Disulfurhappe struktuur, omadused, nomenklatuur ja kasutusalad

The väävelhape on üks paljudest väävli oksohapetest, mille keemiline valem on H₂S₂O₇. Valem ütleb selgesõnaliselt, et on kaks väävliaatomit ja nagu ka nende nimi osutab, peab olema kaks H-molekuli.₂SO₄ ühes; kaheksa asemel on aga seitse hapnikku, nii et üks väävel peab olema kolm.

See hape on üks oleumi (või suitseva väävelhappe) põhikomponente, mis muutub "tihedaks" väävelhappe vormiks. Selline on selle ülekaal, et mõned leiavad oleumit kui väävelhappe sünonüümi; mis on tuntud ka punase väävelhappe traditsioonilise nime all.

Joonisel on kujutatud õli sisaldav konteiner, mille vääveltrioksiidi kontsentratsioon on SO₃, kuni 20%. Seda ainet iseloomustab õline ja värvitu; olenevalt vastuväidete kontsentratsioonist võib see muutuda kollakaseks või pruuniks₃ ja mõnede lisandite olemasolu.

Ülaltoodud on seotud vastuväidete osalemisega₃ H-s₂S₂O₇; see tähendab H-molekuli₂SO₄ reageerib ühe SO-ga₃ disulfiidhappe moodustamiseks. Olles siis selline, H₂S₂O₇ seda saab kirjutada ka kui H₂SO₄· SO₃.

Indeks

• 1 Väävelhappe struktuur
• 2 Atribuudid
  • 2.1 Suhkru dehüdratsiooni reaktsioon
• 3 Nomenklatuur
• 4 Kasutamine
  • 4.1 Säilitab väävelhapet
  • 4.2 100% väävelhappe süntees
  • 4.3 Sulfonatsioon
• 5 Viited

Väävelhappe struktuur

Teil on H-struktuur₂S₂O₇ sfääride ja baaride mudelis. Esmalt vaadake molekuli sümmeetriat: hapniku silla vasakpoolne külg on parempoolne. Sellest vaatenurgast võib struktuuri kirjeldada valemiga HO₃SOSO₃H.

Mõlemas otsas on iga hüdroksüülrühm, mille vesinik on kõigi nende hapniku aatomite induktiivse toime tõttu suurendanud selle positiivset osalist laengut; ja seega on väävelhappe happesus isegi tugevam kui väävelhappe happesus.

Molekuli võib kirjutada kui H₂SO₄· SO₃. Kuid see viitab rohkem õli koostisele kui molekuli struktuurile.

Kui aga H-le lisatakse veemolekul₂S₂O₇, vabastatakse kaks H-molekuli₂SO₄:

H₂S₂O₇ + H₂O <=> 2H₂SO₄

Tasakaal võib liikuda vasakule: kuni H moodustumiseni₂S₂O₇ alates H₂SO₄ kui soojust tarnitakse. Just sel põhjusel on H₂S₂O₇ seda tuntakse ka pürosulfurhappena; kuna see võib tekkida pärast väävelhappe kuumutamist.

Samuti, nagu mainitud alguses, H₂S₂O₇ moodustub H-i otsese kombinatsiooniga₂SO₄ ja SO₃:

SO₃ + H₂SO₄ <=> H₂S₂O₇

Omadused

Disulfurhappe omadused ei ole väga hästi määratletud, sest on äärmiselt raske isoleerida puhtalt õlist.

Tuleb meeles pidada, et oleumis võib olla teisi ühendeid valemitega H₂SO₄· XSO₃, kus sõltuvalt x väärtusest võib isegi olla polümeersed struktuurid.

Üks viis selle visualiseerimiseks on ette kujutada, et H ülemine struktuur₂S₂O₇ rohkem SO üksusi pikeneb₃ ja hapniku sillad.

Peaaegu puhtas olekus on see ebastabiilne kristalne tahke aine (suitsetaja), mis sulab 36 ° C juures. Siiski võib see sulamistemperatuur varieeruda sõltuvalt tegelikust koostisest.

Disulfoorhape võib moodustada disulfaatsoolad (või pürosulfaadid). Näiteks, kui see reageerib kaaliumhüdroksiidiga, moodustab see kaalium-pürosulfaat, K₂S₂O₇.

Lisaks võib öelda, et selle molekulmass on 178 g / mol ja kaks happe ekvivalenti (2 liitrit).⁺ mida saab tugeva alusega neutraliseerida).

Suhkrute dehüdratsiooni reaktsioon

Selle ühendiga on õli kujul võimalik teostada uudishimulik reaktsioon: suhkru kuubikute muundamine süsinikplokkideks.

H₂S₂O₇ see reageerib suhkrutega, kõrvaldades kõik selle OH rühmad vee kujul, mis soosib uusi ühendusi süsinikuaatomite vahel; ametiühingud, mis lõppevad mustast süsinikust.

Nomenklatuur

Väävelhapet loetakse väävelhappe anhüdriidiks; see tähendab, et ta kaotab kahe happe molekuli vahelisest kondenseerumisest tekkinud veesaaduse molekuli. Nii paljude selle ühendi nimede puhul soovitab IUPAC-i nomenklatuur lihtsalt disulfurhappe omadusi.

Termin "püro" tähistab ainult seda, mis moodustub soojuse kasutamisel. IUPAC ei soovita seda nime H₂S₂O₇; kuid seda kasutab ikka veel paljud keemikud.

Lõpp -ico jääb muutumatuks, kuna väävliaatom säilitab jätkuvalt +6 valentsuse. Näiteks võib seda arvutada järgmise aritmeetilise toiminguga:

2H + 2S + 7O = 0

2 (+1) + 2S + 7 (-2) = 0

S = 6

Kasutamine

Säilitab väävelhapet

Disulfiidhape, mille omadus on tahkuda õlina, on võimeline lahustuma ja säilitama ohutumalt väävelhapet. Selle põhjuseks on vastuväide₃ põgeneb, tekitades hingamatut "udu", mis on H-s palju lahustuvam₂SO₄ kui vees. H₂SO₄, piisab vee lisamisest oleumile:

H₂S₂O₇ + H₂O <=> 2H₂SO₄

100% väävelhappe süntees

Eelmisest võrrandist H₂SO₄ see lahjendatakse lisatud vees. Näiteks kui teil on H vesilahus₂SO₄, kui vastuväide₃ see kipub põgenema ja kujutab endast ohtu töötajatele, kui lahusele lisatakse õli, reageerib see veega, mis moodustab rohkem väävelhapet; see tähendab teie kontsentratsiooni suurendamist.

Kui vesi on jäänud, lisatakse veel SO₃, mis reageerib H-ga₂SO₄ saadakse rohkem väävelhapet või oleumit ja seejärel hüdraatitakse uuesti "kuivatades" H₂SO₄. Protsessi korratakse piisavalt, et saada väävelhapet kontsentratsiooniga 100%..

Sarnast protsessi kasutatakse 100% lämmastikhappe saamiseks. Samuti on seda kasutatud teiste lõhkeainete tootmiseks kasutatavate keemiliste ainete veetustamiseks.

Sulfonatsioon

Seda kasutatakse struktuuride, näiteks värvainete sulfonaatimiseks; see tähendab, et lisada -SO rühmad₃H, mis happe prootoni kaotamisel võib kinnitada tekstiilkiudpolümeeri külge.

Teisest küljest kasutatakse õliumi happesust teise nitreerimise saavutamiseks (lisada rühmad -NO₂) aromaatsetele tsüklitele.

Viited

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia (neljas väljaanne). Mc Grawi mägi.
2. Wikipedia. (2018). Disulfurhape. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
3. PubChem. (2019). Pürosulfurhape. Välja otsitud andmebaasist: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Seong Kyu Kim, Han Myoung Lee ja Kwang S. Kim. (2015). Disulfurhape, mis on eraldatud kahe veemolekuliga: ab initio ja tiheduse funktsionaalse teooria arvutused. Chem. Chem. Phys., 2015, 17, 28556
5. Costa tervishoiuteenuste vastu. (s.f.). Oleum / vääveltrioksiid: keemiline teabeleht. [PDF] Välja otsitud andmebaasist: cchealth.org