Структура, својства, номенклатура и употреба сумпорне киселине



Тхе дисулфуриц ацид је једна од многих оксо киселина сумпора, чија је хемијска формула Х2С2О7. Формула експлицитно наводи да постоје два атома сумпора, и како њихово име такође указује, морају постојати два Х молекула.2СО4 у једном; међутим, постоји седам кисика уместо осам, тако да један сумпор мора имати три.

Ова киселина је једна од главних компоненти олеума (или димеће сумпорне киселине), која постаје "густа" форма сумпорне киселине. Таква је његова доминација, коју неки сматрају олеумом као синонимом дисулфурне киселине; који је такође познат по традиционалном имену пиросулфурне киселине.

Слика приказује контејнер са олеумом, са концентрацијом сумпор триоксида, СО3, до 20%. Ова супстанца је карактеристична по томе што је масна и безбојна; иако може постати жућкаста или смеђа у зависности од концентрације СО3 и присуство неких нечистоћа.

Горе наведено се односи на учешће СО3 у Х2С2О7; то је молекула Х2СО4 реагује са једним од СО3 да се формира дисулфурна киселина. Бити овако, Х2С2О7 може се написати и као Х2СО4· СО3.

Индек

  • 1 Структура дисулфурне киселине
  • 2 Својства
    • 2.1 Реакција дехидратације шећера
  • 3 Номенклатура
  • 4 Усес
    • 4.1 Спрема сумпорну киселину
    • 4.2 Синтеза 100% сумпорне киселине
    • 4.3 Сулфонација
  • 5 Референце

Структура дисулфурне киселине

Изнад вас је Х структура2С2О7 у моделу сфера и шипки. На први поглед приметите симетрију молекула: лева страна кисеоничког моста је идентична са десне стране. Из те перспективе, структура се може описати са формулом ХО3СОСО3Х.

На оба краја је свака хидроксилна група, чији водоник, индуктивним ефектом свих тих атома кисеоника, повећава свој позитивни парцијални набој; и због тога, дисулфурна киселина има киселост чак и јачу од сумпорне киселине.

Молекул се може написати као Х2СО4· СО3. Међутим, ово алудира више на састав олеума него на структуру молекула.

Међутим, ако се молекул воде додаје Х2С2О7, два Х молекула ће бити ослобођена2СО4:

Х2С2О7 + Х2О <=> 2Х2СО4

Баланс се може померити улево: до формирања Х2С2О7 фром Х2СО4 ако се добија топлота. Зато је Х2С2О7 познат је и као пиросулфурна киселина; пошто се може генерисати након загревања сумпорне киселине.

Такође, као што је поменуто на почетку, Х2С2О7 формира се директном комбинацијом Х2СО4 и СО3:

СО3 + Х2СО4 <=> Х2С2О7

Пропертиес

Карактеристике дисулфурне киселине нису добро дефинисане, јер је изузетно тешко изоловати се чисто од олеума.

Мора се имати на уму да у олеуму могу постојати и друга једињења, са формулама Х2СО4· КССО3, где у зависности од вредности к могу имати чак и полимерне структуре.

Један од начина да се визуализује је замислити да горња структура Х2С2О7 постаје све издуженији за више јединица СО3 и мостове са кисеоником.

У готово чистом стању се састоји од нестабилног кристалног чврстог материјала (пушач) који се топи на 36ºЦ. Међутим, та тачка топљења може да варира у зависности од правог састава.

Дисулфурна киселина може формирати такозване дисулфатне соли (или пиросулфате). На пример, ако реагује са калијум хидроксидом, он формира калијум пиросулфат, К2С2О7.

Поред тога, може се рећи да има молекулску масу од 178 г / мол, и два еквивалента киселине (2 Хионс)+ који се може неутрализирати јаком базом).

Реакција дехидрације шећера

Са овим једињењем у облику олеума може се извршити необична реакција: трансформација шећерне коцке у угљене блокове.

Тхе Х2С2О7 реагује са шећерима који елиминишу све његове ОХ групе у облику воде, што погодује новим везама између атома угљеника; синдикати који завршавају црним угљеником.

Номенклатура

Дисулфурна киселина се сматра анхидридом сумпорне киселине; то јест, губи молекул воденог производа кондензације између два молекула киселине. Са толико могућих назива за ово једињење, ИУПАЦ номенклатура једноставно препоручује ону сумпорне киселине.

Термин "пиро" се односи искључиво на онај који је настао као производ примене топлоте. ИУПАЦ не препоручује ово име за Х2С2О7; али га и данас користе многи хемичари.

Крај -ицо остаје непромењен пошто атом сумпора наставља да одржава валенцију од +6. На пример, може се израчунати следећом аритметичком операцијом:

2Х + 2С + 7О = 0

2 (+1) + 2С + 7 (-2) = 0

С = 6

Усес

Спрема сумпорну киселину

Дисулфурна киселина, имајући у виду својство очвршћавања као олеум, је у стању да раствори и складишти више безбедно сумпорну киселину. То је зато што СО3 излази из стварања непожељне "магле", која је много топивија у Х2СО4 него у води. Да добијем Х2СО4, било би довољно додати воду у олеум:

Х2С2О7 + Х2О <=> 2Х2СО4

Синтеза 100% сумпорне киселине

Из претходне једначине, Х2СО4 разређује се у додатој води. На пример, ако имате водени раствор Х2СО4, где је СО3 има тенденцију да побегне и представља ризик за раднике, када се у раствор додаје олеум, он реагује са водом која формира сумпорну киселину; то јест, повећање ваше концентрације.

Ако је остало још воде, додаје се још СО3, који реагује са Х2СО4 да произведе више дисулфурне киселине или олеума, а затим поново хидрира "сушењем" Х2СО4. Процес се понавља довољно пута да би се добила сумпорна киселина у концентрацији од 100%.

Сличан поступак се користи за добијање 100% азотне киселине. Исто тако, користи се за дехидрирање других хемијских супстанци које се користе за производњу експлозива.

Сулфонатион

Користи се за сулфонатне структуре, као што су боје; то јест, додајте -СО групе3Х, који када губи свој кисели протон може бити усидрен у полимер текстилних влакана.

С друге стране, киселост олеума се користи да се постигне друга нитрација (додају се групе -НО2) до ароматских прстенова.

Референце

  1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија (четврто издање). Мц Грав Хилл.
  2. Википедиа. (2018). Дисулфуриц ацид. Преузето са: ен.википедиа.орг
  3. ПубЦхем. (2019). Пиросулфуриц ацид. Преузето са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
  4. Сеонг Киу Ким, Хан Миоунг Лее, & Кванг С. Ким. (2015). Дисулфурична киселина дисоцирана са два молекула воде: аб инитио и прорачуни теорије функционалне густине. Цхем., Пхис., 2015, 17, 28556
  5. Против Цоста Хеалтх Сервицес. (с.ф.). Олеум / сумпор триоксид: хемијски подаци. [ПДФ] Преузето са: ццхеалтх.орг