- Dabiska veidošanās
- Uzbūve
- Izolēta molekula
- Ūdens ieskauta molekula
- SW
- Fizikālās un ķīmiskās īpašības
- Molekulārā formula
- Molekulārais svars
- Ārējais izskats
- Blīvums
- Tvaika blīvums
- Kodīgums
- Šķīdība ūdenī
- Jutīgums
- Stabilitāte
- Skābuma konstante (Ka)
- pKa
- pH
- aizdegšanās punkts
- Sadalīšanās
- Nomenklatūra
- Sintēze
- Lietojumprogrammas
- Kokā
- Dezinfekcijas un balināšanas līdzeklis
- Konservants
- Citi lietojumi
- Atsauces
Sulfurous skābe ir oxyacid, izšķīdinot sēra dioksīdu, tāpēc veidojas 2 , ūdeni. Tā ir vāja un nestabila neorganiskā skābe, kas nav atklāta šķīdumā, jo tās veidošanās reakcija ir atgriezeniska un skābe ātri sadalās reaģentos, kas to veidoja (SO 2 un H 2 O).
Sērskābes molekula līdz šim ir atklāta tikai gāzes fāzē. Šīs skābes konjugētās bāzes ir parastie anjoni sulfītu un bisulfītu formā.
Avots: Benjah-bmm27, no Wikimedia Commons. SO 2 šķīdumu Ramana spektrs rāda tikai signālus, kas saistīti ar SO 2 molekulu un bisulfīta jonu, HSO 3 - , kas atbilst šādam līdzsvaram:
SO 2 + H 2 O <=> HSO 3 - + H +
Tas norāda, ka, izmantojot Ramana spektru, nav iespējams noteikt sērskābes klātbūtni sēra dioksīda šķīdumā ūdenī.
Saskaroties ar atmosfēru, tas ātri pārvēršas sērskābē. Sērskābe tiek atdalīta līdz sērūdeņražam, atšķaidot sērskābi un cinku.
Mēģinājums koncentrēt SO 2 šķīdumu, iztvaicējot ūdeni, lai iegūtu sērskābi, kas nesatur ūdeni, nesniedza rezultātus, jo skābe ātri sadalās (mainot veidošanās reakciju), tāpēc skābe nevar būt izolētam.
Dabiska veidošanās
Sērskābe dabā veidojas, apvienojot sēra dioksīdu, kas ir lielu rūpnīcu darbības produkts, ar atmosfēras ūdeni. Šī iemesla dēļ to uzskata par skāba lietus starpproduktu, nodarot lielu kaitējumu lauksaimniecībai un videi.
Tās skābā forma dabā nav izmantojama, bet parasti to sagatavo nātrija un kālija sāļos, sulfītā un bisulfītā.
Sulfīts organismā rodas endogēnā veidā, sēra saturošu aminoskābju metabolisma rezultātā. Tāpat sulfītu iegūst kā pārtikas produktu un dzērienu fermentācijas produktu. Sulfīts ir alergēns, neirotoksisks un metabolisks. To metabolizē enzīms sulfīta oksidāze, kas pārvērš to sulfātā, nekaitīgā savienojumā.
Uzbūve
Izolēta molekula
Attēlā var redzēt izolētas sērskābes molekulas struktūru gāzveida stāvoklī. Dzeltenā sfēra centrā atbilst sēra atomam, sarkanā - skābekļa atomiem un baltā - ūdeņražiem. Tā molekulārā ģeometrija ap S atomu ir trigonāla piramīda, O pamatiem zīmējot bāzi.
Tātad H 2 SO 3 molekulas gāzveida stāvoklī var uzskatīt par niecīgām trigonālām piramīdām, kas peld gaisā, pieņemot, ka tās ir pietiekami stabilas, lai kādu laiku izturētu bez reakcijas.
Struktūra skaidri norāda, no kurienes nāk divi skābie ūdeņraži: no ar sēru saistītām hidroksilgrupām, HO-SO-OH. Tāpēc attiecībā uz šo savienojumu nav pareizi uzskatīt, ka viens no skābiem protoniem, H + , tiek atbrīvots no sēra atoma, H-SO 2 (OH).
Abas OH grupas ļaut sērūdeņraža skābi, lai mijiedarbotos ar ūdeņraža saites un, turklāt, skābekļa no S = O bond ir ūdeņraža akceptoru, kas padara H 2 SO 3 gan labi donora un akceptora no minētajiem tiltu.
Saskaņā ar iepriekšminēto H 2 SO 3 vajadzētu spēt kondensēties šķidrumā, kā to dara sērskābe, H 2 SO 4 . Tomēr tas tā nav.
Ūdens ieskauta molekula
Līdz šim nav bijis iespējams iegūt bezūdens sērūdeņraža skābi, kas ir, H 2 SO 3 (1); savukārt H 2 SO 4 (aq) pēc dehidratācijas pārvēršas bezūdens formā H 2 SO 4 (1), kas ir blīvs un viskozs šķidrums.
Ja pieņem, ka H 2 SO 3 molekula paliek nemainīga, tad tā spēs lielā mērā izšķīst ūdenī. Mijiedarbība, kas valdītu minētajos ūdens šķīdumos, atkal būtu ūdeņraža saites; Tomēr hidrolīzes līdzsvara rezultātā būs arī elektrostatiska mijiedarbība:
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 +
Sulfīta jons, SO 3 2, būtu tā pati molekula kā iepriekš, bet bez baltajām sfērām; un sērūdeņraža (vai bisulfīta) jons, HSO 3 - , saglabā baltu sfēru. Sāļu bezgalība var rasties no abiem anjoniem, daži ir nestabilāki nekā citi.
Patiesībā ir apstiprināts, ka ārkārtīgi nelielu daļu risinājumu veido H 2 SO 3 ; tas ir, izskaidrotā molekula nav tā, kas tieši mijiedarbojas ar ūdens molekulām. Iemesls tam ir fakts, ka tā sadalās, veidojot SO 2 un H 2 O, kas ir termodinamiski labvēlīgi.
SW
Sērskābes patieso struktūru veido sēra dioksīda molekula, ko ieskauj ūdens lode, kuru veido n molekulas.
Tādējādi SO 2 , kura struktūra ir leņķiska (bumeranga tipa), kopā ar ūdens sfēru ir atbildīga par skābiem protoniem, kas raksturo skābumu:
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 +
Papildus šim līdzsvaram ir arī SO 2 šķīdības līdzsvars , kura molekula var izkļūt no ūdens gāzes fāzē:
SO 2 (g) <=> SO 2 (ac)
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Molekulārā formula
H 2 SO 3
Molekulārais svars
82,073 g / mol.
Ārējais izskats
Tas ir bezkrāsains šķidrums ar asu, sēra aromātu.
Blīvums
1,03 g / ml.
Tvaika blīvums
2.3. (Attiecībā pret gaisu pieņem kā 1)
Kodīgums
Tas ir kodīgs metāliem un audumiem.
Šķīdība ūdenī
Sajauc ar ūdeni.
Jutīgums
Tas ir jutīgs pret gaisu.
Stabilitāte
Stabils, bet nesaderīgs ar stiprām bāzēm.
Skābuma konstante (Ka)
1,54 x 10 -2
pKa
1,81
pH
1,5 pēc pH skalas.
aizdegšanās punkts
Nav uzliesmojošs.
Sadalīšanās
Karsējot sērskābi, tā var sadalīties, izdalot toksiskus sēra oksīda dūmus.
Nomenklatūra
Sēram ir šāda valence: ± 2, +4 un +6. Pēc formulas H 2 SO 3 var aprēķināt, kāds valences vai oksidācijas skaitlis ir sēram savienojumā. Lai to izdarītu, vienkārši atrisiniet algebrisko summu:
2 (+1) + 1v + 3 (-2) = 0
Tā kā tas ir neitrāls savienojums, to veidojošo atomu lādiņu summai ir jābūt 0. Risinot iepriekšējam vienādojumam v, mums ir:
v = (6-2) / 1
Tādējādi v ir vienāds ar +4. Tas ir, sērs piedalās otrajā valencē, un saskaņā ar tradicionālo nomenklatūru nosaukumam jāpievieno piedēklis –oso. Šī iemesla dēļ H 2 SO 3 sauc par sērskābi .
Vēl viens ātrāks veids, kā noteikt šo valenci, ir, salīdzinot H 2 SO 3 ar H 2 SO 4 . H 2 SO 4 sēra valents ir +6, tāpēc, ja tiek noņemts O, valence samazinās līdz +4; un, ja vēl viens tiek noņemts, zemākā valence +2 (tas būtu gadījumā ar skābo hipo sēra lāci , H 2 SO 2 ).
Lai arī tas ir mazāk pazīstams, saskaņā ar krājumu nomenklatūru H 2 SO 3 var saukt arī par trioksosērskābi (IV).
Sintēze
Tehniski tas veidojas, sadedzinot sēru, veidojot sēra dioksīdu. Tad tas izšķīst ūdenī, veidojot sērskābi. Tomēr reakcija ir atgriezeniska un skābe ātri sadalās atpakaļ reaģentos.
Tas ir izskaidrojums tam, kāpēc sērskābe nav atrodama ūdens šķīdumā (kā jau minēts sadaļā par tā ķīmisko struktūru).
Lietojumprogrammas
Avots: Pxhere
Parasti sērskābes lietojumi un pielietojumi, jo tā klātbūtni nevar noteikt, attiecas uz sēra dioksīda un skābes bāzu un sāļu šķīdumu lietojumiem un pielietojumu.
Kokā
Sulfīta procesā koksnes celulozi iegūst gandrīz tīru celulozes šķiedru veidā. Lignīna iegūšanai no koksnes skaidām tiek izmantoti dažādi sērskābes sāļi, izmantojot augstspiediena traukus, ko sauc par digistoriem.
Atkarībā no pH koksnes iegūšanas procesā izmantotie sāļi ir sulfīti (SO 3 2 ) vai bisulfīti (HSO 3 - ). Counter ion var būt Na + , Ca 2+ , K + vai NH 4 + .
Dezinfekcijas un balināšanas līdzeklis
-Sēra skābi izmanto kā dezinfekcijas līdzekli. To lieto arī kā vieglu balināšanas līdzekli, īpaši materiāliem, kas jutīgi pret hloru. Turklāt to izmanto kā zobu balinātāju un pārtikas piedevu.
-Tā ir dažādu ādas kopšanas kosmētikas sastāvdaļa un tika izmantota kā pesticīdu elements žurku iznīcināšanā. Novērš traipus, ko uz dažādiem audumiem rada vīns vai augļi.
-Tas kalpo kā antiseptisks līdzeklis, efektīvs, lai izvairītos no ādas infekcijām. Reizēm to izmantoja fumigācijās, lai dezinficētu kuģus, slimo epidēmijas upuru mantas utt.
Konservants
Sērskābi izmanto kā augļu un dārzeņu konservantu un tādu dzērienu kā vīna un alus fermentācijas novēršanai, kas ir antioksidants, antibakteriāls un fungicīds elements.
Citi lietojumi
-Sērskābe tiek izmantota zāļu un ķīmisku vielu sintēzē; vīna un alus ražošanā; naftas produktu rafinēšana; un to izmanto kā analītisko reaģentu.
-Bisulfīts reaģē ar pirimidīna nukleozīdiem un pievieno divkāršo saiti starp pirimidīna 5. un 6. pozīciju, modificējot saiti. Bisulfīta transformāciju izmanto, lai pārbaudītu polinukleotīdu sekundārās vai augstākās struktūras.
Atsauces
- Wikipedia. (2018). Sērskābe. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Skābju nomenklatūra. . Atgūts no: 2.chemistry.gatech.edu
- Voegele F. Andreas & col. (2002). Par sērskābes (H 2 SO 3 ) un tās dimera stabilitāti . Chem., Eur. J. 2002., 8., Nr.
- Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums., 393. lpp.). Mc Graw Hill.
- Calvo Flores FG (nd). Neorganiskās ķīmijas sastāvs. . Atgūts no: ugr.es
- PubChem. (2018). Sērskābe. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Stīvens S. Zumdahls. (2008. gada 15. augusts). Skābes skābe. Encyclopædia Britannica. Atgūts no: britannica.com