二氧化二硫

二氧化二硫，又稱一氧化硫二聚體，是一種硫氧化物，化學式 S₂O₂。^[2]這個固體不穩定，在室溫下只能存在幾秒鐘。^[3]

二氧化二硫
英文名	Disulfur dioxide
別名	一氧化硫二聚體
識別
CAS號	126885-21-0（[1]）
PubChem	145835224
SMILES	O=[S][S]=O
InChI	1/O2S2/c1-3-4-2
InChIKey	AXYLJRYHRATPSG-UHFFFAOYNA-N
性質
化學式	S2O2
莫耳質量	96.1299 g·mol⁻¹
外觀	氣體
結構
配位幾何	角形
危險性
主要危害	有毒
相關物質
相關化學品	四硫 SO S3O S2O
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

結構

二氧化二硫是順式平面型結構，分子對稱性為 C_2v。它的S−O鍵長為145.8 pm，比一氧化硫短。它的S−S鍵長為202.45 pm，O−S−S鍵角為112.7°。S₂O₂的偶極矩為3.17 D。^[4]

形成

一氧化硫會自發可逆地二聚成二氧化二硫。^[4]因此，製備一氧化硫的方法都可以製備二氧化二硫。二氧化二硫也由二氧化硫放電而成。^[5]另一種實驗室的製備方法是使氧原子與羰基硫或二硫化碳蒸氣反應。^[6]

儘管硫單質的大部分形式（S₈、其它硫環和硫鏈）都不會和SO₂反應，原子硫會與其反應，形成一氧化硫和二聚體二氧化二硫：^[7]

S + SO₂ → S₂O₂ ⇌ 2 SO

在氦稀釋的二氧化硫中，通過微波放電也會產生二氧化二硫。^[8]在0.1 mmHg（13 Pa）的壓力下，S₂O₂的產率為5%。^[9]

當硫化氫和氧氣發生閃光光解（英語：Flash photolysis）時，會瞬時形成二氧化二硫。^[10]

性質

二氧化二硫的電離能是6982159096125159100♠9.93±0.02 eV。^[6]

如在金星大氣層中觀察到的，二氧化二硫會吸收320–400 nm處的光，^[11]並且據信促成了金星的溫室效應。^[12]

反應

儘管二氧化二硫和一氧化硫存在平衡，它會和一氧化硫反應，形成二氧化硫和一氧化二硫。^[8][13]

配合物

S₂O₂可作為過渡金屬的配體。它的配位方式為η²-S–S，兩個硫原子都和金屬原子鍵合。^[14]這是在2003年發現的。鉑的雙(三甲基膦)氧化環硫乙烷（英語：thiirane S-oxide）配合物在110 °C的甲苯中加熱時，會放出乙烯，形成有S₂O₂配體的(Ph₃P)₂Pt(S₂O₂)。^[15]銥也可以形成二氧化二硫配合物，它的製備方法是用高碘酸鈉氧化cis-[(dppe)₂IrS₂]Cl成[(dppe)₂IrS₂O]，然後再氧化成二氧化二硫配合物[(dppe)₂IrS₂O₂]，其中dppe是1,2-雙(二苯基膦)乙烷。^[16][17]這種物質的S₂O₂是順式結構的。同樣條件下也可以寫成反式配合物，不過這個配合物含有兩個分開的SO自由基。這個銥配合物會和三苯基膦反應，形成三苯基氧化膦和三苯基硫化膦。^[16]

相關陰離子

S
2O−
2 陰離子已在氣相中被觀察到。它的結構應該是和SO₃類似的平面三角形分子構型。^[18]

太陽系中的二氧化二硫

有一些證據表明，二氧化二硫可能少量存在於金星大氣層中，並且它可能對其嚴重的溫室效應產生重大影響。^[11]在地球大氣層中沒有發現任何實質性數量的二氧化二硫。