SIEROS RŪGŠTIS: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, NOMENKLATŪRA, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Sulfito rūgštis yra oxyacid suformuotas sieros dioksido, SO ištirpinant ₂ , vandens. Tai silpna ir nestabili neorganinė rūgštis, kurios tirpale nebuvo aptikta, nes jos susidarymo reakcija yra grįžtama ir rūgštis greitai skyla reagentuose, kurie ją sukūrė (SO ₂ ir H ₂ O).

Sieros rūgšties molekulė iki šiol buvo aptinkama tik dujų fazėje. Šios rūgšties konjuguotos bazės yra įprasti anijonai sulfitų ir bisulfitų pavidalu.

Šaltinis: Benjah-bmm27, iš Vikipedijos Ramano spektro SO ₂ sprendimų tik parodo signalai dėl to, SO ₂ molekulės ir bisulfito jonų, Hso ₃ ^- , atitinka šią pusiausvyros:

SO ₂ + H ₂ O <=> HSO ₃ ^- + H ⁺

Tai rodo, kad naudojant Ramano spektrą neįmanoma aptikti sieros rūgšties sieros dioksido tirpale vandenyje.

Patekęs į atmosferą, jis greitai virsta sieros rūgštimi. Sieros rūgštis redukuojama į vandenilio sulfidą veikiant praskiestą sieros rūgštį ir cinką.

Bandymas koncentruoti yra, taip tirpalą ₂ garinant vandenį gauti sulfito rūgšties be vandens, nedavė rezultatų, nes rūgštis greitai suyra (atbulinės eigos susidarymas reakciją), todėl rūgšties negali būti izoliuotam.

Natūralus formavimas

Sieros rūgštis gamtoje susidaro sieros dioksido, kuris yra didelių gamyklų veiklos produktas, derinyje su atmosferos vandeniu. Dėl šios priežasties jis laikomas tarpiniu rūgštaus lietaus produktu, darančiu didelę žalą žemės ūkiui ir aplinkai.

Rūgštinė forma gamtoje nenaudotina, tačiau paprastai ji gaunama iš natrio ir kalio druskų, sulfito ir bisulfito.

Sulfitas organizme susidaro endogeniniu būdu dėl metabolizuojamos sieros turinčių aminorūgščių. Taip pat sulfitas gaminamas kaip maisto produktų ir gėrimų fermentacijos produktas. Sulfitas yra alergiškas, neurotoksiškas ir metabolinis. Jį metabolizuoja fermentas sulfitinė oksidazė, paverčianti jį sulfatu, nekenksmingu junginiu.

Struktūra

Izoliuota molekulė

Paveikslėlyje galite pamatyti izoliuotos sieros rūgšties molekulės struktūrą dujinėje būsenoje. Geltona sfera centre atitinka sieros atomą, raudona - deguonies atomus, o balta - vandenilį. Jos molekulinė geometrija aplink S atomą yra trigonalinė piramidė, kurios O atomai brėžia pagrindą.

Taigi, esant dujinei būsenai, H ₂ SO ₃ molekulės gali būti laikomos mažomis ore plūduriuojančiomis trigonalinėmis piramidėmis, darant prielaidą, kad jos yra pakankamai stabilios, kad tam tikrą laiką gali nereaguoti.

Struktūra leidžia suprasti, iš kur kyla du rūgštiniai vandeniliai: iš sieros surištų hidroksilo grupių HO-SO-OH. Todėl, šio junginio, ji nėra teisinga manyti, kad vieną iš rūgštinių protonų, H ⁺ , yra atleidžiamas nuo sieros atomo, O-SO ₂ (OH).

Du OH grupės leidžia sulfito rūgšties bendrauti per vandenilio ryšių ir, be to, S = O ryšio deguonies yra vandenilio akceptorius, kuri leidžia H ₂ SO ₃ tiek geras donorų ir akceptorių iš šių obligacijų.

Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, H ₂ SO ₃ turėtų sugebėti kondensuotis į skystį, kaip tai daro sieros rūgštis, H ₂ SO ₄ . Nepaisant to, taip nėra.

Molekulė, apsupta vandens

Iki šiol, nebuvo galima gauti bevandenio sulfito rūgšties, kuri yra H ₂ SO ₃ (1); o H ₂ SO ₄ (aq), kita vertus, po to, kai dehidratuotas, virsta jo bevandenėje formoje, H ₂ SO ₄ (l), kuri yra tanki ir klampus skystis.

Jei manoma, kad H ₂ SO ₃ molekulė liks nepakitusi, ji galės ištirpti vandenyje. Sąveika, kuri vyktų minėtuose vandeniniuose tirpaluose, vėlgi būtų vandenilio jungtys; Tačiau dėl hidrolizės pusiausvyros taip pat atsiras elektrostatinė sąveika:

H ₂ SO ₃ (aq) + H ₂ O (l) <=> HSO ₃ ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

HSO ₃ ^- (aq) + H ₂ O (l) <=> SO ₃ ^2- (aq) + H ₃ O ⁺

Sulfitas jonų, SO ₃ ^2- būtų tas pats molekulė, kaip nurodyta aukščiau, bet be baltos srityse; o vandenilio sulfito (arba bisulfito) jonas, HSO ₃ ^- , išlaiko baltą rutulį. Druskos begalybės gali kilti iš abiejų anijonų, kai kurios nestabilios nei kitos.

Iš tikrųjų, tai buvo patvirtinta, kad labai maža dalis iš sprendimų susideda iš H ₂ SO ₃ ; ty paaiškinta molekulė nėra ta, kuri sąveikauja tiesiogiai su vandens molekulėmis. Taip yra dėl to, kad jis suyra ir sukuria termodinamiškai palankias SO ₂ ir H ₂ O.

SW

Tikrąją sieros rūgšties struktūrą sudaro sieros dioksido molekulė, apsupta vandens sferos, kurią sudaro n molekulės.

Taigi SO ₂ , kurio struktūra yra kampinė (bumerango tipo), kartu su jo vandenine sfera, yra atsakingi už rūgštingumą apibūdinančius protonus:

SO ₂ ∙ nH ₂ O (aq) + H ₂ O (l) <=> H ₃ O ⁺ (aq) + HSO ₃ ^- (aq) + nH ₂ O (l)

HSO ₃ ^- (aq) + H ₂ O (l) <=> SO ₃ ^2- (aq) + H ₃ O ⁺

Be to, šis balanso, taip pat yra tirpumas balansas PP ₂ , kurio molekulė gali išeiti iš vandens į dujų fazės:

SO ₂ (g) <=> SO ₂ (k)

Fizinės ir cheminės savybės

Molekulinė formulė

H ₂ SO ₃

Molekulinė masė

82,073 g / mol.

Fizinė išvaizda

Tai bespalvis skystis, turintis aštrų sieros kvapą.

Tankis

1,03 g / ml.

Garų tankis

2,3 (oro atžvilgiu, skaičiuojant kaip 1)

Ėsdinimas

Tai ėsdina metalus ir audinius.

Tirpumas vandenyje

Maišomas su vandeniu.

Jautrumas

Jis jautrus orui.

Stabilumas

Stabilus, bet nesuderinamas su stipriomis bazėmis.

Rūgštingumo konstanta (Ka)

1,54 x 10 ^-2

pKa

1,81

pH

1,5 pagal pH skalę.

užsidegimo vieta

Nedegus.

Skilimas

Kai kaitinama sieros rūgštis, ji gali suirti, išskirdama toksinius sieros oksido dūmus.

Nomenklatūra

Sieros valentingumas yra toks: ± 2, +4 ir +6. Iš formulės H ₂ SO ₃ galima apskaičiuoti, kokį valentinį ar oksidacijos skaičių siera turi junginyje. Norėdami tai padaryti, tiesiog išspręskite algebrinę sumą:

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

Kadangi tai yra neutralus junginys, jį sudarančių atomų krūvių suma turi būti 0. Sprendžiant v ankstesnę lygtį, turime:

v = (6-2) / 1

Taigi, v yra lygus +4. Tai reiškia, kad siera dalyvauja antruoju valentiškumu, ir pagal tradicinę nomenklatūrą prie pavadinimo turi būti pridedama priesaga -. Dėl šios priežasties H ₂ SO ₃ yra žinomas kaip sieros rūgštis .

Kitas greitesnis būdas nustatyti šį valentingumą yra palyginus H ₂ SO ₃ su H ₂ SO ₄ . H ₂ SO ₄ , sieros turi +6 valentingumas, todėl, jei yra O pašalintas, valentingumas lašai iki +4; ir, jei kita yra pašalinama, tuo mažesnis valentingumas 2 (kuris būtų už rūgšties atveju hipo sieros padengia , H ₂ SO ₂ ).

Remiantis atsargų nomenklatūra , H ₂ SO _3, nors ir mažiau žinomas, taip pat gali būti vadinamas trioksos sieros rūgštimi (IV).

Sintezė

Techniškai jis susidaro deginant sierą, kad susidarytų sieros dioksidas. Tada jis ištirpsta vandenyje, sudarydamas sieros rūgštį. Tačiau reakcija yra grįžtama ir rūgštis greitai skyla atgal į reagentus.

Tai paaiškinimas, kodėl sieros rūgšties nerandama vandeniniame tirpale (kaip jau buvo minėta skyriuje apie jos cheminę struktūrą).

Programos

Šaltinis: Pxhere

Paprastai sieros rūgšties naudojimo būdai ir taikymo būdai, nes jos aptikti neįmanoma, yra sieros dioksido tirpalų ir rūgščių bazių bei druskų naudojimo būdai ir taikymo būdai.

Medienoje

Sulfito procese medienos minkštimas gaminamas beveik grynų celiuliozės pluoštų pavidalu. Ligninui iš medienos drožlių išgauti naudojamos įvairios sieros rūgšties druskos, naudojant aukšto slėgio indus, vadinamus digistoriais.

Medienos masės gavimo procese naudojamos druskos yra sulfitinės (SO ₃ ^2- ) arba bisulfitas (HSO ₃ ^- ), atsižvelgiant į pH. Priešjonis gali būti Na ⁺ , Ca ²⁺ , K ⁺ arba NH ₄ ⁺ .

Dezinfekuojančios ir balinančios priemonės

- Sieros rūgštis naudojama kaip dezinfekavimo priemonė. Jis taip pat naudojamas kaip švelnus baliklis, ypač skirtas chlorui jautrioms medžiagoms. Be to, jis naudojamas kaip dantų baliklis ir maisto priedas.

- Tai yra įvairių kosmetikos priemonių, skirtų odos priežiūrai, ingredientas ir buvo naudojamas kaip pesticidų elementas šalinant žiurkes. Pašalina vyno ar vaisių dėmes ant skirtingų audinių.

- Tai yra antiseptikas, veiksmingas siekiant išvengti odos infekcijų. Kartais jis buvo naudojamas fumigacijose dezinfekuoti laivus, sergančiųjų epidemijų aukomis daiktus ir kt.

Konservantas

Sieros rūgštis naudojama kaip vaisių ir daržovių konservantas ir siekiant užkirsti kelią tokių gėrimų, kaip vynas ir alus, fermentacijai, yra antioksidantas, antibakterinis ir fungicidinis elementas.

Kiti naudojimo būdai

-Sieros rūgštis naudojama vaistų ir chemikalų sintezei; gaminant vyną ir alų; naftos produktų rafinavimas; ir yra naudojamas kaip analitinis reagentas.

-Bisulfitas reaguoja su pirimidino nukleozidais ir prideda dvigubą jungtį tarp pirimidino 5 ir 6 padėties, modifikuodamas ryšį. Bisulfito transformacija naudojama antrinių ar aukštesniųjų polinukleotidų struktūrų tyrimui.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2018 m.). Sieros rūgštis. Atkurta iš: en.wikipedia.org
2. Rūgščių nomenklatūra. . Atkurta iš: 2.chemistry.gatech.edu
3. Voegele F. Andreas ir col. (2002). Apie sieros rūgšties (H ₂ SO ₃ ) ir jos dimerio stabilumą . Chem., Eur, J. 2002. 8, Nr.
4. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas., P. 393). Mc Graw Hill.
5. „Calvo Flores FG“ (antrasis). Neorganinės chemijos kompozicija. . Atgauta iš: ugr.es
6. „PubChem“. (2018 m.). Sieros rūgštis. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Stevenas S. Zumdahlas. (2008 m. Rugpjūčio 15 d.). Deguonis. „Encyclopædia Britannica“. Atkurta iš: britannica.com