Quels facteurs affectent la solubilité en acide sulfurique?

L'huile de vitriol, mieux connue sous le nom d'acide sulfurique, se compose des trois éléments hydrogène (H), de soufre (s) et d'oxygène (O), et possède la formule chimique H 2 SO _{4 . C'est l'un des acides les plus puissants connus. Il s'agit également d'un agent déshydratant dangereux, dissolvant rapidement dans l'eau et dans toutes les proportions. La solubilité en acide sulfurique dans l'eau est si énergiquement favorisée, cela peut même entraîner des dommages à la vie ou à la membre. Les facteurs contribuant à sa grande solubilité dans l'eau comprennent sa polarité élevée, sa facilité d'ionisation, sa stabilisation par la liaison hydrogène et la symétrie de son anion.}

En règle générale "comme se dissout comme" indique que l'eau, un solvant hautement polaire, dissoudra d'autres substances polaires. La polarité a une relation étroite avec la constante diélectrique d'une substance, la capacité de traitement des charges d'un matériau. La constante diélectrique de 100% d'acide sulfurique est d'environ 100, ce qui est supérieur à celui de l'eau, à environ 80. Cette constante définit tLe degré de réduction des charges est capable de faire vers une particule complètement englobée à l'intérieur. La solubilité en acide sulfurique est clairement favorisée énergétiquement par ce processus.

ionisation dans l'acide sulfurique est si forte qu'elle peut le faire pour lui-même, le processus étant appelé auto-protolyse. Mécaniquement, la réaction est de 2 h donc _{4 → h 3 ⁺ SO 4 + hso 4}

- . Étant donné que l'ionisation est la rupture d'une substance en ses constituants chargés - une partie du processus de dissolution - la solubilité en acide sulfurique n'est pas seulement complète dans l'eau, elle est rapide. Le H 3

+ SO _{4 , lui-même, ionise plus.}

La liaison hydrogène

est une variété de liaisons "faibles" qui se produisent entre les atomes d'hydrogène électropositifs et les atomes électronégatifs spécifiques, y compris l'oxygène, l'azote et le fluor. SL'ion négatif de l'acide ulfurique, ou anion, contient un atome de soufre attaché à quatre atomes d'oxygène. La structure a donc une grande capacité à former des liaisons hydrogène fortes et multiples. Cette forme de liaison ajoute une stabilité accrue aux anions et, une fois formée, affecte la recombinaison des ions. Le processus est énergiquement défavorisé, fournissant un facteur supplémentaire garantissant une solubilité en acide sulfurique.

L'anion de l'acide sulfurique complètement ionisé est ainsi ₄

−2 . Cet ion est très symétrique, les deux électrons de charge peuvent facilement résider sur l'un des quatre atomes d'oxygène au périmètre. Cette stabilité de résonance diminue, en outre, la tendance de la recombinaison des ions et fait partie de l'ensemble de solubilité en acide sulfurique. La taille de cet anion déjà grand est considérablement augmentée par les molécules d'eau environnantes qui lui sont liées à l'hydrogène. Cela répartit la charge négative modeste sur la surface extérieure beaucoup plus grande de l'anion hydraté et peut être comparée àle processus d'hydratation et d'hydrolyse des cations métalliques positives.