kwas siarkowy

Formuła strukturalna
Generał
Nazwisko	kwas siarkowy
inne nazwy	Kwas Siarkowy Kwas siarkowy Siarczyn dwuwodoru
Formuła molekularna	H 2 SO 3
Krótki opis	bezbarwna ciecz o ostrym zapachu dwutlenku siarki
Zewnętrzne identyfikatory / bazy danych
numer CAS 7782-99-2 Numer WE 231-973-1 Karta informacyjna ECHA 100,029,066 PubChem 1100 ChemSpider 1069 Wikidane Q206778
nieruchomości
Masa cząsteczkowa	82,02 g mol -1
Stan fizyczny	ciekły
gęstość	1,03 g cm -3
wartość pK s	pK s 1 : 1,81 pKa a 2 : 6,99
rozpuszczalność	Całkowicie mieszalny z wodą, stabilny tylko w roztworze
instrukcje bezpieczeństwa
Oznakowanie zagrożeń GHS niebezpieczeństwo Zwroty H i P. H: 332-314 P: 280-301 + 330 + 331-302 + 352-304 + 340-305 + 351 + 338-310
O ile to możliwe i zwyczajowe, stosuje się jednostki SI . O ile nie zaznaczono inaczej, podane dane dotyczą warunków standardowych .

Kwasu siarkowego jest niestabilny, istnieje tylko w roztworze wodnym, dwuzasadowy kwas , który po zwolnieniu dwutlenku siarki w wodzie jest utworzona; ich sole i estry nazywane są siarczynami i wodorosiarczynami .

nieruchomości

Właściwości chemiczne

W roztworze wodnym istnieje równowaga między dwutlenkiem siarki a kwasem siarkowym:

${\ Displaystyle \ mathrm {SO_ {2} (aq) + H_ {2} O (l) \ \ rightleftharpoons \ H_ {2} SO_ {3} (aq)}}$

Równowaga reakcji jest daleko na lewo.

W przypadku próby odparowania roztworu w celu uzyskania bezwodnego kwasu siarkowego, rozkłada się on w odwrotnej kolejności do reakcji tworzenia. Podczas chłodzenia klatrat SO ₂  · 5,75 H ₂ O krystalizuje i ponownie rozkłada się w temperaturze 7 ° C. Dlatego nie można wyodrębnić wolnego kwasu siarkowego H ₂ SO ₃ .

Protolizy z kwasem siarkowym prowadzi się w dwóch etapach. W pierwszym etapie powstaje siarczyn wodoru:

${\ Displaystyle \ mathrm {H_ {2} SO_ {3} + H_ {2} O \ \ rightleftharpoons \ HSO_ {3} ^ {-} + H_ {3} O ^ {+}}}$

Kwas stałej K _S1 jest formalnie określone (analogicznie do kwasu karboksylowego ) od sumy stężeń rozpuszczonego dwutlenku siarki i kwasu siarkowego:

${\ Displaystyle \ mathrm {{\ Frac {{\ mathit {c}} _ {H_ {3} O ^ {+}} \ cdot {\ mathit {c}} _ {HSO_ {3} ^ {-}}} {{\ mathit {c}} _ {[H_ {2} SO_ {3}]}}} = K_ {S1} = 1 {,} 54 \ cdot 10 ^ {- 2}}}$

Z ${\ displaystyle \ mathrm {{\ mathit {c}} _ {[H_ {2} SO_ {3}]} = {\ mathit {c}} _ {H_ {2} SO_ {3}} + {\ mathit { c}} _ {SO_ {2} (aq)}}}$

Rzeczywista moc kwasu jest jednak znacznie wyższa, ponieważ w roztworach wodnych praktycznie nie ma cząsteczek H ₂ SO ₃ . Poniższe dotyczy drugiego etapu protolizy (K _S2 ):

${\ Displaystyle \ mathrm {HSO_ {3} ^ {-} + H_ {2} O \ \ rightleftharpoons \ SO_ {3} ^ {2 -} + H_ {3} O ^ {+}}}$

${\ Displaystyle \ mathrm {{\ Frac {{\ mathit {c}} _ {H_ {3} O ^ {+}} \ cdot {\ mathit {c}} _ {SO_ {3} ^ {2-}} } {{\ mathit {c}} _ {HSO_ {3} ^ {-}}}} = K_ {S2} = 1 {,} 02 \ cdot 10 ^ {- 7}}}$

Anion siarczynowy

Dodawany do kwasu siarkowego zawierającego zasady , tlenki metali lub węglany , krystalizuje więc wraz z odparowaniem roztworów , soli kwasu siarkowego , siarczynów , z.

Wodorosiarczyny można krystalizować tylko z dużymi kationami , w przeciwnym razie powstają disiarczyny . W ciele stałym anion wodorosiarczynowy jest w postaci sulfonianu , pozostały wodór jest związany z siarką.

Tautomeria

Tautomeria kwasu siarkowego z kwasem sulfonowym

Kwas siarkawy tworzy w wodzie dwa jednowartościowe aniony tautomeryczne, jony wodorosiarczynowe i sulfonianowe o strukturach HSO ₃ ^- i SHO ₃ ^- , które można otrzymać jako produkty deprotonowania z kwasu siarkowego lub kwasu sulfonowego .

Znaczenie biologiczne

Kwas siarkowy przyczynia się również do powstawania kwaśnych deszczy , ponieważ dwutlenek siarki powstający podczas spalania paliw kopalnych (np. Węgla , ropy naftowej , produktów ropopochodnych) lub biomasy jest „wymywany” przez wodę deszczową z ziemskiej atmosfery ( patrz również: smog ). Aby zapobiec przedostawaniu się dwutlenku siarki do środowiska, istnieją różne metody odsiarczania spalin .

posługiwać się

Kwas siarkowy i jego sole są czynnikami redukującymi , ponieważ poprzez otrzymanie kolejnego atomu tlenu do kwasu siarkowego lub siarczanu utleniają się. W roztworze wodnym kwas siarkowy jest utleniany przez tlen atmosferyczny do kwasu siarkowego.

linki internetowe

Wikisłownik: sulphurous acid  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

Indywidualne dowody

1. ↑ ^{b c d e f} wejście na kwasie siarkowym w bazie substancji GESTIS o w IFA , do których dostęp 8 stycznia 2018 r. (Wymagany JavaScript)
2. ^ ^{A b c d} A. F. Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Podręcznik chemii nieorganicznej . Wydanie 101. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9 .
3. ^ Arnold Willmes, Taschenbuch Chemical Substances , Harri Deutsch, Frankfurt (M.), 2007, s.775.
4. ↑ L. Kolditz, Inorganic Chemistry, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1983, str. 476.