Welke factoren beïnvloeden de oplosbaarheid van zwavelzuur?

Vitriololie, beter bekend als zwavelzuur, bestaat uit de drie elementen waterstof (H), zwavel (S) en zuurstof (O), en bezit de chemische formule H ₂ So ₄ . Dit is een van de krachtigste bekende zuren. Het is ook een gevaarlijk dehydratatiemiddel, dat snel in water oplost en in elke verhoudingen. Zwavelzuuroplosbaarheid in water is zo energetisch de voorkeur, het kan zelfs leiden tot schade aan het leven of ledemaat. Factoren die bijdragen aan de grote oplosbaarheid in water zijn onder meer de hoge polariteit, het gemak van ionisatie, stabilisatie door waterstofbinding en de symmetrie van zijn anion.

Als algemene regel "zoals oplost zoals" geeft aan dat water, een zeer polair oplosmiddel, andere, polaire stoffen oplost. Polariteit draagt ​​een nauwe relatie met de diëlektrische constante van een stof, de ladingverwerking van een materiaal. De diëlektrische constante van 100 procent zwavelzuur is ongeveer 100, wat hoger is dan die van water, ongeveer 80. Deze constante definieert tDe graad in ladingreductie Een stof kan maken in de richting van een deeltje die er volledig in is omgegaan. Zwavelzuuroplosbaarheid wordt duidelijk energiek begunstigd door dit proces.

ionisatie in zwavelzuur is zo sterk, het kan het voor zichzelf doen, het proces dat automatisch protolyse wordt genoemd. Mechanistisch is de reactie 2 H ₂ dus ₄ → H ₃ + So ₄ + HSO ₄ ^- . Aangezien ionisatie het uiteenvallen van een stof is in zijn geladen bestanddelen - onderdeel van het oplossingsproces - is de oplosbaarheid van zwavelzuur niet alleen compleet in water, het is snel. De h ₃ ⁺ dus ₄ gedeelte, ioniseert verder.

Waterstofbinding is een verscheidenheid aan "zwakke" binding die optreedt tussen elektropositieve waterstofatomen en specifieke elektronegatieve atomen, waaronder zuurstof, stikstof en fluor. SHet negatieve ion of anion van ulfurinezuur bevat een zwavelatoom bevestigd aan vier zuurstofatomen. De structuur heeft dus voldoende vermogen om sterke en meerdere waterstofbruggen te vormen. Deze vorm van binding voegt een verhoogde stabiliteit toe aan de anionen, en eenmaal gevormd, beïnvloedt het recombineren van ionen. Het proces is energetisch sterk niet gewacht, maar biedt toch een extra factor die de oplosbaarheid van zwavelzuur garandeert.

Het anion van volledig geïoniseerd zwavelzuur is zo ₄ ⁻² . Dit ion is zeer symmetrisch, de twee ladingselektronen kunnen gemakkelijk op elk van de vier zuurstofatomen aan de omtrek verblijven. Deze resonantie -stabiliteit neemt verder af, de neiging van ionenrecombinatie en maakt deel uit van het zwavelzuuroplosbaarheidspakket. De grootte van dit reeds grote anion wordt sterk verhoogd door omringende watermoleculen die zich waterstofbondig bevinden. Dit verspreidt de bescheiden negatieve lading over het veel grotere buitenoppervlak van het gehydrateerde anion en kan worden vergeleken metHet proces van hydratatie en hydrolyse van positieve, metaalkationen.