天然SO3固体结构因痕量水的影响而展现出一种复杂性。当极纯SO3气体液化并冷凝时,通常形成一种被称为γ-SO3的三聚体形式。γ-SO3是一种无色固体,具有16.8°C的熔点,其分子结构形成一个环状结构,被称作[S(=O)2(μ-O)]3。当SO3在27°C以上冷凝时,会形成熔点为16.83°C的α-"SO3"。α-SO3呈纤维状,结构类似于[S(=O)2(μ-O)]n的聚合物,每个分子的末端均以-OH结束。β-SO3与α构型相似,但分子质量不同,其熔点为62.4°C。γ型和β型都是不稳定结构,在长时间放置后会最终转化为稳定的α型结构。这种转化是由痕量水导致的。同一温度下,固体SO3的相对蒸气压大小为α<β<γ,表示它们的分子质量大小。液态三氧化硫的蒸气压说明它是γ构型。加热α-SO3晶体至熔点时会导致蒸气压的突然升高,压力甚至能冲破加热它的玻璃管,这一现象被称为"α爆炸"。SO3极易水解,足以使混合SO3的木头或棉花点燃。SO3使碳水化合物脱水。在SO3中,氧硫键的键长不相同,固态SO3主要以两种形式存在:三聚体环状形式和石棉链状纤维结构。在这些结构中,共享的S——O键长和非共享的S——O键长存在差异。
扩展资料
无色易挥发的固体。有三种同素异形体。α-SO3丝质纤维状和针状,密度1.97g/cm3,熔点16.83℃,沸点44.8℃;β-SO3石棉纤维状,熔点62.4℃,在50℃可升华; γ-SO3玻璃状,熔点16.8℃,沸点44.8℃。溶于水,并跟水反应生成硫酸和放出大量的热。因此又称硫酸酐。溶于浓硫酸而成发烟硫酸,它是酸性氧化物,可和碱性氧化物反应生成盐。三氧化硫是很强的氧化剂,特别是在高温时能氧化硫、磷、铁、锌以及溴化物、碘化物等。