Hvad er forbindelsen mellem eddikesyre og svovlsyre?

eddikesyre og svovlsyre er henholdsvis en organisk carboxylsyre og en uorganisk eller "mineral" syre. Ved at kombinere iseddikesyre og svovlsyre resulterede en af ​​de stærkeste enkle syrer i en af ​​de to tidligste kendte "superacid." Dette udtryk, Superacid, blev introduceret af Chemists Hall og Conant i 1927 og henviser til to grupper per definition. Enhver syre, der er stærkere end 100 procent svovlsyre, er en superacid af Brönsted -sorten, hvorimod enhver syre, der er stærkere end vandfri aluminiumtrichlorid, er en superacid af Lewis -sorten. Kombination af syrer fra disse to grupper har resulteret i de stærkeste kendte superacid, herunder den berømte "magiske syre" bestående af fluorulfonsyre og antimon pentafluorid.

Da det er en moderat svag syre, kan det se ud til, at kombination af eddikesyre og svovlsyre skal resultere i en væske af mellemliggende surhed. Dette er ikke tilfældet, fordi denne handling ikke kun resulterer i dannelsen af ​​en løsning; snarere,Der opstår en reaktion mellem de to stoffer. For at forstå reaktionen mellem eddikesyre og svovlsyre så fuldstændigt som muligt er det nødvendigt at fokusere tæt på den faktiske struktur af en carboxylgruppe.

Oxygenatomer inden for carboxylgruppen (-COOH), selvom de er tegnet adjacent, er ikke bundet til hinanden. Faktisk er det venstre iltatom kun bundet til carbonatomet og danner en carbonylgruppe (-c = O), mens det højre ilt kun er bundet til carbon- og brintatomer, -c-oh. Dette gør det muligt for os at visualisere reaktionen CH ₃ COOH + H ₂ så ₄ → CH ₃ C (OH) 2 ⁺ . Med henblik på afklaring kan denne struktur også skrives: CH ₃ C (OH) (OH). I teorien ville et molekyle af eddikesyre, der er protoneret af svovlsyre, resultere i produktionen af ​​HSO ₄ ^-, hvorimod hvis en anden mol molCule af eddikesyre er protoneret af den resterende bisulfatanion, mekanismen er ch ₃ COOH + HSO ₄ ^- → CH ₃ CO (OH) ₂ + så _{4 ^-2 .}

.

.

Når den er protoneret, antages det, at denne struktur ændrer sig på forskellige måder, herunder genoprettelse af en carbonylgruppe, hvor den anden gren blev -C-OH ₂ ⁺. Modificerede eddikesyrestrukturer i en eller anden form ville forene sig i polymerlignende segmenter med et af tre stoffer-svovlsyremolekyler, HSO ₄ ^- ioner eller så ₄ ^-2 ioner. Det, der bestemt er blevet bestemt, er, at det støkiometriske forhold mellem eddikesyre og svovlsyre for den bedste superacid -opførsel er i protonationsfasen, 2: 1. På det endelige produkt- eller segmentformationsniveau ændres forholdet til 2: 3.