ASID SULFUR: STRUKTUR, SIFAT, TATANAMA, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The asid sulfurous adalah oxyacid dibentuk dengan melarutkan sulfur dioksida, SO ₂ , air. Ia adalah asid anorganik yang lemah dan tidak stabil, yang tidak dapat dikesan dalam larutan, kerana tindak balas pembentukannya dapat diterbalikkan dan asid cepat terurai dalam reagen yang menghasilkannya (SO ₂ dan H ₂ O).

Molekul asid sulfur setakat ini hanya dapat dikesan dalam fasa gas. Asas konjugasi asid ini adalah anion biasa dalam bentuk sulfite dan bisulfit.

Sumber: Benjah-bmm27, dari Wikimedia Commons Spektrum penyelesaian SO ₂ Raman hanya menunjukkan isyarat kerana molekul SO ₂ dan ion bisulfit, HSO ₃ ^- , sesuai dengan keseimbangan berikut:

SO ₂ + H ₂ O <=> HSO ₃ ^- + H ⁺

Ini menunjukkan bahawa menggunakan spektrum Raman tidak mungkin untuk mengesan kehadiran asid sulfur dalam larutan sulfur dioksida di dalam air.

Apabila terkena atmosfera, cepat berubah menjadi asid sulfurik. Asid sulfur dikurangkan menjadi hidrogen sulfida dengan tindakan mencairkan asid sulfurik dan zink.

Percubaan untuk memusatkan larutan SO ₂ dengan menguap air untuk mendapatkan asid sulfur bebas dari air, tidak membuahkan hasil, kerana asid terurai dengan cepat (membalikkan reaksi pembentukan), sehingga asid tidak dapat terpencil.

Pembentukan semula jadi

Asid sulfur terbentuk secara semula jadi dengan gabungan sulfur dioksida, produk aktiviti kilang-kilang besar, dengan air atmosfera. Atas sebab ini, ia dianggap sebagai produk antara hujan asid, menyebabkan kerosakan besar pada pertanian dan alam sekitar.

Bentuk asidnya tidak dapat digunakan secara semula jadi, tetapi biasanya dibuat dalam garam natrium dan kalium, sulfit dan bisulfit.

Sulfite dihasilkan secara endogen dalam tubuh sebagai hasil metabolisme asid amino yang mengandungi sulfur. Begitu juga, sulfite dihasilkan sebagai produk penapaian makanan dan minuman. Sulfit adalah alergenik, neurotoksik, dan metabolik. Ia dimetabolisme oleh enzim sulfite oksidase yang mengubahnya menjadi sulfat, sebatian yang tidak berbahaya.

Struktur

Molekul terpencil

Dalam gambar anda dapat melihat struktur molekul asid sulfurosa terpencil dalam keadaan gas. Sfera kuning di tengah sepadan dengan atom sulfur, yang merah ke atom oksigen, dan yang putih ke hidrogen. Geometri molekulnya di sekitar atom S adalah piramid trigonal, dengan atom O melukis asasnya.

Kemudian, dalam keadaan gas, molekul H ₂ SO ₃ dapat dianggap sebagai piramid trigonal kecil yang terapung di udara, dengan asumsi bahawa cukup stabil untuk bertahan pada waktu tertentu tanpa bertindak balas.

Strukturnya menjelaskan dari mana kedua hidrogen berasid berasal: dari kumpulan hidroksil terikat sulfur, HO-SO-OH. Oleh itu, untuk sebatian ini, tidak betul untuk menganggap bahawa salah satu proton berasid, H ⁺ , dilepaskan dari atom sulfur, H-SO ₂ (OH).

Kedua-dua kumpulan OH membolehkan asid sulfurous untuk berinteraksi melalui ikatan hidrogen dan, selain dari itu oksigen S = O bon ialah penerima hidrogen, yang membuat H ₂ SO ₃ kedua-dua penderma baik dan penerima bon ini.

Mengikut perkara di atas, H ₂ SO ₃ seharusnya dapat mengembun menjadi cecair, seperti yang dilakukan oleh asid sulfurik, H ₂ SO ₄ . Walaupun begitu, itu bukan bagaimana ia berlaku.

Molekul dikelilingi oleh air

Sehingga kini, tidak mustahil untuk memperoleh asid sulfurous anhidrat, iaitu H ₂ SO ₃ (1); sementara H ₂ SO ₄ (aq), sebaliknya, setelah dinyahhidratkan, berubah menjadi bentuk anhidratnya, H ₂ SO ₄ (l), yang merupakan cecair padat dan likat.

Sekiranya molekul H ₂ SO ₃ dianggap tidak berubah, maka ia akan dapat larut dalam jumlah besar di dalam air. Interaksi yang akan ditentukan dalam larutan berair tersebut akan menjadi ikatan hidrogen; Walau bagaimanapun, terdapat juga interaksi elektrostatik akibat keseimbangan hidrolisis:

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 ⁺

Ion sulfite, SO ₃ ^2- akan menjadi molekul yang sama seperti di atas, tetapi tanpa sfera putih; dan ion hidrogen sulfit (atau bisulfit), HSO ₃ ^- , mengekalkan sfera putih. Kekurangan garam boleh timbul dari kedua-dua anion, ada yang lebih tidak stabil daripada yang lain.

Pada kenyataannya, telah disahkan bahawa sebilangan kecil penyelesaian terdiri daripada H ₂ SO ₃ ; iaitu molekul yang dijelaskan bukanlah molekul yang berinteraksi secara langsung dengan molekul air. Sebabnya adalah kerana fakta bahawa ia mengalami penguraian yang berasal dari SO ₂ dan H ₂ O, yang disukai secara termodinamik.

SW

Struktur asid sulfur yang sebenarnya terdiri daripada molekul sulfur dioksida yang dikelilingi oleh sfera air yang terdiri daripada molekul n.

Oleh itu, SO ₂ , yang strukturnya bersudut (jenis bumerang), bersama dengan sfera berairnya, bertanggungjawab untuk proton berasid yang menjadi ciri keasidan:

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 ⁺

Sebagai tambahan kepada keseimbangan ini, terdapat juga keseimbangan kelarutan untuk SO ₂ , yang molekulnya dapat melepaskan diri dari air ke fasa gas:

SO ₂ (g) <=> SO ₂ (ac)

Sifat fizikal dan kimia

Formula molekul

H ₂ JADI ₃

Berat molekul

82.073 g / mol.

Penampilan fizikal

Ini adalah cecair tidak berwarna, dengan bau belerang yang menyengat.

Ketumpatan

1.03 g / ml.

Ketumpatan wap

2.3 (berkaitan dengan udara yang diambil sebagai 1)

Kekotoran

Ia menghakis logam dan kain.

Keterlarutan air

Boleh dicampur dengan air.

Kepekaan

Ia sensitif terhadap udara.

Kestabilan

Stabil, tetapi tidak sesuai dengan asas yang kuat.

Pemalar keasidan (Ka)

1.54 x 10 ^-2

pKa

1.81

pH

1.5 pada skala pH.

titik pencucuhan

Tidak mudah terbakar.

Penguraian

Apabila asid sulfur dipanaskan, ia dapat terurai, mengeluarkan asap sulfur oksida toksik.

Tatanama

Sulfur mempunyai valensi berikut: ± 2, +4 dan +6. Dari formula H ₂ SO ₃ , dapat dikira bilangan valensi atau bilangan pengoksidaan sulfur dalam sebatian. Untuk melakukan ini, selesaikan jumlah algebra:

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

Oleh kerana ia adalah sebatian neutral, jumlah cas atom yang membentuknya mestilah 0. Menyelesaikan v untuk persamaan sebelumnya, kita mempunyai:

v = (6-2) / 1

Oleh itu, v sama dengan +4. Maksudnya, belerang berpartisipasi dengan kekuatan kedua, dan menurut nomenklatur tradisional, akhiran - siapa pun mesti ditambahkan pada nama. Atas sebab ini, H ₂ SO ₃ dikenali sebagai asid sulfur .

Kaedah lain yang lebih pantas untuk menentukan keberanian ini adalah dengan membandingkan H ₂ SO ₃ dengan H ₂ SO ₄ . Dalam H ₂ SO ₄ , belerang mempunyai valensi +6, jadi jika O dikeluarkan, valensi turun menjadi +4; dan jika yang lain dikeluarkan, valensi bawah +2 (yang akan berlaku untuk beruang sulfur asid hypo , H ₂ SO ₂ ).

Walaupun kurang dikenali, H ₂ SO ₃ juga dapat disebut asam trioxosulfuric (IV), menurut nomenklatur stok.

Sintesis

Secara teknikal ia dibentuk dengan membakar sulfur untuk membentuk sulfur dioksida. Kemudian larut dalam air untuk membentuk asid sulfur. Walau bagaimanapun, tindak balas dapat diterbalikkan dan asid cepat terurai kembali ke dalam reaktan.

Ini adalah penjelasan mengapa asid sulfur tidak dijumpai dalam larutan berair (seperti yang telah disebutkan di bahagian struktur kimianya).

Permohonan

Sumber: Pxhere

Umumnya, penggunaan dan penggunaan asid sulfur, kerana keberadaannya tidak dapat dikesan, merujuk pada penggunaan dan aplikasi larutan sulfur dioksida dan basa dan garam asid.

Di kayu

Dalam proses sulfit, pulpa kayu dihasilkan dalam bentuk serat selulosa yang hampir tulen. Pelbagai garam asid sulfur digunakan untuk mengekstrak lignin dari serpihan kayu, menggunakan kapal tekanan tinggi yang disebut digistor.

Garam yang digunakan dalam proses mendapatkan pulpa kayu adalah sulfite (SO ₃ ^2- ) atau bisulfite (HSO ₃ ^- ), bergantung pada pH. Ion pembilang boleh berupa Na ⁺ , Ca ²⁺ , K ⁺ atau NH ₄ ⁺ .

Ejen pembasmian kuman dan pelunturan

-Sulfurous acid digunakan sebagai pembasmi kuman. Ia juga digunakan sebagai agen pemutihan ringan, terutama untuk bahan sensitif klorin. Di samping itu, ia digunakan sebagai pemutih gigi dan bahan tambahan makanan.

-Ia adalah ramuan dalam pelbagai kosmetik untuk penjagaan kulit dan digunakan sebagai unsur racun perosak dalam penghapusan tikus. Menghilangkan noda yang disebabkan oleh anggur atau buah pada kain yang berbeza.

-Ia berfungsi sebagai antiseptik, berkesan untuk mengelakkan jangkitan kulit. Kadang-kadang, ia digunakan dalam pengasapan untuk membasmi kuman kapal, barang-barang mangsa wabak yang sakit, dll.

Ejen pengawet

Asid sulfur digunakan sebagai pengawet untuk buah-buahan dan sayur-sayuran dan untuk mencegah fermentasi minuman seperti anggur dan bir, menjadi unsur antioksidan, antibakteria dan fungisida.

Kegunaan lain

Asid sulfur digunakan dalam sintesis ubat dan bahan kimia; dalam pengeluaran wain dan bir; penapisan produk petroleum; dan digunakan sebagai reagen analitik.

-Bululite bertindak balas dengan nukleosida pyrimidine dan menambah ikatan berganda antara kedudukan 5 dan 6 pyrimidine, mengubah ikatan. Transformasi bisulfit digunakan untuk menguji struktur polinukleotida sekunder atau lebih tinggi.

Rujukan

1. Wikipedia. (2018). Asid sulfur. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
2. Tatanama asid. . Dipulihkan dari: 2.chemistry.gatech.edu
3. Voegele F. Andreas & kol. (2002). Mengenai Kestabilan Asid Sulfurus (H ₂ SO ₃ ) dan Dimeranya. Chem. Eur J. 2002. 8, No.24.
4. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat., Hlm. 393). Bukit Mc Graw.
5. Calvo Flores FG (nd). Formulasi kimia bukan organik. . Dipulihkan dari: ugr.es
6. PubChem. (2018). Asid sulfur. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Steven S. Zumdahl. (15 Ogos 2008). Oksid. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: britannica.com