Qu'est-ce que disulfuric ce qu'est la structure, les propriétés, les utilisations

Qu'est-ce que l'acide disulfurique?

Il acide disulfurique C'est l'un des nombreux oxoacides de soufre, dont la formule chimique est H₂S₂SOIT₇. La formule indique explicitement qu'il y a deux atomes de soufre, et comme son nom le souligne également, il doit y avoir deux molécules H₂Swin₄ seulement un; Cependant, il y a sept oxygène au lieu de huit, donc un soufre doit en avoir trois.

Cet acide est comme l'un des principaux composants de l'huile (ou de l'acide sulfurique fumée), qui devient une forme "dense" d'acide sulfurique. Telle est leur prédominance, que certains considèrent l'huile comme un synonyme de l'acide disulfurique; qui est également connu sous le nom traditionnel de l'acide pyrosulfurique.

Dans l'image, un receveur avec de l'huile est montré, avec une concentration de trioxyde de soufre, donc₃, 20%. Cette substance est caractérisée par le fait d'être gras et incolore; Bien que jaunâtre ou brun puisse devenir jaune en fonction de la concentration du SO₃ et de la présence de certaines impuretés.

Le ci-dessus raconte la participation du SO₃ en h₂S₂SOIT₇; c'est-à-dire une molécule H₂Swin₄ Réagir avec l'un de So₃ Pour former de l'acide disulfurique. Être alors, h₂S₂SOIT₇ Il peut également être écrit comme h₂Swin₄· SW₃.

Structure d'acide disulfurique

Structure d'acide disulfurique

En haut₂S₂SOIT₇ Dans un modèle de sphères et de barres. Notez la symétrie de la molécule: le côté gauche du pont oxygène est identique à la droite. De ce point de vue, la structure peut être décrite avec la formule HO₃Fade₃H.

Aux deux extrémités se trouvent chaque groupe hydroxyle, dont l'hydrogène, par effet inductif de tous ces atomes d'oxygène, augmente sa charge partielle positive; Et par conséquent, l'acide disulfurique a encore une acidité plus forte que l'acide sulfurique.

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La molécule peut être écrite comme h₂Swin₄· SW₃. Cependant, cela se réfère davantage à une composition de l'oléum qu'à la structure d'une molécule.

Cependant, si une molécule d'eau est ajoutée à H₂S₂SOIT₇, Deux molécules H seront libérées₂Swin₄:

H₂S₂SOIT₇ + H₂Ou 2h₂Swin₄

L'équilibre peut se déplacer vers la gauche: à la formation de H₂S₂SOIT₇ De h₂Swin₄ Si la chaleur est fournie. C'est pour cette raison que H₂S₂SOIT₇ Il est également connu sous le nom d'acide pyrosulfurique; Puisqu'il peut être généré après le chauffage de l'acide sulfurique.

Aussi, comme mentionné au début, h₂S₂SOIT₇ Il est formé par la combinaison directe de H₂Swin₄ Et ainsi₃:

Swin₃ + H₂Swin₄ H₂S₂SOIT₇

Propriétés

Oléum. Source: W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)], via Wikimedia Commons

Les propriétés de l'acide disulfurique ne sont pas très bien définies, car il est extrêmement difficile d'être isolé uniquement de l'huile.

Il faut se rappeler qu'il peut y avoir d'autres composés dans l'huile, avec H H₂Swin₄· XSO₃, où en fonction de la valeur de x peut même avoir des structures polymères.

Une façon de le visualiser est d'imaginer que la structure supérieure de H₂S₂SOIT₇ devient plus allongé par plus d'unités de SO₃ et ponts à l'oxygène.

Dans un état presque pur, il se compose d'un solide cristallin (fumer) instable qui fond à 36 ° C. Cependant, ce point de fusion peut varier en fonction de la véritable composition.

L'acide disulfurique peut former ce que l'on appelle des sels disulfates (ou pyrosulfates). Par exemple, si vous réagissez avec l'hydroxyde de potassium, formez du pyrosulfate de potassium, k₂S₂SOIT₇.

De plus, on peut dire qu'il a un poids moléculaire de 178 g / mol et deux équivalents acides (2 ions h⁺ qui peut être neutralisé avec une base forte).

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Réaction de déshydratation au sucre

Avec ce composé en forme d'huile, une réaction curieuse peut être effectuée: la transformation des morceaux de blocs de carbone.

Le H₂S₂SOIT₇ Il réagit avec les sucres éliminant tous ses groupes OH sous forme d'eau, qui favorise les nouveaux syndicats parmi les atomes de carbone; des syndicats qui finissent par provoquer du charbon noir.

Nomenclature

L'acide disulfurique est considéré comme l'anhydride de l'acide sulfurique; C'est-à-dire qu'il perd un produit de molécule d'eau de condensation entre deux molécules acides. Avant tant de noms possibles pour ce composé, la nomenclature IUPAC recommande simplement celle de l'acide disulfurique.

Le terme «piro» fait allusion exclusivement à celui formé comme un produit de l'application de chaleur. IUPAC ne conseille pas ce nom pour H₂S₂SOIT₇; Mais il est toujours actuellement utilisé par de nombreux chimistes.

La terminaison -ICO reste invariable puisque l'atome de soufre continue de maintenir une valence de +6. Par exemple, il peut être calculé par l'opération arithmétique suivante:

2h + 2s + 7o = 0

2 (+1) + 2s + 7 (-2) = 0

S = 6

Applications

Stocke l'acide sulfurique

L'acide disulfurique, étant donné sa propriété pour se solidifier en tant qu'huile, est capable de dissoudre et de stocker l'acide plus en toute sécurité sulfurique. C'est parce que le SO₃ s'échappe de la création d'un «brouillard» irrasserable, qui est beaucoup plus soluble dans H₂Swin₄ que dans l'eau. Pour obtenir h₂Swin₄, Il serait suffisant pour ajouter à l'huile d'eau:

H₂S₂SOIT₇ + H₂Ou 2h₂Swin₄

Synthèse 100% d'acide sulfurique

De l'équation précédente, h₂Swin₄ Il est dilué dans l'eau ajoutée. Par exemple, si vous avez une solution aqueuse de H₂Swin₄, Où le SO₃ Il a tendance à s'échapper et représente un risque pour les travailleurs, ajoutant de l'huile à la solution qui réagit avec l'eau formant plus d'acide sulfurique; c'est-à-dire augmenter sa concentration.

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S'il reste de l'eau, plus encore est ajouté₃, qui réagit avec H₂Swin₄ pour produire plus d'acide ou d'huile disulfurique, puis il hydrate à nouveau "sécher" le H₂Swin₄. Le processus répète le parfois suffisamment pour obtenir de l'acide sulfurique à une concentration à 100%.

Un processus similaire est utilisé pour obtenir l'acide 100% nitrique. De même, il a été utilisé pour déshydrater d'autres substances chimiques, utilisées pour l'élaboration explosive.

Sulfonation

Structures, telles que les colorants; c'est-à-dire ajouter des groupes -₃H, qui perd votre proton acide peut être ancré au polymère de fibre textile.

D'un autre côté, l'acidité de l'oléum est utilisée pour réaliser la deuxième nitration (ajouter des groupes -Un₂) aux anneaux aromatiques.

Les références

1. Chimie inorganique. (quatrième édition). Mc Graw Hill.
2. Acide pyrosulfurique. Récupéré de: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gouvernement