Sieros rūgšties struktūra, savybės, nomenklatūra, panaudojimas

The  sieros rūgšties yra rūgštis, susidariusi tirpinant sieros dioksidą, SO₂, vandenyje Tai silpna ir nestabili neorganinė rūgštis, kuri nėra aptikta tirpale, nes jos susidarymo reakcija yra grįžtama ir rūgštis greitai susidaro reaktyvuose, kurie jį gamina (SO₂ ir H₂O).

Sieros rūgšties molekulė aptikta tik dujų fazėje. Šios rūgšties konjuguotos bazės yra įprasti anijonai su sulfitais ir bisulfitais.

SO sprendimų Ramano spektras₂ rodo tik signalus dėl SO molekulės₂ ir bisulfito joną, HSO₃^-, atitinka tokį balansą:

SO₂    +  H₂O    <=> HSO₃^-     +       H⁺

Tai rodo, kad per Ramano spektrą neįmanoma nustatyti sieros rūgšties buvimo sieros dioksido tirpale vandenyje.

Atliekant atmosferą, ji greitai virsta sieros rūgštimi. Sieros rūgštis redukuojama į vandenilio sulfidą praskiedus sieros rūgštimi ir cinku.

Bandymas sutelkti SO sprendimą₂ Išgarinant vandenį, kad nesusidarytų vandenyje esanti sieros rūgštis, jis nesukėlė rezultatų, nes rūgštis greitai išnyksta (priešinga formuojant reakciją), todėl rūgštis negali būti izoliuota.

Indeksas

• 1 Gamtos formavimas
• 2 Struktūra
  • 2.1 Izoliuota molekulė
  • 2.2 Vanduo supa molekulė
  • 2,3 SO2 ∙ nH2O
• 3 Fizinės ir cheminės savybės
  • 3.1 Molekulinė formulė
  • 3.2 Molekulinė masė
  • 3.3 Fizinė išvaizda
  • 3.4 Tankis
  • 3.5 Garų tankis
  • 3.6 Korozija
  • 3.7 Tirpumas vandenyje
  • 3.8 Jautrumas
  • 3.9 Stabilumas
  • 3.10 Rūgštingumo konstanta (Ka)
  • 3.11 pKa
  • 3,12 pH
  • 3.13 Pliūpsnio temperatūra
  • 3.14 Skilimas
• 4 Nomenklatūra
• 5 Sintezė
• 6 Naudojimas
  • 6.1 Medyje
  • 6.2 Dezinfekavimo ir balinimo priemonė
  • 6.3 Konservantas
  • 6.4 Kiti naudojimo būdai
• 7 Nuorodos

Gamtos formavimas

Sieros rūgštis gamtoje susidaro sieros dioksido, didelių gamyklų aktyvumo ir atmosferos vandens deriniu. Dėl šios priežasties jis laikomas rūgštinio lietaus tarpiniu produktu, kuris daro didelę žalą žemės ūkiui ir aplinkai.

Jo rūgštis nėra gamtoje, bet paprastai gaminama natrio, kalio, sulfito ir bisulfito druskose..

Sulfitą organizme generuoja endogeniškai, nes yra sieros turinčių aminorūgščių metabolizmas. Be to, sulfitas gaminamas kaip maisto ir gėrimų fermentacijos produktas. Sulfitas yra alergenas, neurotoksinis ir metabotoksinis. Jis metabolizuojamas sulfito oksidazės fermentu, kuris jį paverčia sulfatu, nekenksmingu junginiu.

Struktūra

Izoliuota molekulė

Vaizde pavaizduota izoliuotos sieros rūgšties molekulės dujinėje būsenoje struktūra. Geltona sfera centre atitinka sieros atomą, raudonąsias deguonies atomus ir baltuosius vandenilio atomus. Jo molekulinė geometrija aplink S atomą yra trigoninė piramidė, o O atomai traukia pagrindą.

Tada dujinėje būsenoje H molekulės₂SO₃ gali būti laikomos mažomis trigoninėmis piramidėmis, plaukiojančiomis ore, darant prielaidą, kad ji yra pakankamai stabili,.

Struktūra išryškina, kur du rūgštiniai vandeniliai yra: hidroksilo grupės, prijungtos prie sieros, HO-SO-OH. Todėl šio junginio atveju netikslinga manyti, kad vienas iš rūgšties protonų, H⁺, išsiskiria iš sieros atomo, H-SO₂(OH).

Du OH grupės leidžia sieros rūgščiai sąveikauti per vandenilio jungtis, be to, S = O junginio deguonis yra vandenilio akceptorius, kuris konvertuoja H₂SO₃ tiek geras tokių tiltų donoras, tiek akcininkas.

Pagal aukščiau pateiktą, H₂SO₃ turėtų sugebėti kondensuotis skystyje, kaip ir sieros rūgštis,₂SO₄. Tačiau taip nėra.

Molekulė, apsupta vandens

Iki šiol nebuvo įmanoma gauti bevandenės sieros rūgšties, ty H₂SO₃(l); o H₂SO₄(ac), kita vertus, po dehidratacijos jis transformuojamas į bevandenę formą, H₂SO₄(l) yra tankus ir klampus skystis.

Darant prielaidą, kad H molekulė₂SO₃ lieka nepakitęs, tada jis gali ištirpti vandenyje. Sąveikos, kurios būtų reguliuojamos minėtuose vandeniniuose tirpaluose, vėl būtų vandenilio tiltai; tačiau taip pat būtų elektrostatinės sąveikos, atsirandančios dėl hidrolizės balanso:

H₂SO₃(ac) + H₂O (l) <=> HSO₃^-(ac) + H₃O⁺(ac)

HSO₃^-(ac) + H₂O (l) <=> SO₃^2-(ac) + H₃O⁺

Sulfito jonas, SO₃^2- tai būtų ta pati molekulė, bet be baltų rutulių; ir vandenilio sulfito (arba bisulfito) jonų, HSO₃^-, išlaiko baltą sferą. Druskų begalybės gali atsirasti abiejuose anijonuose, kai kurie - nestabilūs nei kiti.

Iš tikrųjų buvo patvirtinta, kad labai maža tirpalų dalis susideda iš H₂SO₃; tai yra, aiškinama molekulė nėra ta, kuri tiesiogiai sąveikauja su vandens molekulėmis. To priežastis yra ta, kad ji susiduria su skilimo kilme₂ ir H₂Arba, kuri yra termodinamiškai palanki.

SO₂∙nH₂O

Tikroji sieros rūgšties struktūra susideda iš sieros dioksido molekulės, apsuptos vandens sferos, kurią sudaro n molekulės..

Taigi, SO₂, kurių struktūra yra kampinė (bumerango tipas), šalia jo vandens sferos, yra atsakingas už rūgštinį protoną, kuris apibūdina rūgštingumą:

SO₂∙ nH₂O (ac) + H₂O (l) <=> H₃O⁺(ac) + HSO₃^-(ac) + nH₂O (l)

HSO₃^-(ac) + H₂O (l) <=> SO₃^2-(ac) + H₃O⁺

Be šios pusiausvyros, taip pat yra tirpumo balansas₂, kurių molekulė gali išeiti iš vandens į dujų fazę:

SO₂(g) <=> SO₂(ac)

Fizinės ir cheminės savybės

Molekulinė formulė

H₂SO₃

Molekulinė masė

82,073 g / mol.

Fizinė išvaizda

Jis yra bespalvis skystis, turintis aštrų sieros kvapą.

Tankis

1,03 g / ml.

Garų tankis

2.3 (atsižvelgiant į orą, kuris laikomas 1)

Korozija

Jis yra korozinis metalams ir audiniams.

Tirpumas vandenyje

Maišosi su vandeniu.

Jautrumas

Jis yra jautrus orui.

Stabilumas

Stabili, bet nesuderinama su stipriomis bazėmis.

Rūgštingumo konstanta (Ka)

1,54 x 10^-2

pKa

1.81

pH

1,5 pH skalėje.

Uždegimo taškas

Nedegus.

Skilimas

Kai šildoma sieros rūgštis, ji gali išskirti toksišką sieros oksido dūmą.

Nomenklatūra

Sieros vertės yra tokios: ± 2, +4 ir +6. Iš H formulės₂SO₃, galima apskaičiuoti, kokia valanda ar oksidacijos skaičius yra sieros mišinyje. Norėdami tai padaryti, pakanka išspręsti algebrinę sumą:

2 (+1) + 1v + 3 (-2) = 0

Kadangi tai yra neutralus junginys, atomų, sudarančių jį, mokesčių suma turi būti 0. Jei išsprendžiame v už aukščiau pateiktą lygtį, turime:

v = (6-2) / 1

Taigi v yra +4. Tai reiškia, kad siera dalyvauja su antrąja valente, ir pagal tradicinę nomenklatūrą pavadinimui turi būti pridėtas sufiksas. Dėl šios priežasties H₂SO₃ ji yra žinoma kaip sieros rūgštisnešioti.

Kitas greitesnis būdas nustatyti šią valentę yra lyginti H₂SO₃ su H₂SO₄. H₂SO₄ siera turi valentą +6, taigi, jei pašalinama O, valentė nukrenta iki +4; ir jei pašalinama kita, valencija sumažėja iki +2 (tai būtų rūgšties atveju hipoglikemijasierosnešioti, H₂SO₂).

Nors mažiau žinoma, H₂SO₃ ji taip pat gali būti vadinama trioksosulfato rūgštimi (IV) pagal atsargų nomenklatūrą.

Sintezė

Techniniu požiūriu jis susidaro deginant sierą, kad susidarytų sieros dioksidas. Tada jis ištirpsta vandenyje, kad susidarytų sieros rūgštis. Tačiau reakcija yra grįžtama ir rūgštis greitai suskaido atgal į reagentus.

Tai paaiškina, kodėl nerandama sieros rūgšties vandeniniame tirpale (kaip minėta jos cheminės struktūros skyriuje)..

Naudojimas

Paprastai sieros rūgšties panaudojimas ir panaudojimas, nes jo buvimas negali būti aptinkamas, nurodo sieros dioksido tirpalų ir rūgšties bazių ir druskų panaudojimą ir panaudojimą..

Medyje

Sulfitiniame procese medienos masė gaminama beveik grynų celiuliozės pluoštų pavidalu. Lignino ekstrahavimui iš medžio drožlių naudojamos kelios sieros rūgšties druskos, naudojant aukšto slėgio indus, vadinamus digistoriais..

Druskos, naudojamos medienos masės gamybai, yra sulfitas (SO₃^2-) arba bisulfitas (HSO)₃^-), priklausomai nuo pH. Kontrolinė jonas gali būti Na⁺, Ca²⁺, K⁺ arba NH₄⁺.

Dezinfekavimo ir balinimo medžiaga

-Sieros rūgštis naudojama kaip dezinfekavimo priemonė. Jis taip pat naudojamas kaip lengvas balinimo agentas, ypač chloro jautrioms medžiagoms. Be to, jis naudojamas kaip dantų baliklis ir maisto priedas.

-Jis yra įvairių odos priežiūros kosmetikos sudedamoji dalis ir buvo naudojamas kaip pesticidų elementas žiurkių pašalinimui. Pašalina įvairiuose audiniuose vyną ar vaisius.

-Jis tarnauja kaip antiseptikas, veiksmingas užkirsti kelią odos infekcijoms. Kai kuriais momentais jis buvo naudojamas fumigacijose laivų dezinfekavimui, sergančių epidemijų aukoms ir pan..

Konservantas

Sieros rūgštis naudojama kaip vaisių ir daržovių konservantas ir užkirsti kelią gėrimų, pvz., Vyno ir alaus, fermentacijai, kuris yra antioksidantas, antibakterinis ir fungicidinis elementas.

Kiti naudojimo būdai

-Sieros rūgštis naudojama vaistų ir cheminių produktų sintezei; vyno ir alaus gamyboje; naftos produktų rafinavimas; ir jis naudojamas kaip analitinis reagentas.

-Bisulfitas reaguoja su pirimidino nukleozidais ir yra pridėtas prie dvigubos jungties tarp pirimidino 5 ir 6 pozicijos, modifikuojant ryšį. Bisulfito transformacija naudojama polinukleotidų antrinėms arba aukštesnėms struktūroms išbandyti.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2018). Sieros rūgštis. Gauta iš: en.wikipedia.org
2. Rūgščių nomenklatūra. [PDF] Gauta iš: 2.chemistry.gatech.edu
3. Voegele F. Andreas & col. (2002). Apie sieros rūgšties stabilumą (H. \ T₂SO₃) ir jo Dimer. Chem. Eur. J. 2002, 8, Nr.24.
4. Shiver & Atkins. (2008). Neorganinė chemija (Ketvirtasis leidimas., Puslapis 393). Mc Graw kalnas.
5. Calvo Flores F. G. (s.f.). Neorganinės chemijos formulavimas. [PDF] Gauta iš: ugr.es
6. PubChem. (2018). Sieros rūgštis. Gauta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Steven S. Zumdahl. (2008 m. Rugpjūčio 15 d.). Oksirūgštis Encyclopædia Britannica. Gauta iš: britannica.com