Jaká je spojení mezi kyselinou octovou a kyselinou sírovou?

Kyselina octová a kyselina sírová jsou organická kyselina karboxylová a anorganická nebo „minerální“ kyselina. Kombinace ledové kyseliny octové a kyseliny sírové, jedna z nejsilnějších jednoduchých kyselin, vedla k jednomu ze dvou nejčasnějších známých „superacidů“. Tento termín, Superacid, byl představen Chemists Hall a Conant v roce 1927 a podle definice odkazuje na dvě skupiny. Jakákoli kyselina silnější než 100 procent kyseliny sírové je superacid odrůdy Brönsted, zatímco jakákoli kyselina silnější než bezvodý hliník trichlorid je superacid Lewisovy odrůdy. Kombinace kyselin z těchto dvou skupin vedla k nejsilnějším známým superacidům, včetně slavných „magické kyseliny“ složené z kyseliny fluorosulfonové a antimonu pentafluoridu.

Protože se jedná o středně slabé kyseliny, by se mohla zdát, že kombinace kyseliny octové a kyseliny sírové by měla vést k kapalině meziprostorovou kyselost. To není případ, protože tato akce nevede pouze při tvorbě řešení; spíše,Mezi oběma látkami dochází k reakci. Abychom pochopili reakci mezi kyselinou octovou a kyselinou octovou a co nejúplnější, je nutné úzce soustředit na skutečnou strukturu karboxylové skupiny.

atomy kyslíku v karboxylové skupině (-COOH), i když jsou přitahovány sousedně, nejsou k sobě vázány. Ve skutečnosti je atom kyslíku vlevo spojen pouze s atomem uhlíku, který tvoří karbonylovou skupinu (-c = o), zatímco pravý kyslík je vázán pouze na atomy uhlíku a vodíku, -C-OH. To nám umožňuje vizualizovat reakci CH ₃ COOH + H ₂ SO _{4 → CH 3 C (OH) 2 ⁺ . Pro účely objasnění lze tuto strukturu napsat také: Ch 3 C (OH) (OH). Teoreticky by molekula kyseliny octové protonované kyselinou sírovou by mělo za následek produkci HSO 4 -, zatímco pokud druhý molCule kyseliny octové je protonován tím, že zbývající bisulfátový anion, mechanismus je ch 3 cooh + hso 4 - → ch 3 CO (OH) + SO ⁴}

4

4

4 -sup>

Jakmile je protononován, se věří, že se tato struktura mění různými způsoby, včetně obnovení karbonylové skupiny, přičemž druhá větev se stává -c-Oh _{2 +. Modifikované struktury kyseliny octové v jedné nebo druhé formě by se spojily v segmentech podobných polymeru s jednou ze tří látek-molekuly kyseliny sírové, hso 4 - ionty ionty. Rozhodně bylo stanoveno, že stechiometrický poměr kyseliny octové a kyseliny sírové pro nejlepší chování superacid je ve fázi protonace 2: 1. Na konečné úrovni tvorby produktu nebo segmentu se poměr změní na 2: 3.}