Belerang trioksida adalah senyawa kimia dengan rumus SO3. Dalam bentuk gas, spesi ini merupakan polutan yang signifikan, menjadi agen utama dalam hujan asam.[1] Senyawa ini disiapkan pada skala industri sebagai prekursor bagi asam sulfat.
Struktur dan ikatan
SO3 dalam bentuk gas merupakan molekul trigonal planar dengan simetri D3h, sebagaimana yang diprediksi pada teori VSEPR. SO3 berada dalam point group D3h.
Sebaliknya, KHSO4 tidak mengalami reaksi yang sama.[3]
Secara industri SO3 dibuat melalui proses kontak. Belerang dioksida, yang pada gilirannya dihasilkan oleh pembakaran belerang atau besi pirit (bijih sulfida besi). Setelah dimurnikan dengan presipitasi elektrostatik, SO2 kemudian dioksidasi oleh atmosfer oksigen pada antara 400 dan 600°C melalui katalis. Katalis umumnya terdiri dari vanadium pentoksida (V2O5) yang diaktivasi oleh kalium oksida K2O dengan dukungan kieselguhr atau silika. Platina juga bekerja sangat baik tetapi terlalu mahal dan diracuni (tidak efektif) jauh lebih mudah oleh pengotor[4]
Mayoritas belerang trioksida yang dibuat dengan cara ini diubah menjadi asam sulfat tidak melalui penambahan langsung air, yang dengannya membentuk kabut halus, namun dengan penyerapan dalam asam sulfat pekat dan pengenceran dengan air yang dihasilkan dari oleum.
Reaksi
Sebuah eksperimen menunjukkan pembakaran belerang dalam oksigen. Aliran ruang bergabung dengan gas pada botol-pencuci (diisi dengan larutan metil jingga) sedang digunakan. Produk yang dihasilkan adalah belerang dioksida (SO2) dengan beberapa jejak belerang trioksida (SO3). "Asap" yang keluar dari botol-pencuci gas, pada kenyataannya, merupakan kabut asam sulfat yang dihasilkan dalam reaksi. Direncanakan dan dilakukan oleh Marina Stojanovska, Miha Bukleski dan Vladimir Petruševski, Departemen Kimia, FNSM, Ss. Cyril and Methodius University, Skopje, Makedonia.
SO3 merupakan anhidrida dari asam sulfat, H2SO4. Karenanya, reaksi berikut terjadi:
Reaksi terjadi baik secara cepat serta eksotermis, terlalu keras untuk digunakan dalam manufaktur skala besar. Pada suhu atau di atas 340°C, asam sulfat, belerang trioksida, serta air berdampingan dalam konsentrasi kesetimbangan yang signifikan.
SO3 adalah asam Lewis yang kuat dengan mudah membentuk kompleks kristal dengan piridina, dioksana, serta trimetilamina. Senyawa ini dapat digunakan sebagai agen pensulfonasi.[6]
Aplikasi
Belerang trioksida merupakan pereaksi penting dalam reaksi sulfonasi. Proses ini mampu deterjen, pewarna, serta obat-obatan. Belerang trioksida ini dihasilkan in situ dari asam sulfat atau digunakan sebagai larutan dalam asam.
Keamanan
Belerang trioksida akan menyebabkan luka bakar serius baik jika terhirup serta tertelan karena sangat korosif dan higroskopis secara alami. SO3 harus ditangani dengan sangat hati-hati karena bereaksi dengan air keras serta menghasilkan asam sulfat yang sangat korosif.
↑Thomas Loerting; Klaus R. Liedl (2000). "Toward elimination of descrepancies between theory and experiment: The rate constant of the atmospheric conversion of SO3 to H2SO4". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (16): 8874–8878. doi:10.1073/pnas.97.16.8874.
↑Terence P. Cunningham , David L. Cooper , Joseph Gerratt , Peter B. Karadakov and Mario Raimondi (1997). "Chemical bonding in oxofluorides of hypercoordinatesulfur". Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. 93 (13): 2247–2254. doi:10.1039/A700708F. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
