二硫酸の構造、性質、命名法および用途



の 二硫酸 化学式がHである硫黄の多くのオキソ酸の一つです。2S2○7. この式は、2つの硫黄原子があることを明示的に述べており、その名前からもわかるように、2つのH分子がなければなりません。2そう4 一つに。しかしながら、8個の代わりに7個の酸素があるので、1個の硫黄は3個の酸素を持たなければならない。.

この酸は発煙硫酸（または発煙硫酸）の主成分であり、硫酸の「濃い」形になります。そのようなことが優勢であり、発煙硫酸を二硫酸の同義語と見なす人もいる。ピロ硫酸の伝統的な名前でも知られています。.

画像は、ある濃度の三酸化硫黄SOを含む発煙硫酸の入った容器を示しています3, 20％まで。この物質は、油状で無色であるという特徴があります。それはSOの濃度に応じて黄色がかった茶色に変わるかもしれませんが3 そしていくつかの不純物の存在.

上記はSOの参加に関するものです3 Hで2S2○7;つまり、H分子2そう4 SOの一つと反応する3 二硫酸を形成する。このようになってH2S2○7 Hと書くこともできます。2そう4・SO3.

索引

  • 1二硫酸の構造
  • 2プロパティ
    • 2.1糖の脱水反応
  • 3命名法
  • 4つの用途
    • 4.1硫酸を保管する
    • 4.2 100％硫酸の合成
    • 4.3スルホン化
  • 5参考文献

二硫酸の構造

あなたの上にH構造があります2S2○7 球と棒のモデルで。一見すると分子の対称性に注意してください。酸素橋の左側は右側と同一です。その観点から、構造は式HOで表すことができます。3SOSO3H.

両端にはそれぞれヒドロキシル基があり、その水素はすべてのこれらの酸素原子の誘導効果によって、その正の部分電荷を増加させる。その結果、二硫酸は硫酸よりもさらに強い酸性度を有する。.

分子はHと書くことができます2そう4・SO3. しかしながら、これは分子の構造よりも発煙硫酸の組成に関連している。.

ただし、水分子がHに付加されると2S2○7, 2つのH分子が放出されます2そう4：

H2S2○7 + H2○ <=> 2H2そう4

バランスは左に移動することができます：Hの形成へ2S2○7 Hから2そう4 熱が供給されている場合。この理由のために2S2○7 ピロ硫酸としても知られています。硫酸加熱後に発生する可能性があるため.

また、冒頭で述べたように、H2S2○7 Hの直接結合によって形成される2そう4 とSO3：

そう3 + H2そう4 <=> H2S2○7

プロパティ

それが純粋に発煙硫酸から純粋に自分自身を単離することは非常に難しいので、二硫酸の特性はあまり明確に定義されていません。.

発煙硫酸中には、式Ｈを有する他の化合物が存在し得ることを覚えておかなければならない。2そう4・XSO3, xの値に応じてポリマー構造を持つことさえ可能.

それを視覚化する1つの方法は、Hの上部構造を想像することです。2S2○7 より多くのSO単位によってより長くなる3 酸素ブリッジ.

ほとんど純粋な状態でそれは36ºCで溶ける不安定な結晶性の固体（喫煙者）から成ります。しかしながら、この融点は真の組成に応じて変わり得る。.

二硫酸は、二硫酸塩（またはピロ硫酸塩）として知られるものを形成することができる。例えば、それが水酸化カリウムと反応すると、それはピロ硫酸カリウムを形成する。2S2○7.

また、分子量178 g / mol、2酸当量（2 Hions）とも言える+ それは強塩基で中和することができます）.

糖の脱水反応

発煙硫酸塩の形のこの化合物で好奇心旺盛な反応を実行することができます：砂糖の立方体のカーボンブロックへの変換.

H2S2○7 それは糖と反応して水の形でその全てのＯＨ基を除去し、それは炭素原子間の新たな結合を促進する。ブラックカーボンを生み出すことになる組合.

命名法

二硫酸は硫酸の無水物と考えられている。つまり、それは2つの酸の分子間の凝縮の水の分子の分子を失います。この化合物のための非常に多くの可能な名前で、IUPAC命名法は単に二硫酸のそれを推薦します.

「パイロ」という用語は、熱を加えることの産物として形成されるものを排他的に指す。 IUPACはHのためにこの名前を勧めません2S2○7;しかし今日でも多くの化学者によって使用されています.

硫黄原子は＋６の原子価を維持し続けているので、終了記号は変わらないままである。たとえば、次の算術演算によって計算できます。

2H + 2S + 7O = 0

2（+ 1）+ 2S + 7（-2）= 0

S = 6

用途

硫酸を貯蔵する

発煙硫酸として固化するというその特性を考慮すると、二硫酸はより安全に硫酸を溶解しそして貯蔵することができる。これは、3 Hに溶けにくい、通気性のない「ミスト」の作成を回避します。2そう4 水中よりも。 Hを取得する2そう4, 発煙硫酸に水を加えれば十分です。

H2S2○7 + H2○ <=> 2H2そう4

100％硫酸の合成

前の方程式から、2そう4 それは追加の水で希釈されます。たとえば、Hの水溶液があるとします。2そう4, どこSO3 溶液に発煙硫酸を添加すると、それは逃げる傾向があり、作業者にとって危険となります。それはあなたの集中力を高めることです.

いくらかの水が残っていれば、さらにSOが加えられる3, Hと反応する2そう4 より多くの二硫酸または発煙硫酸を生成するために、そしてそれはHを「乾燥」することによって再び水和する2そう4. １００％の濃度の硫酸を得るのに十分な回数この工程を繰り返す。.

同様の方法を用いて１００％硝酸を得る。同様に、それは爆発物の生産に使用される他の化学物質を脱水するために使用されてきました.

スルホン化

染料などの構造をスルホン化するために使用されます。つまり、-SOグループを追加する3H、その酸性プロトンを失うと、テキスタイル繊維ポリマーに固定することができる.

他方、発煙硫酸の酸性度は、第二ニトロ化を達成するために使用される（基−ＮＯを付加する）。2）芳香環へ.

参考文献

  1. シヴァー＆アトキンス。 （2008）。無機化学（第4版）。マックグローヒル.
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