황산 구조, 특성, 명명법, 용도

그  아황산 이산화황의 용해에 의해 형성된 옥살산, SO₂, 물속에 그것은 그 형성의 반응이 가역적이어서 산을 생성하는 반응물에서 급속하게 분해되기 때문에 용액에서 검출되지 않은 약하고 불안정한 무기산이다 (SO₂ 및 H₂O).

황산 분자는 현재 가스상에서만 검출되었다. 이 산의 공액 염기는 아황산염과 bisulfites의 형태로 일반적인 음이온이다.

SO 용액의 라만 스펙트럼₂ SO 분자로 인한 신호 만 보여줍니다.₂ 및 바이 설 파이트 이온, HSO₃^-, 다음 잔액과 일치합니다.

그래서₂    +  H₂O    <=> HSO₃^-     +       H⁺

이것은 라만 스펙트럼을 통해 물속의 이산화황 용액에서 아황산의 존재를 검출 할 수 없음을 나타냅니다.

대기에 노출되면 황산으로 빠르게 변합니다. 황산은 묽은 황산과 아연의 작용으로 황화수소로 환원된다..

SO 솔루션을 집중하려는 시도₂ 물을 증발 시켜서 물이없는 황산을 얻음으로써, 산이 빠르게 분해되어 (형성 반응이 역전되어) 산을 단리 할 수 ​​없으므로 아무런 결과도 얻지 못했다..

색인

• 1 자연 형성
• 2 구조
  • 2.1 분리 된 분자
  • 2.2 물에 둘러싸인 분자
  • 2.3 SO2 ∙ nH2O
• 3 물리 화학적 특성
  • 3.1 분자식
  • 3.2 분자량
  • 3.3 외관
  • 3.4 밀도
  • 3.5 증기 밀도
  • 3.6 부식성
  • 3.7 물 용해도
  • 3.8 감도
  • 3.9 안정성
  • 3.10 산도 상수 (Ka)
  • 3.11 pKa
  • 3.12 pH
  • 3.13 인화점
  • 3.14 분해
• 4 명칭
• 5 합성
• 6 용도
  • 6.1 나무 위
  • 6.2 살균제 및 표백제
  • 6.3 방부제
  • 6.4 기타 용도
• 7 참고

자연 형성

황산은 대규모 공장 활동의 산물 인 대기 중의 이산화황의 결합에 의해 자연적으로 형성됩니다. 이러한 이유로 산성비의 중간 생성물로 간주되어 농업과 환경에 커다란 피해를줍니다.

그 산 형태는 본질적으로 쓸모 없지만 보통 나트륨, 칼륨, 아황산염 및 바이 설 파이트 염으로 제조됩니다.

아황산염은 황 함유 아미노산의 대사의 결과로 체내에서 내생 적으로 생성됩니다. 마찬가지로, 아황산염은 음식과 음료의 발효 산물로 생산됩니다. 아황산염은 알레르겐, 신경 독성 및 대사 증후군입니다. 이것은 황산염 산화 효소 효소에 의해 대사되어 무해한 화합물 인 황산염으로 전환됩니다.

구조

고립 된 분자

가스 상태의 아황산의 고립 된 분자의 구조가 이미지에서 볼 수 있습니다. 중심에있는 노란색 구체는 황 원자, 빨간색 원자는 산소 원자, 흰색은 수소 원자에 해당합니다. S 원자 주위의 분자 기하학은 삼각형 피라미드이며, O 원자는 기저를 그린다..

그런 다음, 기체 상태에서, H 분자₂그래서₃ 공기 중에 떠 다니는 작은 삼각 피라미드로 간주 될 수 있습니다. 반응하지 않고 얼마 동안 지속되기에 충분히 안정되어 있다고 가정합니다..

이 구조는 두 개의 산성 수소가 어디에서 유래되었는지를 명확하게 해줍니다 : 황에 결합 된 수산기, HO-SO-OH. 따라서이 화합물의 경우 산성 양자 중 하나 인 H⁺, 황 원자로부터 방출되고, H-SO₂(OH).

2 개의 OH 기는 황산이 수소 결합을 통해 상호 작용할 수있게하며, 또한 S = O 결합의 산소는 수소 수용체이며, 이는 H₂그래서₃ 그러한 교량의 좋은 기증자와 수락 자.

상기에 따르면, H₂그래서₃ 황산처럼 액체에서 응축 될 수 있어야합니다.₂그래서₄. 그러나 이것은 그렇지 않다..

물에 둘러싸인 분자

지금까지 무수 아황산, 즉 H를 얻을 수 없었습니다₂그래서₃(l); 반면에 H₂그래서₄(ac)는 탈수 후 무수 형태로 변형되고, H₂그래서₄(l)은 고밀도의 점성 액체이다.

H 분자₂그래서₃ 변화가 없다면, 그것은 물에서 상당 부분 용해 될 것입니다. 상기 수용액에서 조절할 상호 작용은 다시 수소 교량이 될 것이다. 그러나 가수 분해 평형으로 인한 정전기 상호 작용도있을 수 있습니다.

H₂그래서₃(ac) + H₂O (l) <=> HSO₃^-(ac) + H₃O⁺(ac)

HSO₃^-(ac) + H₂O (l) <=> 그래서₃^2-(ac) + H₃O⁺

아황산 이온, SO₃^2- 그것은 위의 동일한 분자 일 것이지만 흰 구체는 없을 것입니다. 및 아황산 수소 (또는 바이 설 파이트) 이온, HSO₃^-, 흰색 구체를 유지합니다. 염분의 무한 함은 두 음이온 모두에서 발생할 수 있으며, 다른 것보다 불안정한 염려가 있습니다..

실제로, 용액의 매우 작은 부분은 H₂그래서₃; 즉, 설명 된 분자는 물 분자와 직접 상호 작용하는 분자가 아닙니다. 그 이유는 SO가 발생하는 분해를 겪기 때문입니다₂ 및 H₂또는, 열역학적으로 선호되는.

그래서₂∙nH₂O

아황산의 진정한 구조는 n 분자로 구성된 물의 구로 둘러싸인 이산화황 분자로 이루어져 있습니다.

그래서, SO₂, 수성 영역 옆에 각진 구조 (부메랑 유형)가 있으며 산성을 특징으로하는 산성 양성자를 담당합니다.

그래서₂∙ nH₂O (ac) + H₂O (l) <=> H₃O⁺(ac) + HSO₃^-(ac) + nH₂O (l)

HSO₃^-(ac) + H₂O (l) <=> 그래서₃^2-(ac) + H₃O⁺

이 균형에 추가하여, SO에 대한 용해도 균형이 존재한다₂, 그의 분자는 물에서 기체 상으로 빠져 나올 수있다.

그래서₂(g) <=> 그래서₂(ac)

물리 화학적 특성

분자식

H₂그래서₃

분자량

82,073 g / mol.

외관

그것은 매운 유황 냄새와 무색 액체입니다.

밀도

1.03 g / ml.

증기 밀도

2.3 (공기와 관련하여 1로 취해진 다)

부식

금속과 직물에 부식성이있다..

물에 대한 용해도

물과 섞임.

감수성

공기에 민감합니다..

안정성

안정적이지만 강한 기반과는 양립 할 수 없다..

산도 상수 (Ka)

1.54 x 10^-2

pKa

1.81

pH

pH 가늠자에 1.5.

점화 점

인화성이 없음.

분해

가열 된 아황산이 분해되어 유황 산화물의 유독성 연기를 방출 할 수있다..

명명법

유황에는 다음과 같은 원자가가있다 : ± 2, +4, +6. 수식 H부터₂그래서₃, 황이 화합물에 어떤 원자가 또는 산화 수를 계산할 수 있습니다. 이렇게하려면 대수 합계를 푸는 것으로 충분합니다.

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

중립 화합물이기 때문에, 그것을 구성하는 원자의 전하의 합은 0이어야합니다. 위의 방정식에 대해 v를 풀면, 우리는 다음을 얻습니다 :

v = (6-2) / 1

따라서 v는 +4와 같습니다. 즉, 유황은 두 번째 원자가에 참여하며 전통적 명명법에 따르면 접미사 -oso가 이름에 추가되어야합니다. 이 이유 때문에 H₂그래서₃ 황산으로 알려져있다.품다.

이 원자가를 결정하는 또 다른 더 빠른 방법은 H₂그래서₃ H와₂그래서₄. H 조₂그래서₄ 유황은 원자가가 +6이므로 O가 제거되면 원자가는 +4로 떨어집니다. 다른 하나가 제거되면, 원자가는 +2로 내려갑니다 (이것은 산의 경우입니다 하이포유황품다, H₂그래서₂).

비록 덜 알려져 있지만, H₂그래서₃ 또한 주식 명칭에 따라 트리 옥소 황산 (IV)이라고 부를 수있다..

합성

기술적으로 황을 연소시켜 이산화황을 형성함으로써 형성된다. 그런 다음 물에 녹아서 유황 산을 형성합니다. 그러나, 반응은 가역적이며, 산은 신속하게 반응물로 다시 분해된다.

이것은 아황산이 수용액에서 발견되지 않는 이유에 대한 설명입니다 (화학 구조에 대한 섹션에서 언급했듯이).

용도

일반적으로, 황산의 존재 및 용도는 그 존재가 검출 될 수 없기 때문에, 이산화황 용액 및 산의 염 및 염류의 용도 및 적용을 언급한다.

나무에

아황산염 공정에서 목재 펄프는 거의 순수한 셀룰로스 섬유의 형태로 생산됩니다. digus라고 불리는 고압 용기를 사용하여 아질산의 여러 염이 목재 칩에서 리그닌을 추출하는데 사용됩니다..

목재 펄프를 얻는 과정에서 사용되는 염은 아황산염 (SO₃^2-) 또는 bisulfite (HSO)₃^-), pH에 따라 다르다. 상대 이온은 Na⁺, 칼슘²⁺, 케이⁺ 또는 NH₄⁺.

살균제 및 표백제

-황산은 소독제로 사용됩니다. 특히 염소에 민감한 물질의 경우에는 약한 표백제로도 사용됩니다. 또한, 그것은 치과 표백제 및 식품 첨가제로 사용됩니다.

-그것은 피부 관리를위한 다양한 화장품의 원료이며 쥐를 없애기위한 농약 성분으로 사용되었습니다. 다른 직물에서 와인이나 과일로 인한 얼룩을 제거합니다..

-그것은 피부 감염을 예방하는 효과적인 방부제 역할을합니다. 어떤 순간에는 배, 유행병 환자 등의 소독 용 훈증제로 사용되었습니다..

방부제

황산은 과일 및 채소의 방부제로 사용되며 포도주 및 맥주와 같은 음료의 발효를 방지하기 위해 항산화 제, 항 박테리아 및 살균 성분으로 사용됩니다.

기타 용도

-황산은 의약품 및 화학 제품의 합성에 사용됩니다. 와인과 맥주 생산; 석유 제품의 정제; 분석 시약으로 사용됩니다.

-바이 설 파이트는 피리 미딘 뉴 클레오 사이드와 반응하고 피리 미딘의 5-6 위치 사이의 이중 결합에 첨가되어 결합을 변형시킨다. 바이 설 파이트 변형은 폴리 뉴클레오타이드의 2 차 또는 그 이상의 구조를 시험하는데 사용된다.

참고 문헌

1. 위키 백과. (2018). 아황산. 원본 주소 'en.wikipedia.org'
2. 산의 명명법. [PDF] 가져온 것 : 2.chemistry.gatech.edu
3. Voegele F. Andreas & col. (2002). 아황산 (H₂그래서₃)와 그것의 이합체. Chem. Eur. J. 2002. 8, No.24.
4. Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학 (제 4 판., 393 페이지). Mc Graw Hill.
5. Calvo Flores F. G. (s.f.). 무기 화학 제제. [PDF] 원본 주소 'ugr.es'
6. PubChem. (2018). 아황산. 원본 주소 'pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'
7. 스티븐 S. 줌 다렐. (2008 년 8 월 15 일). 옥시 애시드 Encyclopædia Britannica. 원본 주소 'britannica.com'