Anidride solforosa: proprietà, sintesi, usi

Il biossido di zolfo noto come anidride solforosa ha formula SO₂ ed in esso lo zolfo ha numero di ossidazione +4. Contrariamente al biossido di carbonio che ha geometria lineare, l’anidride solforosa in cui è presente un doppietto elettronico solitario sullo zolfo, ha geometria angolata con angolo di legame di 119°.

L’anidride solforosa è emessa durante le eruzioni vulcaniche ma può presentarsi nelle acque di alcune sorgenti calde. Si trova in piccole concentrazioni sulla Terra e nell’atmosfera ma in concentrazioni relativamente elevate si trova nell’ atmosfera di Venere , dove è il terzo gas atmosferico più abbondante con una concentrazione di  150 ppm.

Unitamente all’anidride solforica è un inquinante atmosferico derivante dalla combustione di combustibili fossili e derivati del petrolio di cui lo zolfo costituisce un’impurezza.

Proprietà dell’anidride solforosa

E’ un gas incolore dall’odore pungente e irritante, solubile in acqua con cui reagisce formando acido solforoso:

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

E’ un forte agente ossidante e reagisce con solfuro di idrogeno secondo la reazione di comproporzione:
SO₂ + 2 H₂S → S + 2 H₂O

Può agire anche da riducente come nel caso delle reazioni:
2 SO₂ + 2 H₂O + O₂ → 2 H₂SO₄
SO₂ + I₂ + 2 H₂O → H₂SO₄ + 2 HI

Struttura

L’anidride solforosa presenta tre strutture limite di risonanza di cui due a separazione di carica

Sintesi

A livello industriale viene prodotta dalla:

•  combustione dello zolfo:
  S + O₂ → SO₂

• reazione endotermica dei solfuri metallici:
  2 FeS + 3 O₂ → 2 SO₂ + 2 FeO

•  combustione dell’acido solfidrico:
  2 H₂S + 3 O₂ → 2 SO₂ + 2 H₂O

In laboratorio può essere ottenuta dalla reazione:

• tra un solfito con acido cloridrico:
  Na₂SO₃ + 2 HCl → 2 NaCl + SO₂ + H₂O

• tra rame e  acido solforico concentrato:
  Cu + 2 H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2 H₂O

Usi

L’anidride solforosa viene utilizzata quale precursore dell’acido solforico. Viene trattata infatti con ossigeno in presenza di pentossido di vanadio quale catalizzatore per ottenere l’anidride solforica che, per idratazione dà l’acido solforico:
2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃

Grazie alla sua azione antiossidante e antisettica selettiva nei confronti di muffe e batteri viene usata nei processi di vinificazione. Sia al mosto che al vino viene aggiunto metabisolfito di potassio K₂S₂O₅ che libera SO₂ secondo la reazione:
2 K₂S₂O₅ + O₂ → 2 K₂SO₄ + 2 SO₂

L’anidride solforosa viene utilizzata come sbiancante della pasta di legno usata per fare la carta e come conservante nell’industria alimentare.