【无机化学】三氧化硫

三氧化硫是无色的气态物质，主要以单分子存在。分子构型为平面三角形，键角120°，S—O键长143pm，显然具有双键特证（S—O单键长约155pm），固态SO₃有α、β、γ三种变体，其稳定性一次减少，γ-SO₃具有类似冰状的三聚体环状结构。将单纯的液态SO3冷却到289.8K时凝固得到γ-SO₃。

β-SO₃要在痕量水存在的下才能形成，呈链状结构，由许多[SO₄]四面体彼此连接起来呈螺旋桨结构长链。

α-SO₃有类似于石棉的外观，但在链的中间含有一些交联键，以至于为一种复杂的层状结构，它是三种变体中最稳定的一种，熔点335.7K。

三氧化硫是一种强氧化剂，特别在高温时它能将P氧化成P₄O₁₀，将HBr氧化为溴。作为强路易斯酸，SO₃能广泛的同无机和有机配位体形成相应的加合物。SO3还可硫化烷基苯化合物用于洗涤制造业。

三氧化硫可由二氧化硫经催化（Pt或V₂O₅）氧化制得，通常并不将它分离出来而是直接转化成硫酸H₂SO₄。SO₃和水能剧烈反应并强烈放热生成H₂SO₄。但通常不常用水吸收三氧化硫，因为大量的热使水蒸发蒸汽后与三氧化硫形成酸雾会影响吸收效率。在工业上采用浓硫酸来吸收三氧化硫制得发烟硫酸（如H₂S₂O₇），经稀释后又可得浓硫酸。发烟硫酸的浓度通常以其中游离SO₃的含量来表明，如20%，40%发烟硫酸即表示在100%硫酸中含有20%或40%游离的三氧化硫。