- Természetes formáció
- Szerkezet
- Izolált molekula
- Víz által körülvett molekula
- SW
- Fizikai és kémiai tulajdonságok
- Molekuláris képlet
- Molekuláris tömeg
- Fizikai megjelenés
- Sűrűség
- Gőzsűrűség
- korróziós
- Vízben való oldhatóság
- Érzékenység
- Stabilitás
- Savasági állandó (Ka)
- pKa
- pH
- gyújtási pont
- bomlás
- Elnevezéstan
- Szintézis
- Alkalmazások
- A fában
- Fertőtlenítő és fehérítő szer
- Tartósítószer
- Egyéb felhasználások
- Irodalom
A kénessav egy oxisav amelyet úgy állítunk elő a kén-dioxid, SO 2, víz. Ez egy gyenge és instabil szervetlen sav, amelyet az oldatban nem észleltek, mivel kialakulásának reakciója reverzibilis és a sav gyorsan lebomlik az azt előállító reagensekben (SO 2 és H 2 O).
A kénsav molekulát eddig csak a gázfázisban fedezték fel. Ennek a savnak a konjugált bázisai szokásos anionok a szulfitok és biszulfitok formájában.
Forrás: Benjah-bmm27, a Wikimedia Commons Raman spektrumát SO 2 megoldások csak azt mutatja jeleket miatt az SO 2 -molekula és a biszulfit ion, HSO 3 -, összhangban a következő egyensúlyi:
SO 2 + H 2 O <=> HSO 3 - + H +
Ez azt jelzi, hogy a Raman-spektrum felhasználásával nem lehet kimutatni a kénsav jelenlétét a kén-dioxid vizes oldatában.
A légkörbe kerülve gyorsan kénsavvá alakul. A kénsavat híg kénsav és cink hatására hidrogén-szulfiddá redukálják.
A kísérlet, hogy koncentrátum előállítása SO 2 a víz elpárologtatásával szerezni kénessavas víztől mentes, nem hoznak eredményt, mivel a sav elbontja gyorsan (irányváltó kialakulását reakció), így a sav nem tud izolálni kell.
Természetes formáció
A kénsav a természetben a kén-dioxid - a nagy gyárak tevékenységének terméke - atmoszférikus vízzel való kombinációjával alakul ki. Ezért a savas esők köztes termékének tekintik, nagy károkat okozva a mezőgazdaságnak és a környezetnek.
Savas formája a természetben nem használható, de általában nátrium- és káliumsóiban, szulfitjában és biszulfitjában készítik.
A szulfit a szervezetben endogén módon képződik a ként tartalmazó aminosavak metabolizmusának eredményeként. Hasonlóképpen, a szulfit ételek és italok erjedésének terméke. A szulfit allergén, neurotoxikus és metabolikus. A szulfit-oxidáz enzim metabolizálja, amely szulfáttá alakul, ártalmatlan vegyületté.
Szerkezet
Izolált molekula
A képen látható egy kénsav izolált molekula szerkezete gáznemű állapotban. A középen található sárga gömb a kénatomnak felel meg, a vörös az oxigénatomoknak, a fehér gömb a hidrogéneknek. Az S atom körül molekuláris geometria egy trigonális piramis, az O atomokkal az alapot húzva.
Ezután, a gáz halmazállapotú, a H 2 SO 3 molekula úgy tekinthető, mint apró trigonális piramis lebeg a levegőben, feltételezve, hogy ez elég stabil ahhoz, hogy az utolsó egy bizonyos idő anélkül, hogy reakcióba.
A szerkezet egyértelművé teszi, hogy honnan származik a két savas hidrogén: a kénhez kötött hidroxilcsoportokból, a HO-SO-OH-ból. Ezért e vegyület esetében nem helyes azt feltételezni, hogy a savas protonok, a H + egyik felszabadul a kénatomból, a H-SO 2 (OH).
A két OH-csoport lehetővé teszi a kénessav, hogy kölcsönhatásba lépnek hidrogénkötések útján, továbbá, az oxigén, a S = O kötés egy hidrogén-akceptor, ami H 2 SO 3 egyszerre jó donor és akceptor az említett hidak.
A fentiek értelmében, H 2 SO 3 képesnek kell lennie arra, hogy lecsapódik a folyékony, például kénsav teszi, H 2 SO 4. Ennek ellenére nem így történik.
Víz által körülvett molekula
A mai napig, nem lehetséges vízmentes kénessav, azaz, H 2 SO 3 (1); míg a H 2 SO 4 (aq), másrészt, miután dehidratált, átalakul a vízmentes forma, H 2 SO 4 (l), amely egy sűrű és viszkózus folyadék.
Ha a H 2 SO 3 molekulát feltételezzük, hogy változatlan marad, akkor lesz képes feloldani, hogy nagy mértékben vízben. Azok a kölcsönhatások, amelyek az említett vizes oldatokban uralkodnának, ismét hidrogénkötések lesznek; A hidrolízis egyensúlyának eredményeként azonban elektrosztatikus kölcsönhatások is lehetnek:
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 +
A szulfition, SO 3 2- lenne ugyanaz a molekula, mint a fenti, de anélkül, hogy a fehér gömbök; és a hidrogén-szulfit (vagy biszulfit) -ion, HSO 3 -, megtartja a fehér gömböt. A sók végtelenségei mindkét aniontól származhatnak, némelyek instabilabbak, mint mások.
A valóságban, megerősítést nyert, hogy egy rendkívül kis részének a megoldások áll H 2 SO 3; vagyis a magyarázott molekula nem az, amely közvetlenül kölcsönhatásba lép a vízmolekulákkal. Ennek oka az a tény, hogy bomláson megy keresztül, amelynek eredményeként a termodinamikai szempontból kedvező SO 2 és H 2 O keletkezik.
SW
A kénsav valódi szerkezete egy kén-dioxid molekulából áll, amelyet egy vízgömb vesz körül, amely n molekulából áll.
Így az SO 2, amelynek szerkezete szögletes (bumeráng típusú), a vizes szférájával együtt felelős a savasságot jellemző savas protonokért:
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 +
Ezen egyensúly mellett az SO 2 oldhatósági egyensúlya is fennáll, amelynek molekulája a vízből eljuthat a gázfázisba:
SO 2 (g) <=> SO 2 (ac)
Fizikai és kémiai tulajdonságok
Molekuláris képlet
H 2 SO 3
Molekuláris tömeg
82,073 g / mol.
Fizikai megjelenés
Színtelen folyadék, csípős kénszaggal.
Sűrűség
1,03 g / ml.
Gőzsűrűség
2.3 (a levegőhöz viszonyítva, mint 1)
korróziós
Maró hatású a fémekre és a szövetekre.
Vízben való oldhatóság
Vízzel elegyedik.
Érzékenység
Ez érzékeny a levegőre.
Stabilitás
Stabil, de összeegyeztethetetlen az erős bázisokkal.
Savasági állandó (Ka)
1,54 x 10 -2
pKa
1.81
pH
1,5 a pH skálán.
gyújtási pont
Nem tűzveszélyes.
bomlás
A kénsav melegítése során bomlik, mérgező kén-oxid füstöt bocsátva ki.
Elnevezéstan
A kén következő vegyértékű: ± 2, +4 és +6. A képlete H 2 SO 3, a vegyérték vagy kén oxidációs száma a vegyületben lehet kiszámítani. Ehhez csak oldja meg egy algebrai összeget:
2 (+1) + 1v + 3 (-2) = 0
Mivel semleges vegyület, az azt alkotó atomok töltéseinek összegének 0-nak kell lennie. Az előző egyenlet v megoldására az alábbiak szerint rendelkezünk:
v = (6-2) / 1
Így v értéke +4. Vagyis a kén részt vesz a második vegyértékével, és a hagyományos nómenklatúra szerint a nevet az oso utótagot kell hozzáadni. Emiatt, H 2 SO 3 ismert például kénsavat .
Egy másik gyorsabb módja annak meghatározására, ez a vegyérték ha összehasonlítja H 2 SO 3 H 2 SO 4. A H 2 SO 4, a kén vegyértéke +6, így ha egy O eltávolítjuk, a vegyérték esik +4; és ha egy másik eltávolítjuk, az alsó vegyértéke +2 (ami a helyzet a savas hypo kén medve, H 2 SO 2).
Bár kevésbé ismert, H 2 SO 3 is lehet nevezni trioxosulfuric sav (IV), szerint az állomány nómenklatúra.
Szintézis
Technikailag kén égetésével képződik kén-dioxiddá. Ezután vízben feloldódik kénsavvá. A reakció azonban megfordítható és a sav gyorsan bomlik vissza a reagensekké.
Ez magyarázat arra, hogy miért nem található kénsav a vizes oldatban (amint azt már a kémiai szerkezetére vonatkozó szakaszban említettem).
Alkalmazások
Forrás: Pxhere
Általában a kénsav felhasználása és felhasználása, mivel annak jelenléte nem észlelhető, a kén-dioxid-oldatok, valamint a savas bázisok és sók felhasználására és alkalmazására vonatkozik.
A fában
A szulfitos eljárás során a répát szinte tiszta cellulózszál formájában állítják elő. A lignin faaprítékból kivonására különféle kénsav-sókat használnak, digisztoroknak nevezett nagynyomású edények felhasználásával.
A fapép előállítási eljárásában alkalmazott sók a pH-tól függően szulfit (SO 3 2-) vagy biszulfit (HSO 3 -). Az ellenion lehet Na +, Ca 2+, K + vagy NH 4 +.
Fertőtlenítő és fehérítő szer
-A kénsavat használják fertőtlenítőszerként. Enyhe fehérítőszerként is használják, különösen klór-érzékeny anyagok esetében. Ezen felül fogfehérítőként és élelmiszer-adalékanyagként is felhasználják.
- Összetevője a különböző bőrápolási kozmetikumoknak, és peszticid elemként használták a patkányok eltávolításában. Megszünteti a bor vagy a gyümölcs foltokat a különféle szöveteken.
- Antiszeptikumként szolgál, hatékonyan elkerüli a bőrfertőzéseket. Időnként füstöléskor használták a hajók, a járványos betegek áldozatainak fertőtlenítésére stb.
Tartósítószer
A kénsavat tartósítószerként használják a gyümölcsök és zöldségek számára, valamint az italok, például a bor és a sör erjedésének megakadályozására, mivel antioxidáns, antibakteriális és gombaölő elem.
Egyéb felhasználások
- A kénsavat gyógyszerek és vegyi anyagok szintézisében használják; bor- és sörgyártásban; kőolajtermékek finomítása; és analitikai reagensként használják.
-A biszulfit reagál a pirimidin nukleozidokkal, és hozzáadja a kettős kötéshez a pirimidin 5-6-os pozíciója között, módosítva a kötést. A biszulfit-transzformációt polinukleotidok másodlagos vagy magasabb szerkezetének tesztelésére használják.
Irodalom
- Wikipedia. (2018). Kénsav. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Savak nómenklatúrája.. Helyreállítva: 2.chemistry.gatech.edu
- Voegele F. Andreas és col. (2002). Körülbelül a Stabilitási kénessav (H 2 SO 3) és annak dimerjét. Chem. Eur. J., 2002., 8., 24. szám.
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (Negyedik kiadás., 393. o.). Mc Graw Hill.
- Calvo Flores FG (második). Szervetlen kémiai összetétel.. Helyreállítva: ugr.es
- Pubchem. (2018). Kénsav. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Steven S. Zumdahl. (2008. augusztus 15). Oxisav. Encyclopædia Britannica. Helyreállítva: britannica.com