Struktur asam sulfat, sifat, nomenklatur, penggunaan



itu  asam belerang adalah oksasid yang dibentuk oleh pembubaran sulfur dioksida, SO2, dalam air Ini adalah asam anorganik yang lemah dan tidak stabil, yang belum terdeteksi dalam larutan, karena reaksi pembentukannya reversibel dan asam terurai dengan cepat dalam reaktan yang menghasilkannya (SO).2 dan H.2O).

Molekul asam sulfat hanya terdeteksi dalam fase gas saat ini. Basa terkonjugasi dari asam ini adalah anion umum di bawah bentuk sulfit dan bisulfit.

Spektrum Raman dari solusi SO2 hanya menunjukkan sinyal karena molekul SO2 dan ion bisulfit, HSO3-, konsisten dengan saldo berikut:

SO2    +  H2O    <=> HSO3-     +       H+

Ini menunjukkan bahwa melalui spektrum Raman tidak mungkin untuk mendeteksi keberadaan asam sulfur dalam larutan sulfur dioksida dalam air.

Ketika terpapar ke atmosfer, ia dengan cepat berubah menjadi asam sulfat. Asam sulfat direduksi menjadi hidrogen sulfida dengan aksi asam sulfat encer dan seng.

Upaya untuk memusatkan solusi SO2 Dengan menguapkan air untuk mendapatkan asam sulfat yang bebas dari air, ia tidak membuahkan hasil, karena asam terurai dengan cepat (membalikkan reaksi pembentukan), sehingga asam tidak dapat diisolasi.

Indeks

  • 1 Pembentukan alami
  • 2 Struktur
    • 2.1 Molekul yang terisolasi
    • 2.2 Molekul dikelilingi oleh air
    • 2.3 SO2 ∙ nH2O
  • 3 Sifat fisik dan kimia
    • 3.1 Rumus molekul
    • 3,2 Berat molekul
    • 3.3 Penampilan fisik
    • 3.4 Kepadatan
    • 3.5 Kepadatan uap
    • 3.6 Korosivitas
    • 3,7 Kelarutan dalam air
    • 3.8 Sensitivitas
    • 3.9 Stabilitas
    • 3.10 Konstanta keasaman (Ka)
    • 3,11 pKa
    • 3,12 pH
    • 3.13 Titik nyala
    • 3.14 Dekomposisi
  • 4 Nomenklatur
  • 5 Sintesis
  • 6 Penggunaan
    • 6.1 Di atas kayu
    • 6.2 Agen desinfektan dan pemutih
    • 6.3 Agen pengawet
    • 6.4 Kegunaan lain
  • 7 Referensi

Formasi alami

Asam sulfat terbentuk di alam oleh kombinasi sulfur dioksida, produk dari aktivitas pabrik besar, dengan air atmosferik. Karena alasan ini, ini dianggap sebagai produk antara hujan asam, yang menyebabkan kerusakan besar pada pertanian dan lingkungan.

Bentuk asamnya tidak dapat digunakan di alam, tetapi biasanya dibuat dalam garam natrium, kalium, sulfit dan bisulfitnya..

Sulfit dihasilkan secara endogen di dalam tubuh sebagai konsekuensi dari metabolisme asam amino yang mengandung sulfur. Demikian juga, sulfit diproduksi sebagai produk fermentasi makanan dan minuman. Sulfit adalah alergen, neurotoksik, dan metabotoksik. Ini dimetabolisme oleh enzim sulfit oksidase yang mengubahnya menjadi sulfat, senyawa yang tidak berbahaya.

Struktur

Molekul terisolasi

Struktur molekul asam sulfat yang terisolasi dalam bentuk gas dapat dilihat pada gambar. Bola kuning di tengah sesuai dengan atom belerang, yang merah ke atom oksigen, dan yang putih ke atom hidrogen. Geometri molekulnya di sekitar atom S adalah piramida trigonal, dengan atom O yang menggambar dasarnya.

Kemudian, dalam keadaan gas, molekul H2SO3 dapat dianggap sebagai piramida trigonal kecil yang melayang di udara, dengan anggapan bahwa piramida trigonal ini cukup stabil untuk beberapa waktu tanpa bereaksi.

Struktur ini memperjelas dari mana dua hidrogen asam berasal: gugus hidroksil yang terikat pada sulfur, HO-SO-OH. Oleh karena itu, untuk senyawa ini, tidak tepat untuk menganggap bahwa salah satu proton asam, H+, dilepaskan dari atom sulfur, H-SO2(OH).

Dua kelompok OH memungkinkan asam sulfat untuk berinteraksi melalui ikatan hidrogen dan, di samping itu, oksigen ikatan S = O adalah akseptor hidrogen, yang mengubah H2SO3 baik donor yang baik dan akseptor jembatan seperti itu.

Menurut hal di atas, H2SO3 harus bisa mengembun dalam cairan, seperti halnya asam sulfat,2SO4. Namun, ini bukan masalahnya.

Molekul dikelilingi oleh air

Sampai saat ini, belum dimungkinkan untuk memperoleh asam sulfat anhidrat, yaitu, H2SO3(l); sedangkan H2SO4(ac), di sisi lain, setelah dehidrasi itu diubah menjadi bentuk anhidratnya, H2SO4(l), yang merupakan cairan padat dan kental.

Dengan asumsi bahwa molekul H2SO3 tetap tidak berubah, maka ia akan dapat larut dalam air. Interaksi yang akan menentukan dalam larutan berair itu lagi akan menjadi jembatan hidrogen; Namun, akan ada juga interaksi elektrostatik yang dihasilkan dari keseimbangan hidrolisis:

H2SO3(ac) + H2O (l) <=> HSO3-(ac) + H3O+(ac)

HSO3-(ac) + H2O (l) <=> SO32-(ac) + H3O+

Ion sulfit, SO32- itu akan menjadi molekul yang sama di atas, tetapi tanpa bola putih; dan ion hidrogensulfit (atau bisulfit), HSO3-, mempertahankan bola putih. Infinitas garam dapat timbul dari kedua anion, beberapa lebih tidak stabil daripada lainnya.

Pada kenyataannya, telah dikonfirmasi bahwa sebagian kecil dari solusi terdiri dari H2SO3; yaitu, molekul yang dijelaskan bukanlah molekul yang berinteraksi langsung dengan molekul air. Alasan untuk ini adalah karena menderita dekomposisi yang berasal dari SO2 dan H.2Atau, yang disukai secara termodinamika.

SO2∙nH2O

Struktur sebenarnya dari asam belerang terdiri dari molekul belerang dioksida yang dikelilingi oleh bola air yang terdiri dari n molekul.

Jadi, SO2, yang strukturnya bersudut (tipe bumerang), di sebelah bola berairnya, bertanggung jawab atas proton asam yang menjadi ciri keasaman:

SO2∙ nH2O (ac) + H2O (l) <=> H3O+(ac) + HSO3-(ac) + nH2O (l)

HSO3-(ac) + H2O (l) <=> SO32-(ac) + H3O+

Selain keseimbangan ini, ada juga keseimbangan kelarutan untuk SO2, yang molekulnya dapat lepas dari air ke fase gas:

SO2(g) <=> SO2(ac)

Sifat fisik dan kimia

Rumus molekul

H2SO3

Berat molekul

82,073 g / mol.

Penampilan fisik

Ini adalah cairan tidak berwarna, dengan bau belerang pedas.

Kepadatan

1,03 g / ml.

Kepadatan uap

2.3 (sehubungan dengan udara yang diambil sebagai 1)

Korosivitas

Itu korosif terhadap logam dan kain.

Kelarutan dalam air

Larut dengan air.

Sensibilitas

Peka terhadap udara.

Stabilitas

Stabil, tetapi tidak kompatibel dengan basis yang kuat.

Konstanta keasaman (Ka)

1,54 x 10-2

pKa

1.81

pH

1,5 pada skala pH.

Titik penyalaan

Tidak mudah terbakar.

Dekomposisi

Ketika asam belerang yang dipanaskan dapat terurai, memancarkan asap beracun sulfur oksida.

Nomenklatur

Belerang memiliki valensi berikut: ± 2, +4 dan +6. Dari rumus H2SO3, dapat dihitung berapa valensi atau bilangan oksidasi yang dimiliki belerang dalam senyawa. Untuk melakukan ini, cukup dengan menyelesaikan jumlah aljabar:

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

Karena merupakan senyawa netral, jumlah muatan atom yang membentuknya harus 0. Jika kita menyelesaikan v untuk persamaan di atas, kita memiliki:

v = (6-2) / 1

Jadi, v sama dengan +4. Yaitu, sulfur berpartisipasi dengan valensi keduanya, dan sesuai dengan nomenklatur tradisional, akhiran -oso harus ditambahkan ke namanya. Untuk alasan ini, H2SO3 itu dikenal sebagai asam sulfurberuang.

Cara lain yang lebih cepat untuk menentukan valensi ini, adalah membandingkan H2SO3 dengan H2SO4. Di H2SO4 sulfur memiliki valensi +6, jadi jika O dihapus, valensi turun menjadi +4; dan jika yang lain dihilangkan, valensi turun ke +2 (yang akan menjadi kasus untuk asam hypobelerangberuang, H2SO2).

Meski kurang dikenal, sampai ke H2SO3 itu juga bisa disebut asam trioxosulfuric (IV), sesuai dengan nomenklatur stok.

Sintesis

Secara teknis terbentuk dengan membakar sulfur untuk membentuk sulfur dioksida. Kemudian, larut dalam air untuk membentuk asam sulfat. Namun, reaksinya reversibel dan asam dengan cepat terurai kembali menjadi reaktan.

Ini adalah penjelasan mengapa asam sulfat tidak ditemukan dalam larutan air (sebagaimana disebutkan dalam bagian struktur kimianya).

Penggunaan

Secara umum, penggunaan dan aplikasi asam sulfat, karena keberadaannya tidak dapat dideteksi, merujuk pada penggunaan dan aplikasi larutan sulfur dioksida dan basa dan garam asam.

Di dalam kayu

Dalam proses sulfit, bubur kayu diproduksi dalam bentuk serat selulosa yang hampir murni. Beberapa garam asam sulfur digunakan untuk ekstraksi lignin dari serpihan kayu, menggunakan bejana bertekanan tinggi yang disebut digistors..

Garam yang digunakan dalam proses memperoleh pulp kayu adalah sulfit (SO32-) atau bisulfit (HSO)3-), tergantung pada pH. Ion penghitung bisa berupa Na+, Ca2+, K+ atau NH4+.

Agen desinfektan dan pemutih

-Asam sulfat digunakan sebagai desinfektan. Ini juga digunakan sebagai zat pemutih ringan, terutama untuk bahan sensitif klorin. Selain itu, digunakan sebagai pemutih gigi dan aditif makanan.

-Ini adalah bahan dari berbagai kosmetik untuk perawatan kulit dan digunakan sebagai elemen pestisida dalam menghilangkan tikus. Menghilangkan noda yang disebabkan oleh anggur atau buah di kain yang berbeda.

-Ini berfungsi sebagai antiseptik, efektif untuk mencegah infeksi kulit. Dalam beberapa saat, ini digunakan dalam pengasapan untuk mendisinfeksi kapal, barang-barang milik korban epidemi yang sakit, dll..

Agen pengawet

Asam sulfat digunakan sebagai pengawet untuk buah-buahan dan sayuran dan untuk mencegah fermentasi minuman seperti anggur dan bir, menjadi elemen antioksidan, antibakteri dan fungisida..

Penggunaan lainnya

-Asam sulfat digunakan dalam sintesis obat-obatan dan produk kimia; dalam produksi anggur dan bir; pemurnian produk minyak bumi; dan itu digunakan sebagai pereaksi analitik.

-Bisulfit bereaksi dengan nukleidida pirimidin dan ditambahkan ke ikatan rangkap antara posisi 5 dan 6 pirimidin, memodifikasi ikatan. Transformasi bisulfit digunakan untuk menguji struktur sekunder atau lebih tinggi dari polinukleotida.

Referensi

  1. Wikipedia. (2018). Asam belerang. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
  2. Nomenklatur asam. [PDF] Diperoleh dari: 2.chemistry.gatech.edu
  3. Voegele F. Andreas & col. (2002). Tentang Stabilitas Asam Sulfur (H2SO3) dan Dimernya. Chem. Eur. J. 2002. 8, No.24.
  4. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik (Edisi keempat., Halaman 393). Mc Graw Hill.
  5. Calvo Flores F. G. (s.f.). Formulasi kimia anorganik. [PDF] Diperoleh dari: ugr.es
  6. PubChem. (2018). Asam belerang. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Steven S. Zumdahl. (15 Agustus 2008). Asam oksi Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com