Carbonylsulfid

Strukturformel
Strukturformel von Carbonylsulfid
Allgemeines
Name Carbonylsulfid
Andere Namen
  • Kohlenoxidsulfid
  • Carbonoxysulfid
  • COS
Summenformel COS
CAS-Nummer 463-58-1
Kurzbeschreibung

farbloses, übelriechendes Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 60,07 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte
  • 2,72 g·l−1 (0 °C, 1013 hPa)[1]
  • 1,18 g·cm−3 (flüssig am Siedepunkt)[1]
Schmelzpunkt

−139 °C[1]

Siedepunkt

−50 °C[1]

Dampfdruck

1,13 MPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

schlecht in Wasser (1,45 g·l−1)[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 04 – Gasflasche 06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 220-280-315-319-331-335
P: 210-​261-​305+351+338-​311-​410+403 [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3][1]
Hochentzündlich Giftig
Hoch-
entzündlich
Giftig
(F+) (T)
R- und S-Sätze R: 12-23
S: 9-16-33-36-45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Carbonylsulfid ist ein farbloses, brennbares, giftiges Gas mit unangenehmem Geruch. Es spielt vor allem in der Atmosphärenchemie eine wichtige Rolle.

Geschichte

Entdeckt wurde es 1867 von dem ungarischen Chemiker Karl von Than. 1868 erhielt von Than für seine Arbeiten über die Absorptionskoeffizienten von COS den Lieben-Preis.

Vorkommen

Carbonylsulfid entsteht vor allem in der Atmosphäre. Es kommt jedoch auch in Erdgas, vulkanischen Gasen, Biogas und als Nebenprodukt in der chemischen Industrie vor.[4]

Gewinnung und Darstellung

Im Labor lässt sich Carbonylsulfid aus Kaliumthiocyanat und Schwefelsäure darstellen. Dabei entstehen neben Kaliumhydrogensulfat und Ammoniumhydrogensulfat auch gasförmiges COS mit verschiedenen Verunreinigungen, es muss daher gereinigt werden.

Lineare Molekülstruktur und Angabe der Bindungslängen.

Eigenschaften

Das Carbonylsulfid-Molekül weist eine linerare Molekülstruktur auf. Dabei ist ein Kohlenstoffatom jeweils über eine Doppelbindung mit Schwefel und Sauerstoff verknüpft. Es ist isoelektronisch zu Kohlenstoffdioxid und Schwefelkohlenstoff.

An Luft verbrennt es zu Kohlenstoffdioxid und Schwefeldioxid:

$ \mathrm{2\ COS + 3\ O_2 \longrightarrow 2\ CO_2 + 2\ SO_2} $

Mit Wasser oder Wasserdampf hydrolysiert es zu Kohlenstoffdioxid und Schwefelwasserstoff:

$ \mathrm{COS + H_2O \longrightarrow CO_2 + H_2S} $

Carbonylsulfid hat eine kritische Temperatur von 101,8 °C und einen kritischen Druck von 63,5 bar.

Atmosphärenchemie

Carbonylsulfid ist ein die Aerosolbildung in der Atmosphäre (und so das Klima) beeinflussendes Gas und das dominierende Schwefelgas in der Atmosphäre. Grund dafür ist seine Langlebigkeit in der Atmosphäre. Es wird wie Distickstoffmonoxid (Lachgas) in der Troposphäre nicht abgebaut und gelangt damit in die Stratosphäre. Dort wird es zu Sulfataerosolen umgewandelt, die Sonnenlicht in den Weltraum reflektieren und so zur Kühlung unseres Planeten beitragen[5].

Gebildet wird es in der Natur vor allem durch die Einwirkung von Sonnenlicht auf schwefelhaltige organische Verbindungen (z.B. Dimethylsulfoxid und CS) in den oberen Schichten der Ozeane (vor allem Küstengebiete).

Verwendung

Carbonylsulfid wird zur Containerbegasung benutzt.

Biologische Bedeutung

Viele Pflanzen nehmen Carbonylsulfid am Tage als organische Schwefelquelle auf. Die Verbindung spielt auch bei der Bildung von Eiweißketten aus Aminosäuren eine Rolle und es wird angenommen, dass ihr eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Lebens zukommt.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 Eintrag zu CAS-Nr. 463-58-1 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11.01.08 (JavaScript erforderlich)
  2. 2,0 2,1 Datenblatt Carbonylsulfid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 15. März 2011.
  3. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  4. http://www.atmosphere.mpg.de/enid/3__Gase_aus_Phytoplankton/-_Gase_aus_Seewasser_-_2_2pp.html
  5. http://www.mpch-mainz.mpg.de/mpg/bilder/forschung/broschuere_2000.pdf

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