Jaké faktory ovlivňují rozpustnost kyseliny sírové?
olej z vitriolu, lépe známý jako kyselina sírová, sestává ze tří prvků vodíku (H), síry (S) a kyslíku (O) a má chemický vzorec H 2 SO 4 . Toto je jedna z nejsilnějších známých kyselin. Je to také nebezpečné dehydratační činidlo, které se rychle rozpouští ve vodě a v jakýchkoli poměrech. Rozpustnost kyseliny sírové ve vodě je tak energicky upřednostňována, může dokonce vést k poškození života nebo končetin. Mezi faktory přispívající k jeho velké rozpustnosti ve vodě patří její vysoká polarita, snadnost ionizace, stabilizace vodíkovým vazbou a symetrii jeho aniontu.
Obecně pravidlo „jako se rozpouští jako“, naznačuje, že voda, vysoce polární rozpouštědlo, rozpustí jiné polární látky. Polarita nese blízký vztah k dielektrické konstantě látky, schopnosti manipulace s nábojem materiálu. Dielektrická konstanta 100 % kyseliny sírové je přibližně 100, což je vyšší než konstanta vody, asi 80. Tato konstanta definuje tVystudoval redukci náboje, látka je schopna učinit vůči částici zcela zahrnuté v ní. Rozpustnost kyseliny sírové je tímto procesem zjevně energeticky upřednostňována.
ionizace v kyselině sírové je tak silná, že to může udělat pro sebe, proces se nazývá auto-protolýza. Mechanisticky je reakce 2 h 2 SO 4 → H 3 + SO 4 + HSO 4 - . Protože ionizace je rozpad látky do její nabitých složek - část procesu rozpouštění - rozpustnost kyseliny sírové je nejen úplná ve vodě, je rychlá. H 3 + SO 4 , samotná ionizuje dále.
vodíkové vazby je řada „slabých“ vazby, ke kterému dochází mezi elektropozitivními atomy vodíku a specifickými elektronegativními atomy, včetně kyslíku, dusíku a fluoru. SNegativní iont kyseliny ulfurové nebo anion obsahuje atom síry připojený ke čtyřem atomům kyslíku. Struktura má tedy dostatečnou schopnost vytvářet silné a více vodíkových vazeb. Tato forma vazby zvyšuje zvýšenou stabilitu aniontům a jakmile se vytvoří, ovlivňuje rekombinování iontů. Tento proces je energeticky velmi znehodnocen a poskytuje ještě další faktor zaručující rozpustnost kyseliny sírové.
Anion zcela ionizované kyseliny sírové je tak 4 −2 . Tento ion je vysoce symetrický, dva nábojové elektrony mohou snadno pobývat na kterémkoli ze čtyř atomů kyslíku na obvodu. Tato stabilita rezonance dále snižuje tendenci rekombinace iontů a je součástí balíčku rozpustnosti kyseliny sírové. Velikost tohoto již velkého aniontu je výrazně zvýšena okolními molekulami vody, které k němu vodík. To šíří skromný negativní náboj na mnohem větší vnější povrchovou plochu hydratovaného aniontu a může být porovnáno sProces hydratace a hydrolýzy pozitivních kovových kationtů.