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| Section2 =

| Section3 =

| Dipole = 1.63 D

-->

| Section7 =

| SPhrases =

| NFPA-H = 3

| NFPA-F = 0

| NFPA-R = 0

-->

| Section8 =

-->

二酸化硫黄(にさんかいおう、英:Sulfur Dioxide)は化学式SO₂の無機化合物である。刺激臭を有する気体。大量に排出される硫黄酸化物の一種であり、環境破壊の一因となっている。

二酸化硫黄は火山活動や工業活動により産出される。石炭や石油は多量の硫黄化合物を含んでおり、この硫黄化合物が燃焼することで発生する。火山活動でも発生するため登山などでは注意が必要である。二酸化硫黄は二酸化窒素などの存在下で酸化され硫酸となり、酸性雨の原因となるDr. Mike Thompson,

Winchester College, UK http://www.chm.bris.ac.uk/motm/so2/so2h.htm。

◆合成

二酸化硫黄は硫黄の完全燃焼により発生する。

:$\backslash rm\; S(s)+\; O\_2(g)\; \backslash longrightarrow\; SO\_2(g)$

硫化水素や他の有機硫黄化合物の燃焼においても似たような反応が進行し、二酸化硫黄が発生する。

:$\backslash rm\; 2H\_2S(g)\; +\; 3O\_2(g)\; \backslash longrightarrow\; 2H\_2O(g)\; +\; 2SO\_2(g)$

黄鉄鉱や閃亜鉛鉱、辰砂鉱石などの硫化鉱の加熱によっても発生する。

:$\backslash rm\; 4FeS\_2(s)\; +\; 11O\_2(g)\; \backslash longrightarrow\; 2Fe\_2O\_3(s)\; +\; 8SO\_2(g)$

:$\backslash rm\; 2ZnS(s)\; +\; 3O\_2(g)\; \backslash longrightarrow\; 2ZnO(s)\; +\; 2SO\_2(g)$

:$\backslash rm\; HgS(s)\; +\; O\_2(g)\; \backslash longrightarrow\; Hg(g)\; +\; SO\_2(g)$

セメントの製造の際には、無水硫酸カルシウムをコークスと加熱しケイ酸カルシウムを生産するが、二酸化硫黄が副生成物として発生する。

:$\backslash rm\; 2CaSO\_4(s)\; +\; 2SiO\_2(s)\; +\; C(s)\; \backslash longrightarrow\; 2CaSiO\_3(s)\; +\; 2SO\_2(g)\; +\; CO\_2(g)$

熱濃硫酸と銅とを反応させると、二酸化硫黄を発生させることができる。

:$\backslash rm\; Cu(s)\; +\; 2H\_2SO\_4(aq)\; \backslash longrightarrow\; CuSO\_4(aq)\; +\; SO\_2(g)\; +\; 2H\_2O(l)$

この他にもチオ硫酸ナトリウムと酸の反応、亜硫酸ナトリウムと硫酸の反応、亜硫酸水素ナトリウムの熱分解などによっても発生する。

◆反応

水と反応し、亜硫酸を生成する。

:$\backslash rm\; H\_2O\; +\; SO\_2\; \backslash longrightarrow\; H\_2SO\_3$

二酸化窒素との酸化還元反応により、一酸化窒素と三酸化硫黄が生成する。

:$\backslash rm\; NO\_2\; +\; SO\_2\; \backslash longrightarrow\; NO\; +\; SO\_3$

過酸化水素との反応では硫酸が生成する。

:$\backslash rm\; SO\_2\; +\; H\_2O\_2\; \backslash longrightarrow\; H\_2SO\_4$

◆構造

二酸化硫黄は C_2v 対称の折れ線形構造である。電子に着目すると、硫黄原子の形式酸化数は+4、電荷は0で、5つの電子対を持っている。分子軌道法の点から見ると多くの電子対が結合に関与しており、典型的な超原子価化合物である。

硫黄酸化物の一酸化硫黄と二酸化硫黄の S-O 結合長は、一酸化硫黄 SO (148.1 pm)、二酸化硫黄 SO₂ (143.1 pm) と O の数が増えるにつれて短くなっているが、酸素の同素体の二酸素とオゾンの O-O 結合長は、二酸素 O₂ (120.7 pm)、オゾン O₃ (127.8 pm) と長くなっている。さらに、結合解離エネルギーが一酸化硫黄と二酸化硫黄では SO (524 kJ mol^-1)、SO₂ (548 kJ mol^-1) と大きくなっているのに対し、二酸素とオゾンでは O₂ (490 kJ mol^-1)、O₃ (297 kJ mol^-1) と小さくなっている。これらの結果から、オゾンの各 O-O 結合が1.5重結合であること p. 700と違い、二酸化硫黄の各 S-O 結合は少なくとも二重結合であることが分かる。

◆用途

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