三酸化硫黄

IUPAC名

三酸化硫黄
別称無水硫酸
識別情報
CAS登録番号7446-11-9
SMILES

O=S(=O)=O

特性
化学式SO3
モル質量80.06 g mol?1
密度1.92 g cm?3
融点

16.9 ℃
沸点

45 ℃
水への溶解度水と反応
熱化学
標準生成熱 ΔfHo?397.77 kJ mol-1
標準モルエントロピー So256.77 JK?1 mol?1
危険性
EU分類腐食性 (C)
RフレーズR14, R35, R37
Sフレーズ(S1), (S2), S26, S30, S45
関連する物質
関連物質二酸化硫黄
硫酸
塩化スルフリル
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

三酸化硫黄（さんさんかいおう、英: Sulfur trioxide）は、硫黄の酸化物で、化学式 SO3 で表される。硫酸の無水物であることから無水硫酸とも呼ばれ、硫酸の工業生産の用途に使われる。酸性雨の原因物質の1つであり、日本では大気汚染防止法により特定物質に指定されている。
構造と結合

原子価殻電子対反発則から、気体のSO3は硫黄原子を中心とした平面正三角形構造（D3h対称）を取ると予測されている。

電子状態に着目すると硫黄原子の酸化数は+6、電荷は0であり、6つの電子対を保持している。分子軌道法の点から見ると、これらの電子対のほとんどは非結合的な性質を持っており、典型的な超原子価分子となっている。
化学的性質

三酸化硫黄は硫酸の無水物であり、水と以下のような反応が起こる。 SO 3 ( l )   + H 2 O ( l ) ⟶ H 2 SO 4 ( l ) {\displaystyle {\ce {SO3(l)\ + H2O(l) -> H2SO4(l)}}} ( + 88   k J m o l − 1 ) {\displaystyle (+88\ \mathrm {kJ} \,\mathrm {mol} ^{-1})}

この反応は急速な発熱反応である。340℃以上では、硫酸、三酸化硫黄、水の間で平衡が成立する。

三酸化硫黄は二塩化硫黄と反応し、塩化チオニルを生成する。 SO 3   + SCl 2 ⟶ SOCl 2   + SO 2 {\displaystyle {\ce {SO3\ + SCl2 -> SOCl2\ + SO2}}}

なお三酸化硫黄を濃硫酸に溶かしたものは発煙硫酸と呼ばれている。
生成

三酸化硫黄は研究室では硫酸水素ナトリウムの熱分解により2段階で合成できる。
脱水: 2 NaHSO 4 ⟶ Na 2 S 2 O 7   + H 2 O {\displaystyle {\ce {2NaHSO4 -> Na2S2O7\ + H2O}}} @ 315°C