Rikkihapporakenne, ominaisuudet, nimikkeistö, käyttötarkoitukset



  rikkihappo on happo, joka muodostuu rikkidioksidin liuottamalla, SO2, vettä. Se on heikko ja epävakaa epäorgaanista happoa, jota ei voitu havaita liuoksessa, koska reaktio muodostuminen on palautuva ja happo hajoaa nopeasti reagenssit, jotka on tuotettu (SO2 ja H2O).

Rikkihappomolekyyli on havaittu vain kaasufaasissa tällä hetkellä. Tämän hapon konjugoidut emäkset ovat tavallisia anioneja sulfiittien ja bisulfiittien muodossa.

SO-ratkaisujen Raman-spektri2 näyttää vain SO-molekyylistä johtuvat signaalit2 ja bisulfiitti-ioni, HSO3-, yhdenmukainen seuraavan tasapainon kanssa:

SW2    +  H2O    <=> HSO3-     +       H+

Tämä osoittaa, että Raman-spektrin kautta ei ole mahdollista havaita rikkihapon läsnäoloa rikkidioksidin liuoksessa vedessä.

Kun se altistuu ilmakehälle, se muuttuu nopeasti rikkihapoksi. Rikkihappo pelkistetään vetysulfidiksi laimealla rikkihapolla ja sinkillä.

Pyrkimys keskittää SO-ratkaisu2 haihduttamalla vettä, jolloin saadaan vapaata rikkihapoke vesi ei tuottanut tulosta, koska happo hajoaa nopeasti (käännetään muodostumista reaktio), niin että happo ei voida eristää.

indeksi

  • 1 Luonnollinen muodostuminen
  • 2 Rakenne
    • 2.1 Eristetty molekyyli
    • 2.2 Veden ympäröimä molekyyli
    • 2,3 SO2-nH2O
  • 3 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
    • 3.1 Molekyylikaava
    • 3.2 Molekyylipaino
    • 3.3 Fyysinen ulkonäkö
    • 3.4 Tiheys
    • 3.5 Höyryn tiheys
    • 3.6 Syövyttävyys
    • 3.7 Liukoisuus veteen
    • 3.8 Herkkyys
    • 3.9 Vakaus
    • 3.10 Happamuusvakio (Ka)
    • 3.11 pKa
    • 3,12 pH
    • 3.13 Leimahduspiste
    • 3.14 Hajoaminen
  • 4 Nimikkeistö
  • 5 Synteesi
  • 6 Käyttö
    • 6.1 Puulla
    • 6.2 Desinfiointiaine ja valkaisuaine
    • 6.3 Säilöntäaine
    • 6.4 Muut käyttötarkoitukset
  • 7 Viitteet

Luonnollinen muodostuminen

Rikkihappo muodostuu luonteeltaan rikkidioksidin yhdistelmästä, joka on suurten tehtaiden toiminnan tuote ilmakehän kanssa. Tästä syystä sitä pidetään happosateiden välituotteena, joka aiheuttaa suurta vahinkoa maataloudelle ja ympäristölle.

Sen happamuoto ei ole luonteeltaan käyttökelpoinen, mutta se valmistetaan tavallisesti natrium-, kalium-, sulfiitti- ja bisulfiittisuoloistaan.

Sulfiitti muodostuu kehossa endogeenisesti rikin sisältävien aminohappojen metabolian seurauksena. Samoin sulfiitti tuotetaan elintarvikkeiden ja juomien käymisen tuloksena. Sulfiitti on allergeeni, neurotoksinen ja metabotoksinen. Se metaboloituu sulfiittioksidaasientsyymillä, joka muuntaa sen sulfaatiksi, vaarattomaksi yhdisteeksi.

rakenne

Eristetty molekyyli

Kuvassa näkyy eristetyn rikkihapon molekyylin rakenne kaasumaisessa tilassa. Keskellä oleva keltainen pallo vastaa rikkiatomia, punaisia ​​happiatomeihin ja valkoisia vetyatomeja. Sen molekyyligeometria S-atomin ympärillä on trigonaalinen pyramidi, jossa O-atomit vetävät pohjan.

Sitten kaasumaisessa tilassa H-molekyylit2SW3 voidaan pitää pieninä trigonaalisina pyramideina, jotka kelluvat ilmassa olettaen, että se on riittävän vakaa kestämään jonkin aikaa ilman reagoimista.

Rakenne tekee selväksi, missä kaksi happamaa vetyä ovat peräisin: rikkiin, sidoksissa vetyyn, HO-SO-OH. Siksi tälle yhdisteelle ei ole oikein olettaa, että yksi happo-protoneista, H+, vapautuu rikkiatomista, H-SO2(OH).

Kaksi OH-ryhmää sallii rikkihapon vuorovaikutuksen vety- sidosten kautta ja lisäksi S = O-sidoksen happi on vety-akseptori, joka muuntaa H: n2SW3 sekä tällaisten siltojen hyvä luovuttaja että hyväksyjä.

Edellä esitetyn mukaisesti H2SW3 pitäisi pystyä kondensoitumaan nesteeseen, aivan kuten rikkihappo,2SW4. Näin ei kuitenkaan ole.

Molekyyli veden ympäröimänä

Tähän mennessä ei ole ollut mahdollista saada vedetöntä rikkihappoa, toisin sanoen H2SW3(L); kun taas H2SW4(ac) toisaalta dehydratoinnin jälkeen se muunnetaan vedettömään muotoonsa H2SW4(l), joka on tiheä ja viskoosi neste.

Olettaen, että H-molekyyli2SW3 pysyy muuttumattomana, niin se pystyy liukenemaan suurelta osin veteen. Vuorovaikutukset, jotka säätelisivät mainituissa vesipitoisissa liuoksissa, olisivat jälleen vetysiltoja; kuitenkin myös hydrolyysin tasapainosta johtuvia sähköstaattisia vuorovaikutuksia:

H2SW3(ac) + H2O (l) <=> HSO3-(ac) + H3O+(Aq)

HSO3-(ac) + H2O (l) <=> SW32-(ac) + H3O+

Sulfiitti-ioni, SO32- se olisi sama molekyyli edellä, mutta ilman valkoisia palloja; ja hydrogeenisulfiitti (tai bisulfiitti) -ioni, HSO3-, säilyttää valkoisen pallon. Suolojen loputtomuudet voivat syntyä molemmista anioneista, jotkut epävakaammat kuin muut.

Todellisuudessa on varmistettu, että erittäin pieni osa liuoksista koostuu H: sta2SW3; toisin sanoen selitetty molekyyli ei ole sellainen, joka vuorovaikutuksessa suoraan vesimolekyylien kanssa. Syynä tähän on se, että se kärsii hajoamisesta peräisin olevasta SO: sta2 ja H2Tai joka on termodynaamisesti suosittu.

SW2∙nH2O

Rikkihapon todellinen rakenne koostuu rikkidioksidimolekyylistä, jota ympäröi n molekyyleistä koostuva vesi..

Joten väitetiedoksianto2, jonka rakenne on kulmainen (bumerangityyppi), vesipallonsa vieressä, on vastuussa happamuutta kuvaavista hapoista:

SW2∙ nH2O (ac) + H2O (l) <=> H3O+(ac) + HSO3-(ac) + nH2O (l)

HSO3-(ac) + H2O (l) <=> SW32-(ac) + H3O+

Tämän tasapainon lisäksi on myös SO: n liukoisuus tasapaino2, jonka molekyyli voi paeta vedestä kaasufaasiin:

SW2(G) <=> SW2(Aq)

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Molekyylikaava

H2SW3

Molekyylipaino

82,073 g / mol.

Fyysinen ulkonäkö

Se on väritön neste, jossa on mausteinen rikkihaju.

tiheys

1,03 g / ml.

Höyryn tiheys

2.3 (suhteessa ilmaan, joka otetaan 1: ksi)

syövyttävyyttä

Se syövyttää metalleja ja kankaita.

Liukoisuus veteen

Sekoittuu veteen.

herkkyys

Se on herkkä ilmaan.

pysyvyys

Vakaa, mutta ei yhteensopiva vahvojen emästen kanssa.

Happamuusvakio (Ka)

1,54 x 10-2

pKa

1,81

pH

1,5 pH-asteikolla.

Sytytyspiste

Ei syttyvää.

hajoaminen

Kun lämmitetty rikkihappo voi hajota, se päästää rikkioksidin myrkyllistä savua.

nimistö

Rikkiä ovat seuraavat arvot: ± 2, +4 ja +6. Kaavasta H2SW3, voidaan laskea, mikä valenssi tai hapetusnumero rikki sisältää yhdisteessä. Tätä varten riittää ratkaisemaan algebrallinen summa:

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

Koska se on neutraali yhdiste, sen muodostavien atomien maksujen summa on 0. Jos ratkaisemme v edellä olevan yhtälön osalta, meillä on:

v = (6-2) / 1

Näin ollen v on +4. Toisin sanoen rikki osallistuu sen toiseen valenssiin, ja perinteisen nimikkeistön mukaan suffiksi -oso on lisättävä nimeen. Tästä syystä H2SW3 sitä kutsutaan rikkihapoksikantaa.

Toinen nopeampi tapa määrittää tämä valenssi on H: n vertailu2SW3 H: n kanssa2SW4. H: ssä2SW4 rikki on valenssi +6, joten jos O poistetaan, valenssi putoaa +4: een; ja jos toinen poistetaan, valenssi laskee +2: een (mikä olisi happoa nikotusrikkikantaa, H2SW2).

Vaikka se on vähemmän tunnettu, H2SW3 sitä voidaan kutsua myös trioksosulfuriinihappoksi (IV) varastoluokituksen mukaan.

synteesi

Teknisesti se muodostuu polttamalla rikkiä rikkidioksidin muodostamiseksi. Sitten se liukenee veteen, jolloin muodostuu rikkihappo. Reaktio on kuitenkin palautuva ja happo hajoaa nopeasti takaisin reagensseihin.

Tämä on selitys sille, miksi rikkihappoa ei löydy vesiliuoksesta (kuten kemikaalirakenteessa on mainittu).

sovellukset

Yleensä rikkihapon käyttö ja käyttö, koska sen läsnäolo ei ole havaittavissa, viittaavat rikkidioksidiliuosten ja happojen emästen ja suolojen käyttötarkoituksiin ja sovelluksiin..

Puussa

Sulfiittimenetelmässä puumassaa tuotetaan lähes puhtaiden selluloosakuitujen muodossa. Useita rikkihapon suoloja käytetään ligniinin uuttamiseen puuhakkeista käyttäen korkeapaineastioita, joita kutsutaan digistoreiksi..

Puun massan saamiseksi käytettävät suolat ovat sulfiittia (SO32-) tai bisulfiitti (HSO)3-), riippuen pH: sta. Vastioni voi olla Na+, ca2+, K+ tai NH4+.

Desinfiointiaine ja valkaisuaine

-Rikkihappoa käytetään desinfiointiaineena. Sitä käytetään myös lievänä valkaisuaineena, erityisesti kloorille herkille materiaaleille. Lisäksi sitä käytetään hampaiden valkaisuaineena ja elintarvikelisäaineena.

-Se on ainesosa erilaisista ihonhoitotuotteista ja sitä käytettiin torjunta-aineena rottien eliminaatiossa. Poistaa viinien tai hedelmien aiheuttamat tahrat eri kankaissa.

-Se toimii antiseptisenä aineena, joka on tehokas ihosairauksien ehkäisemiseksi. Joissakin hetkissä sitä käytettiin fumigaatioissa alusten desinfioimiseksi, sairauksien sairauksien uhreiksi jne..

Säilöntäaine

Rikkihappoa käytetään hedelmien ja vihannesten säilöntäaineena ja estämään sellaisten juomien, kuten viinin ja oluen, hapettumista, koska se on antioksidanttinen, antibakteerinen ja fungisidinen elementti.

Muut käyttötarkoitukset

-Rikkihappoa käytetään lääkkeiden ja kemiallisten tuotteiden synteesissä; viinin ja oluen tuotannossa; öljytuotteiden jalostus; ja sitä käytetään analyyttisenä reagenssina.

-Bisulfiitti reagoi pyrimidiini- nukleosidien kanssa ja lisätään kaksoissidokseen pyrimidiinin aseman 5 ja 6 välillä, modifioimalla sidosta. Bisulfiittimuunnosta käytetään polynukleotidien sekundääristen tai korkeampien rakenteiden testaamiseen.

viittaukset

  1. Wikipedia. (2018). Rikkihappo. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
  2. Happojen nimikkeistö. [PDF]. Haettu osoitteesta: 2.chemistry.gatech.edu
  3. Voegele F. Andreas & col. (2002). Tietoja rikkihapon stabiilisuudesta (H. \ T2SW3) ja sen Dimer. Chem. Eur. J. 2002, 8, nro.
  4. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia (Neljäs painos., Sivu 393). Mc Graw Hill.
  5. Calvo Flores F. G. (s.f.). Epäorgaanisen kemian formulointi. [PDF]. Haettu osoitteesta ugr.es
  6. Pubchem. (2018). Rikkihappo. Haettu osoitteesta pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Steven S. Zumdahl. (15. elokuuta 2008). Oksihappo-. Encyclopædia Britannica. Haettu osoitteesta: britannica.com