Структура, својства, номенклатура, употреба сумпорне киселине



Тхе  сумпорне киселине је оксацид који се формира растварањем сумпор диоксида, СО2, у води То је слаба и нестабилна неорганска киселина, која није откривена у раствору, јер је реакција њеног формирања реверзибилна и киселина се брзо разлаже у реактантима који су је произвели (СО).2 и Х2О).

Молекул сумпорне киселине је тренутно детектован само у гасној фази. Коњуговане базе ове киселине су уобичајени аниони под облицима сулфита и бисулфита.

Раманов спектар СО раствора2 приказује сигнале само због молекула СО2 и бисулфитни јон, ХСО3-, у складу са следећим билансом:

СО2    +  Х2О    <=> ХСО3-     +       Х+

Ово указује да преко Раман спектра није могуће детектовати присуство сумпорне киселине у раствору сумпор-диоксида у води.

Када је изложен атмосфери, брзо се претвара у сумпорну киселину. Сумпорна киселина редукује се до водоник-сулфида дејством разблажене сумпорне киселине и цинка.

Покушај концентрације СО раствора2 Испаравањем воде да би се добила сумпорна киселина без воде, она није дала никакав резултат, јер се киселина брзо разлаже (преокрећући реакцију формирања), тако да се киселина не може изоловати..

Индек

  • 1 Природна формација
  • 2 Структура
    • 2.1 Изоловани молекул
    • 2.2 Молекуле окружене водом
    • 2.3 СО2 Х нХ2О
  • 3 Физичка и хемијска својства
    • 3.1 Молекуларна формула
    • 3.2 Молекуларна тежина
    • 3.3 Физички изглед
    • 3.4 Густина
    • 3.5 Густина паре
    • 3.6 Корозивност
    • 3.7 Растворљивост у води
    • 3.8 Осетљивост
    • 3.9 Стабилност
    • 3.10 Константа киселости (Ка)
    • 3.11 пКа
    • 3.12 пХ
    • 3.13 Тачка паљења
    • 3.14 Декомпозиција
  • 4 Номенклатура
  • 5 Синтеза
  • 6 Усес
    • 6.1 О дрвету
    • 6.2 Средство за дезинфекцију и избељивање
    • 6.3 Средство за конзервирање
    • 6.4 Друге употребе
  • 7 Референце

Натурал форматион

Сумпорна киселина се у природи формира комбинацијом сумпор-диоксида, продукта активности великих фабрика, са атмосферском водом. Из тог разлога, сматра се средњим производом киселих киша, што наноси велику штету пољопривреди и животној средини.

Његов облик киселине није употребљив у природи, али се обично припрема у његовим натријум, калијум, сулфит и бисулфит соли.

Сулфит се генерише ендогено у организму као последица метаболизма аминокиселина које садрже сумпор. Исто тако, сулфит се производи као производ ферментације хране и пића. Сулфит је алерген, неуротоксичан и метаботоксичан. Метаболизира га ензим сулфит оксидаза који га претвара у сулфат, безопасно једињење.

Структура

Исолатед молецуле

Структура изолованог молекула сумпорне киселине у гасовитом стању може се видети на слици. Жута сфера у центру одговара атому сумпора, црвеним атомима кисеоника и белим атомима водоника. Његова молекуларна геометрија око С атома је тригонална пирамида, са О атомима који црпе базу.

Затим, у гасном стању, Х молекули2СО3 може се сматрати малим тригоналним пирамидама које плутају у ваздуху, под претпоставком да је довољно стабилан да издржи неко време без реаговања.

Структура јасно показује одакле потичу два кисела водоника: хидроксилне групе везане за сумпор, ХО-СО-ОХ. Према томе, за ово једињење није тачно претпоставити да је један од киселинских протона, Х+, се ослобађа из атома сумпора, Х-СО2(ОХ).

Две ОХ групе омогућавају интеракцији сумпорне киселине кроз водоничне везе и, поред тога, кисеоник С = О везе је акцептор водоника, који претвара Х2СО3 и добар донатор и акцептор таквих мостова.

Према горе наведеном, Х2СО3 треба да буде у стању да се кондензује у течности, баш као што сумпорна киселина ради,2СО4. Међутим, то није случај.

Молекула окружена водом

До данас није било могуће добити анхидровану сумпорну киселину, то јест, Х2СО3(л); док је Х2СО4(ац), с друге стране, након дехидратације се трансформише у свој безводни облик, Х2СО4(л), која је густа и вискозна течност.

Под претпоставком да је Х молекула2СО3 остаје непромењен, тада ће бити у стању да се у великој мери раствори у води. Интеракције које би регулисале водене растворе би поново биле водонични мостови; међутим, такође би постојале електростатичке интеракције које су резултат равнотеже хидролизе:

Х2СО3(ац) + Х2О (л) <=> ХСО3-(ац) + Х3О+(ац)

ХСО3-(ац) + Х2О (л) <=> СО32-(ац) + Х3О+

Сулфитни ион, СО32- то би био исти молекул изнад, али без белих сфера; и хидрогенсулфит (или бисулфит) јон, ХСО3-, задржава белу сферу. Бесконачности соли могу настати из оба аниона, а неки су нестабилнији од других.

У стварности, потврђено је да се екстремно мали део раствора састоји од Х2СО3; то јест, молекул који је објашњен није онај који директно ступа у интеракцију са молекулима воде. Разлог за то је зато што трпи разградњу која потиче из СО2 и Х2Или, који је термодинамички омиљен.

СО2∙нХ2О

Права структура сумпорне киселине састоји се од молекула сумпор-диоксида окруженог сфером воде која се састоји од н молекула..

Дакле, СО2, чија је структура угаона (бумеранг тип), поред водене сфере, одговорна је за киселе протоне који карактеришу киселост:

СО2Х нХ2О (ац) + Х2О (л) <=> Х3О+(ац) + ХСО3-(ац) + нХ2О (л)

ХСО3-(ац) + Х2О (л) <=> СО32-(ац) + Х3О+

Поред ове равнотеже, постоји и баланс растворљивости за СО2, чији молекул може да побегне из воде у гасну фазу:

СО2(г) <=> СО2(ац)

Физичке и хемијске особине

Молекуларна формула

Х2СО3

Молекуларна тежина

82,073 г / мол.

Физички изглед

То је безбојна течност, са зачињеним мирисом сумпора.

Густина

1,03 г / мл.

Густина паре

2.3 (у односу на ваздух који се узима као 1)

Корозивност

Корозивно је за метале и тканине.

Растворљивост у води

Може се мешати са водом.

Сенсибилити

Осетљив је на ваздух.

Стабилност

Стабилан, али неспојив са јаким базама.

Константа киселости (Ка)

1.54 к ​​10-2

пКа

1.81

пХ

1.5 на пХ скали.

Тачка паљења

Није запаљиво.

Децомпоситион

Када се загрева сумпорна киселина може да се разгради, емитујући токсични дим оксида сумпора.

Номенклатура

Сумпор има следеће валенције: ± 2, + 4 и +6. Из формуле Х2СО3, може се израчунати колики је валентни или оксидациони број сумпора у једињењу. Да бисте то урадили, довољно је да решите алгебарску суму:

2 (+1) + 1в + 3 (-2) = 0

Пошто је то неутрално једињење, сума набоја атома који је сачињавају мора бити 0. Ако решимо в за горњу једначину, имамо:

в = (6-2) / 1

Тако је в једнако +4. То јест, сумпор учествује са својом другом валенцијом, и према традиционалној номенклатури, суфикс -осо мора бити додан имену. Из тог разлога у Х2СО3 познат је као сумпорна киселинамедвјед.

Још један бржи начин да се одреди ова валенција је поређење Х2СО3 са Х2СО4. У Х2СО4 сумпор има валенцију +6, тако да ако се О уклони, валенција пада на +4; и ако се други уклони, валенција се спушта на +2 (што би био случај са киселином хипосумпормедвјед, Х2СО2).

Иако мање позната, Х2СО3 може се звати и триоксосулфурна киселина (ИВ), према номенклатури залиха.

Синтхесис

Технички се формира сагоревањем сумпора у облику сумпор диоксида. Затим се раствара у води да би се формирала сумпорна киселина. Међутим, реакција је реверзибилна и киселина се брзо разлаже назад у реактанте.

Ово је објашњење зашто се сумпорна киселина не налази у воденом раствору (као што је наведено у одељку о његовој хемијској структури).

Усес

Генерално, употреба и примена сумпорне киселине, пошто се њено присуство не може детектовати, односи се на примену и примену раствора сумпор диоксида и база и соли киселине.

У шуми

У сулфитном процесу, дрвена пулпа се производи у облику скоро чистих целулозних влакана. Неколико соли сумпорне киселине се користи за екстракцију лигнина из дрвне сјечке, користећи посуде под високим притиском под називом дигистори..

Соли које се користе у процесу добијања целулозе од дрвета су сулфит (СО32-) или бисулфит (ХСО)3-), зависно од пХ. Контра-јон може бити На+, Ца2+, К+ или НХ4+.

Средство за дезинфекцију и избељивање

-Као дезинфекционо средство користи се сумпорна киселина. Користи се и као благо средство за избељивање, посебно за материјале осетљиве на хлор. Осим тога, користи се као избјељивач за зубе и додатак храни.

-Он је састојак разних козметичких препарата за негу коже и коришћен је као елемент пестицида у елиминацији пацова. Уклања мрље узроковане вином или воћем у различитим тканинама.

-Служи као антисептик, ефикасан је у спречавању инфекција коже. У неким тренуцима, коришћена је у фумигацијама за дезинфекцију бродова, ствари болесних жртава епидемија, итд..

Пресервативе агент

Сумпорна киселина се користи као конзерванс за воће и поврће и спречава ферментацију напитака као што су вино и пиво, као антиоксидативни, антибактеријски и фунгицидни елемент.

Отхер усес

-Сумпорна киселина се користи у синтези лекова и хемијских производа; у производњи вина и пива; прерада нафтних деривата; и користи се као аналитички реагенс.

-Бисулфит реагује са пиримидинским нуклеозидима и додаје се двострукој вези између положаја 5 и 6 пиримидина, модификујући везу. Бисулфитна трансформација се користи за тестирање секундарних или виших структура полинуклеотида.

Референце

  1. Википедиа. (2018). Сулфуроус ацид. Преузето са: ен.википедиа.орг
  2. Номенклатура киселина. [ПДФ] Преузето са: 2.цхемистри.гатецх.еду
  3. Воегеле Ф. Андреас & цол. (2002). О стабилности сумпорне киселине (Х2СО3) и његов димер. Цхем., Еур., 2002., 8, бр.
  4. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија (Четврто издање., Страна 393). Мц Грав Хилл.
  5. Цалво Флорес Ф. Г. (с.ф.). Формулација неорганске хемије. [ПДФ] Добављено из: угр.ес
  6. ПубЦхем. (2018). Сулфуроус ацид. Преузето са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
  7. Стевен С. Зумдахл. (15. август 2008). Окиацид Енцицлопӕдиа Британница. Преузето са: британница.цом