的亚硫酸是由二氧化硫,SO溶解形成的含氧酸2,水。它是一种弱而不稳定的无机酸,尚未在溶液中检测到,因为它的形成反应是可逆的,并且该酸在生成它的试剂(SO 2和H 2 O)中迅速分解。
迄今为止,仅在气相中检测到亚硫酸分子。该酸的共轭碱是亚硫酸根和亚硫酸氢根形式的常见阴离子。
来源:本杰-bmm27,从SO维基共享资源的拉曼光谱2的解决方案只示出了信号由于SO 2分子和亚硫酸氢盐离子,HSO 3 - ,具有以下平衡是一致的:
SO 2 + H 2 ö<=> HSO 3 - + H +
这表明使用拉曼光谱不可能检测二氧化硫在水中的溶液中亚硫酸的存在。
当暴露于大气中时,它迅速变成硫酸。亚硫酸在稀硫酸和锌的作用下还原为硫化氢。
通过蒸发水来浓缩SO 2溶液以获得不含水的亚硫酸的尝试没有产生任何结果,因为该酸会迅速分解(使形成反应逆转),因此该酸不能被隔离。
自然形成
在自然界中,亚硫酸是由大型工厂活动的产物二氧化硫与大气中的水混合形成的。因此,它被认为是酸雨的中间产物,会对农业和环境造成极大的破坏。
它的酸形式本质上不可用,但通常以其钠盐和钾盐,亚硫酸盐和亚硫酸氢盐的形式制备。
由于含硫氨基酸的代谢,亚硫酸盐在体内内源性产生。同样,亚硫酸盐也作为食品和饮料发酵的产物而产生。亚硫酸盐具有致敏性,神经毒性和代谢作用。它被亚硫酸氧化酶代谢,将其转化为无害的硫酸盐。
结构体
分离分子
在图像中,您可以看到气态分离的亚硫酸分子的结构。中心的黄色球形对应于硫原子,红色球形对应于氧原子,白色球形对应于氢。它围绕S原子的分子几何结构是一个三角金字塔,O原子画了基。
然后,在气态下,假设H 2 SO 3分子足够稳定,可以持续一定时间而不发生反应,则可以认为它是漂浮在空气中的微小三角锥。
该结构清楚地表明了两个酸性氢的来源:硫键合的羟基HO-SO-OH。因此,对于这种化合物,不能假定酸性质子之一H +从硫原子H-SO 2(OH)中释放出来。
两个OH基团允许亚硫酸通过氢键相互作用,此外,S = O键的氧是氢受体,这使得H 2 SO 3既是所述桥的良好供体又是受体。
根据以上所述,H 2 SO 3应该能够像硫酸一样凝结为液体H 2 SO 4。然而,事实并非如此。
分子被水包围
迄今为止,尚不可能获得无水亚硫酸,即H 2 SO 3(1)。另一方面,H 2 SO 4(aq)脱水后变成无水形式的H 2 SO 4(1),是一种稠密的液体。
如果假定H 2 SO 3分子保持不变,那么它将能够在很大程度上溶解在水中。在所述水溶液中起支配作用的相互作用将再次是氢键。但是,水解平衡也会导致静电相互作用:
ħ 2 SO 3(水溶液)+ H 2 O(升)<=> HSO 3 - (水溶液)+ H 3 ö +(水溶液)
HSO 3 - (水溶液)+ H 2 O(升)<=> SO 3 2-(水溶液)+ H 3 ö +
亚硫酸根离子SO 3 2-与上述分子相同,但没有白色球;和亚硫酸氢盐(或亚硫酸氢)离子,HSO 3 - ,保留一个白色球体。盐的无限性可能源于两种阴离子,有些阴离子比其他阴离子更不稳定。
实际上,已经证实溶液的极小部分是由H 2 SO 3组成的。也就是说,所解释的分子不是直接与水分子相互作用的分子。其原因是由于它经历了热力学上有利于SO 2和H 2 O 分解的事实。
西南
亚硫酸的真正结构是由一个由n个分子组成的水球包围的二氧化硫分子组成。
因此,SO 2的结构为角形(回旋镖型)及其水球体,是表征酸度的酸性质子的原因:
SO 2 ∙nH的2 O(水溶液)+ H 2 O(升)<=>ħ 3 ö +(水溶液)+ HSO 3 - (水溶液)+ NH 2 O(L)
HSO 3 - (水溶液)+ H 2 O(升)<=> SO 3 2-(水溶液)+ H 3 ö +
除了这种平衡之外,SO 2还具有溶解度平衡,其分子可以从水中逸出进入气相:
SO 2(g)<=> SO 2(ac)
物理和化学特性
分子式
H 2 SO 3
分子量
82.073克/摩尔
外观
它是无色液体,带有刺鼻的硫磺味。
密度
1.03克/毫升。
蒸气密度
2.3(以空气为1)
腐蚀性
对金属和织物有腐蚀性。
水溶性
与水混溶。
灵敏度
它对空气敏感。
稳定性
稳定,但与强大的基础不兼容。
酸度常数(Ka)
1.54 x 10 -2
钾
1.81
pH值
pH值为1.5。
燃点
不易燃。
分解
亚硫酸加热时会分解,散发出有毒的氧化硫烟雾。
命名法
硫的化合价为:±2,+ 4和+6。根据式H 2 SO 3,可以计算出硫在化合物中的化合价或氧化数。为此,只需求解一个代数和:
2(+1)+ 1v + 3(-2)= 0
由于它是中性化合物,构成它的原子的电荷总和必须为0。对于上一个方程式,求解v,我们得到:
v =(6-2)/ 1
因此,v等于+4。也就是说,硫以其第二价参与,并且根据传统命名法,必须在名称后添加后缀–oso。因此,H 2 SO 3被称为硫酸。
确定该化合价的另一种更快的方法是将H 2 SO 3与H 2 SO 4进行比较。在H 2 SO 4中,硫的化合价为+6,因此,如果除去O,则化合价降至+4;当O被去除时,化合价下降至+4。并且如果另一个被去除时,下化合价2(这将是对于酸的情况下低的硫熊,H 2 SO 2)。
虽然鲜为人知,但根据库存命名法,H 2 SO 3也可以称为三氧硫酸(IV)。
合成
从技术上讲,它是通过燃烧硫形成二氧化硫而形成的。然后溶于水形成亚硫酸。但是,该反应是可逆的,并且酸迅速分解回到反应物中。
这解释了为什么在水溶液中没有发现亚硫酸(正如在其化学结构部分中已经提到的)。
应用领域
资料来源:Pxhere
通常,由于无法检测到硫酸的存在,因此其用途和用途是指二氧化硫溶液,酸的碱和盐的用途和用途。
在树林里
在亚硫酸盐法中,木浆几乎以纯纤维素纤维的形式生产。各种亚硫酸盐可通过称为“电阻器”的高压容器从木片中提取木质素。
在获得木浆的方法中使用的盐是亚硫酸盐(SO 3 2-)或亚硫酸氢(HSO 3 - ),这取决于pH值。抗衡离子可以是Na +,Ca 2 +,K +或NH 4 +。
消毒漂白剂
-亚硫酸用作消毒剂。它也用作温和的漂白剂,特别是对氯敏感的材料。此外,它还用作牙齿增白剂和食品添加剂。
-它是各种化妆品中的一种成分,可用于皮肤护理,并在消除大鼠中用作杀虫剂。消除酒或水果在不同织物上造成的污渍。
-作为防腐剂,可有效避免皮肤感染。有时,它被用于熏蒸消毒船,流行病患者的财产等。
防腐剂
亚硫酸被用作水果和蔬菜的防腐剂,并且是抗氧化剂,抗菌和杀真菌元素,可防止酒和啤酒等饮料的发酵。
其他用途
-亚硫酸用于药物和化学品的合成;在葡萄酒和啤酒的生产中;石油产品的精炼;用作分析试剂。
-亚硫酸氢盐与嘧啶核苷反应,并在嘧啶的5和6位之间加成双键,从而修饰该键。亚硫酸氢盐转化用于测试多核苷酸的二级或高级结构。
参考文献
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