disulfuric 산은 화학적으로 화학식 H, 황 많은 옥소 산의 하나 인 2 S 2 O 7 . 이 공식은 두 개의 황 원자가 있음을 명시 적으로 나타내며 그 이름에서도 알 수 있듯이 하나에 두 개의 H 2 SO 4 분자가 있어야합니다 . 그러나 8 개가 아닌 7 개의 산소가 있으므로 유황에는 3 개가 있어야합니다.
이 산은 "조밀 한"형태의 황산 인 올륨 (또는 발연 황산)의 주요 성분 중 하나로 간주됩니다. 어떤 사람들은 oleum을 disulfuric acid의 동의어로 간주하는 것이 우세합니다. 피로 황산이라는 전통적인 이름으로도 알려져 있습니다.
발연 황산. 출처 : W. Oelen, via Wikimedia Commons
이미지는 20 %에서 삼산화황 SO 3 농도가있는 oleum이 들어있는 용기를 보여줍니다 . 이 물질은 유분과 무색이 특징입니다. 이 설정할 수 있지만, 황색 또는 갈색 SO의 농도에 따라 3 약간의 불순물의 존재.
앞서 말한 것은 H 2 S 2 O 7 에서 SO 3 의 참여에 관한 것입니다 . 즉, H 2 SO 4 분자 는 SO 3 중 하나와 반응하여 이황 산을 형성합니다. 이 경우 H 2 S 2 O 7 은 H 2 SO 4 · SO 3 로도 쓸 수 있습니다 .
이황 산의 구조
H2S2O7 분자. 출처 :. Jynto (이 사용자의 추가 정보), Wikimedia Commons
위는 구 및 막대 모델에서 H 2 S 2 O 7 의 구조입니다 . 첫눈에 분자의 대칭을 주목하십시오. 산소 브릿지의 왼쪽은 오른쪽과 동일합니다. 그 관점에서 구조는 공식 HO 3 SOSO 3 H 로 설명 될 수 있습니다 .
양쪽 끝에는 각각의 히드 록 실기가 있는데, 그 수소는이 모든 산소 원자의 유도 효과에 의해 양의 부분 전하를 증가시킵니다. 결과적으로 이황 산은 황산보다 훨씬 더 강한 산도를 갖는다.
분자는 H 2 SO 4 · SO 3 로 쓸 수 있습니다 . 그러나 이것은 분자의 구조보다는 올륨의 구성에 더 가깝습니다.
그러나 물 분자가 H 2 S 2 O 7에 추가되면 H 2 SO 4 두 분자 가 방출됩니다 .
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
평형이 왼쪽으로 이동할 수 H의 형성에 2 S 2 O 7 은 H 2 SO 4 가 열 공급되는 경우. H는 이러한 이유 인 2 S 2 O 7 도 pyrosulfuric 산으로서 알려져있다 황산을 가열 한 후 생성 될 수 있기 때문입니다.
또한 처음에 언급했듯이 H 2 S 2 O 7 은 H 2 SO 4 와 SO 3 의 직접적인 조합에 의해 형성됩니다 .
SO 3 + H 2 SO 4 <=> H 2 S 2 O 7
속성
이황 산의 특성은 오름에서 순수하게 분리하는 것이 매우 어렵 기 때문에 잘 정의되어 있지 않습니다.
oleum에는 공식 H 2 SO 4 · xSO 3 인 다른 화합물이있을 수 있으며 x의 값에 따라 폴리머 구조가 존재할 수 있습니다.
이를 시각화하는 한 가지 방법은 H 2 S 2 O 7 의 상부 구조 가 더 많은 SO 3 단위 와 산소 브릿지에 의해 더 길어 진다고 상상하는 것 입니다.
거의 순수한 상태에서는 36ºC에서 녹는 불안정한 결정질 고체 (발연)로 구성됩니다. 그러나이 융점은 실제 구성에 따라 달라질 수 있습니다.
이황 산은 이황 산염 (또는 피로 황산염)으로 알려진 것을 형성 할 수 있습니다. 예를 들어 수산화 칼륨과 반응하면 피로 황산 칼륨, K 2 S 2 O 7을 형성 합니다.
또한 분자량은 178g / mol이고 산 당량은 2 개 ( 강염기로 중화 할 수있는 2H + 이온) 라고 할 수 있습니다.
설탕 탈수 반응
oleum 형태 의이 화합물을 사용하면 설탕 큐브를 탄소 블록으로 변환하는 흥미로운 반응이 수행 될 수 있습니다.
H 2 S 2 O 7 은 당과 반응하여 물 형태의 모든 OH 그룹을 제거하여 탄소 원자 사이의 새로운 결합을 선호합니다. 결국 블랙 카본을 일으키는 노조.
명명법
이황 산은 황산의 무수물로 간주됩니다. 즉, 두 산 분자 사이의 응축의 결과로 물 분자가 손실됩니다. 이 화합물에 대해 가능한 많은 이름을 감안할 때 IUPAC 명명법은 단순히 이황 산을 권장합니다.
'파이로'라는 용어는 오로지 열을 가한 산물로 형성된 것을 의미합니다. IUPAC는 H 2 S 2 O 7에 대해이 이름을 권장하지 않습니다 . 그러나 오늘날에도 많은 화학자들이 사용하고 있습니다.
-ico 끝은 유황 원자가 +6의 원자가를 계속 유지하기 때문에 변하지 않습니다. 예를 들어 다음 산술 연산을 사용하여 계산할 수 있습니다.
2 시간 + 2 초 + 7O = 0
2 (+1) + 2S + 7 (-2) = 0
S = 6
응용
황산 저장
이황 산은 올름처럼 고형화되는 성질을 가지고있어 황산을보다 안전하게 용해하여 저장할 수 있습니다. SO 때문이다 3 탈출 훨씬 더 가용성 인 H에 unbreathable "미스트"만드는 2 SO 4 물을보다. H 2 SO 4 를 얻으려면 oleum에 물을 추가하면 충분합니다.
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
100 % 황산 합성
이전 방정식에서 H 2 SO 4 는 추가 된 물에 희석됩니다. 예를 들어, H의 수용액있는 경우 2 SO 4 SO, 3 벗어날 경향 발연 황산은 용액 더 황산을 형성하는, 물과 반응에 첨가되는 경우, 작업자에 대한 위험을 나타내는 단계; 즉, 집중력을 높이는 것입니다.
약간의 물이 남아 있으면 더 많은 SO 3가 추가 되어 H 2 SO 4 와 반응 하여 더 많은 이황 산 또는 올륨을 생성 한 다음 H 2 SO 4 를 "건조"하여 재수 화됩니다 . 이 과정은 100 % 농도의 황산을 얻기 위해 충분히 반복됩니다.
유사한 공정을 사용하여 100 % 질산을 얻습니다. 마찬가지로 폭발물을 만드는 데 사용되는 다른 화학 물질을 탈수시키는 데 사용되었습니다.
술 폰화
염료와 같은 구조를 설포 네이트하는 데 사용됩니다. 즉, 산성 양성자를 잃음으로써 섬유 섬유의 중합체에 스스로 고정 할 수있는 -SO 3 H 그룹을 추가합니다 .
다른 한편으로, 올륨의 산도 는 방향족 고리에 두 번째 질화 (-NO 2 그룹 추가)를 달성하는 데 사용됩니다 .
참고 문헌
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2018). 이황 산. 출처 : en.wikipedia.org
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