- A kénsav szerkezete
- Tulajdonságok
- Cukor kiszáradási reakció
- Elnevezéstan
- Alkalmazások
- Tárolja a kénsavat
- 100% kénsav szintézis
- Szulfonálás
- Irodalom
A diszulfátot egy a sok oxoacids kén, a kémiai képlete H 2 S 2 O 7. A képlet kifejezetten jelzi, hogy van két kénatomot, és mint a neve is jelzi,, ott kell lennie a két H 2 SO 4 molekula egy; azonban nyolc helyett hét oxigén van, tehát a kénnek háromnak kell lennie.
Ezt a savat az olaj (vagy füstölgő kénsav) egyik fő alkotóelemének tekintik, amely a kénsav "sűrű" formája. Ez a túlnyomó többsége, hogy egyesek az olajat a kénsav szinonimájának tekintik; amelyet a piroszulfurinsav hagyományos elnevezése is ismert.
Oleum. Forrás: W. Oelen, a Wikimedia Commons segítségével
A kép azt mutatja, egy tartályt óleummal, egy kén-trioxid, SO 3, 20%. Ezt az anyagot olajos és színtelen jellemzi; Bár ez viszont sárgás vagy barna koncentrációtól függően SO 3 és a jelenléte bizonyos szennyeződések.
A fentiek az SO 3 H 2 S 2 O 7 -ben való részvételével kapcsolatosak; azaz egy olyan molekula, H 2 SO 4 reagál egyik SO 3 alkotnak diszulfátot. Ilyen esetben a H 2 S 2 O 7 H 2 SO 4 · SO 3 néven is írható.
A kénsav szerkezete
H2S2O7 molekula. Forrás:. Jynto (több a felhasználótól), a Wikimedia Commonsból
Fent van a szerkezet a H 2 S 2 O 7 egy gömbök és bárokban modell. Első pillantásra vegye figyelembe a molekula szimmetriáját: az oxigénhíd bal oldala megegyezik a jobboldattal. Ebből a szempontból a szerkezetet a HO 3 SOSO 3 H képlettel lehet leírni.
Mindkét végén mindegyik hidroxilcsoport van, amelynek hidrogénatomja ezen oxigénatomok induktív hatása révén növeli pozitív parciális töltését; következésképpen a kénsav savassága még erősebb, mint a kénsavé.
A molekula H 2 SO 4 · SO 3 névvel írható. Ez azonban inkább az oleum összetételére utal, mint a molekula szerkezetére.
Azonban, ha egy molekula vizet adunk H 2 S 2 O 7, két molekula H 2 SO 4 fog megjelenni:
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
Az egyensúly balra mozgatható: H 2 S 2 O 7 képződéséhez H 2 SO 4-ből, ha hőt szolgáltatunk hozzá. Ez az oka, hogy a H 2 S 2 O 7 néven is ismert pirokénsavval; mivel a kénsav melegítése után keletkezhet.
Továbbá, mint már az elején, H 2 S 2 O 7 van kialakítva a közvetlen kombinációjával H 2 SO 4 és SO 3:
SO 3 + H 2 SO 4 <=> H 2 S 2 O 7
Tulajdonságok
A kénsav tulajdonságai nem pontosan meghatározottak, mivel rendkívül nehéz tisztán olajból izolálni.
Meg kell jegyezni, hogy óleummal lehetnek más vegyületek, a képletekben H 2 SO 4 · xSO 3, ahol függően az x értéke, sőt a polimer szerkezetek lehetnek jelen.
A megjelenítés egyik módja az, hogy elképzeljük, hogy a H 2 S 2 O 7 felső szerkezete több SO 3 egységgel és oxigén hidakkal meghosszabbodik.
Szinte tiszta állapotban instabil kristályos szilárd anyagból (füstölésből) áll, amely 36ºC-on olvad. Ez az olvadáspont a valódi összetételtől függően változhat.
A kénsav képezhet úgynevezett diszulfát (vagy piroszulfát) sókat. Például, ha ez reagál kálium-hidroxiddal, ez képezi a kálium piroszulfát, K 2 S 2 O 7.
Ezenkívül elmondható, hogy molekulatömege 178 g / mol, és két sav-ekvivalens (2H + ionok, amelyek egy erős bázissal semlegesíthetők).
Cukor kiszáradási reakció
Ezzel a vegyülettel, olaj formájában, kíváncsi reakciót lehet végrehajtani: a cukorkockák átalakítása szénblokkokká.
A H 2 S 2 O 7 cukrokkal reagál, így valamennyi hidroxilcsoportot víz formájában kiküszöbölve, amely új kötéseket kedvez a szénatomok között; szakszervezetek, amelyek végül fekete szént okoznak.
Elnevezéstan
A kénsavat a kénsav anhidridjének kell tekinteni; más szóval, elveszíti a vízmolekulát a két savmolekulának a kondenzációja eredményeként. Mivel ennek a vegyületnek annyi lehetséges neve van, az IUPAC nómenklatúrája egyszerűen csak a kénsavat javasolja.
A „pyro” kifejezés kizárólag arra utal, amely a hő alkalmazásának terméke. Az IUPAC nem javasolja ezt a nevet H 2 S 2 O 7 -re; de ma még sok vegyész használja.
A -ico végpont változatlan marad, mivel a kénatom továbbra is fenntartja a +6 valenciát. Például kiszámítható a következő aritmetikai művelettel:
2H + 2S + 7O = 0
2 (+1) + 2S + 7 (-2) = 0
S = 6
Alkalmazások
Tárolja a kénsavat
Mivel a kénsav megszilárdul, mint az olaj, azzal a tulajdonsággal, hogy biztonságosan oldja és tárolja a kénsavat. Ez azért van, mert SO 3 illan létrehozása belélegezhetetlen „köd”, ami sokkal jobban oldódik H 2 SO 4, mint vízben. Ahhoz, hogy H 2 SO 4, elég lenne, hogy vizet hozzáadni oleum:
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
100% kénsav szintézis
Az előző egyenlet, a H 2 SO 4 hígítjuk a hozzáadott víz. Például, ha van egy vizes oldatát H 2 SO 4, ahol a SO 3 hajlamos, hogy elkerülje, és kockázatot jelent a dolgozók, amikor óleumot adunk az oldathoz, hogy reakcióba lép a vízzel, alkotó több kénsavat; vagyis növeli a koncentrációt.
Ha néhány víz marad, több, SO 3-et adunk, amely reakcióba lép a H 2 SO 4, hogy több diszulfátot vagy óleum, majd ezt a hidratálódik A „szárítás” a H 2 SO 4. Az eljárást elegendő alkalommal megismételjük, hogy 100% kénsavat kapjunk.
Hasonló eljárást alkalmaznak a 100% salétromsav előállítására. Hasonlóképpen, más robbanóanyagok előállításához használt kémiai anyagok dehidratálására is felhasználták.
Szulfonálás
A szerkezetek szulfonálására használják, mint például a festékek; azaz, hogy hozzáadja -SO 3 H csoportok, amelyek által elveszítik savas protont is horgonyt magukat a polimer a textilszál.
Másrészt, a savassága használnak óleumot, hogy elérjék a második nitrálási (add -NO 2 csoport) az aromás gyűrűk.
Irodalom
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (negyedik kiadás). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2018). Kénsav. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Pubchem. (2019). Piros kénsav. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Seong Kyu Kim, Han Myoung Lee és Kwang S. Kim. (2015). Két vízmolekula által disszociált kénsav: ab initio és sűrűség-funkcionális elméleti számítások. Phys. Chem. Chem. Phys., 2015, 17, 28556
- Contra Costa Egészségügyi Szolgáltatások. (Sf). Olaj / kén-trioxid: kémiai adatlap.. Helyreállítva: cchealth.org