyramidal)
பிணைப்புக் கோணம்:: ~106°
S ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை:: +4
கலப்பாக்கம்:: sp³ (S)
தனிமை இணை:: 1 (S-இல்)
நிலை:: ஒடுக்கி (reducing agent)

கரைதிறன்

Na, K சல்பைட்டுகள்: நீரில் அதிகம் கரையும் (highly soluble). Ca, Ba, Pb சல்பைட்டுகள்: சிறிதளவே கரையும் (sparingly soluble).

Na₂SO₃(s) →_H₂O 2 Na⁺(aq) + SO₃²⁻(aq)

2 முக்கிய வேதி வினைகள் (Major Reactions)

A. அமில-கார வினை புரோத்தான் ஏற்பு (Protonation)

SO₃²⁻ + H⁺ → HSO₃⁻ (bisulfite / பைசல்பைட்)

HSO₃⁻ + H⁺ → H₂SO₃ (சல்பூரிய அமிலம் — sulfurous acid)

B. வலிய அமிலத்துடன் — வாயு வெளியேற்றம் முக்கிய சோதனை

SO₃²⁻ + 2 H⁺ → SO₂↑ + H₂O

தீக்கட்டிய மணம் (pungent smell) கொண்ட SO₂ வாயு வெளியேறும். இது SO₃²⁻-இன் முக்கிய சோதனை.

Na₂SO₃ + 2 HCl → 2 NaCl + SO₂↑ + H₂O

C. ஆக்ஸிஜனேற்ற வினைகள் (Oxidation Reactions) ஒடுக்கும் தன்மை — Reducing action

சல்பேட்டுக்கு (to sulfate, SO₄²⁻):

SO₃²⁻ + [O] → SO₄²⁻

2 Na₂SO₃ + O₂ → 2 Na₂SO₄

காற்றில் (in air), H₂O₂, KMnO₄, Cr₂O₇²⁻, ஆலசன் (halogens) போன்றவற்றால் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படும்.

ஆலசன்களுடன் (with halogens) — dechlorination:

SO₃²⁻ + Cl₂ + H₂O → SO₄²⁻ + 2 Cl⁻ + 2 H⁺

D. வீழ்படிவு வினைகள் (Precipitation)

SO₃²⁻ + M²⁺ → MSO₃↓ (M = Ca²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺)

CaSO₃ BaSO₃ PbSO₃ — சிறிதளவே கரையும் (sparingly soluble), வெள்ளை நிற வீழ்படிவு

SO₃²⁻ HUB · வினையின் மையம்

3 தொழில் பயன்பாடுகள் (Industrial Applications)

🍷 உணவுப் பாதுகாப்பு (Food Preservative) E220–E228

ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பான் (antioxidant)
பழுப்பேற்றத்தைத் தடுக்கிறது (anti-browning)
நுண்ணுயிர் வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது (inhibits microbial growth)

எ.கா. ஒயின், உலர்ந்த பழங்கள், ஊறுகாய் (e.g. wine, dried fruit, pickle).

📜 காகித மற்றும் துணி தொழில் (Paper / Pulp / Textile)

Na₂SO₃, K₂S₂O₅ — வெளுத்தல் (bleaching) மற்றும் லிக்னின் நீக்கம் (delignification).

💧 நீர் சுத்தீகரிப்பு (Water Treatment)

குளோரின் நீக்கம் (dechlorination), ஒட்சிசன் நீக்கம் (oxygen scavenger — boiler feed water).

4 சுற்றுச்சூழல் & சுகாதார தாக்கம் (Environmental & Health)

☔ அமில மழை (Acid Rain Formation)

SO₂(g) → SO₃(g) → H₂SO₄(aq)

SO₂ வாயு (தொழிற்சாலை + எரிபொருள்) காற்றில் SO₃-ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது, பின் நீரில் கரைந்து H₂SO₄ ஆக மாறி அமில மழையாக விழுகிறது.

⚠ சல்பைட் ஒவ்வாமை (Sulfite Sensitivity)

ஆஸ்துமா (asthma) தூண்டுதல்
ஒவ்வாமை வினைகள் (allergic reactions)
தலைவலி (headaches)

ஒயினில் <10 ppm-க்கு மேல் இருந்தால் அறிவிப்பு கட்டாயம் (declaration required).

🧪 ஆய்வக கண்டறிதல் சோதனைகள் (Laboratory Identification Tests)

HCl சேர் — Add dilute HCl

தீக்கட்டிய மணம் கொண்ட SO₂ வாயு வெளியேறும் (pungent SO₂ evolved). சிவப்பு லிட்மஸை நீலமாக்காது.

Ba(NO₃)₂ / BaCl₂

வெள்ளை BaSO₃↓; HCl-இல் கரையும் (dissolves in HCl) — இது SO₄²⁻-இலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.

K₂Cr₂O₇ + H⁺

ஆரஞ்சு (orange) → பச்சை (green). Cr₂O₇²⁻ → Cr³⁺ ஒடுக்கம்.

KMnO₄ + H⁺

ஊதா (purple) → நிறமற்ற (colourless). MnO₄⁻ → Mn²⁺ ஒடுக்கம்.

அயோடின் (Iodine) நீர்

பழுப்பு (brown) → நிறமற்ற (colourless). I₂ → I⁻.

📊 தேர்வாளர் பாங்கு (Examiner Pattern)

Paper I: SO₃²⁻ vs SO₄²⁻ வேறுபடுத்தும் சோதனை (distinguishing test) MCQ — அதிக அதிர்வெண் (high frequency).
Paper II: KMnO₄ / Cr₂O₇²⁻ உடன் வண்ண மாற்றம் (colour change) கேள்விகள் — Unit 6 (d-block) + Unit 12 (electrochemistry) குறுக்கு.
Practical: iodometric titration-இல் (Unit 12) sulfite quantitation அடிக்கடி வரும்.
Unit 14: அமில மழை (acid rain) → SO₂ → SO₃²⁻ tarpaulin reactions environment essay.

🔗 தொடர்புடைய கருத்துகள் — Connected Concepts

Unit 1 S இன் இலத்திரன் அமைப்பு (3p⁴) — sp³ கலப்பாக்கம் இங்கிருந்தே Unit 2 · விரைவில் VSEPR — பிரமிட் வடிவம் ஏன்? (lone pair விரட்டல்) Unit 6 · விரைவில் KMnO₄, Cr₂O₇²⁻ — அயன் வண்ண மாற்றங்கள் (d-block) Unit 11 · விரைவில் HSO₃⁻ ↔ SO₃²⁻ சமநிலை (acid-base equilibrium) Unit 12 · விரைவில் redox titration — SO₃²⁻ ஒடுக்கி (reducing agent) Unit 14 · விரைவில் SO₂ அமில மழை + Contact process

← எல்லா அயன்களும்