Hva er sammenhengen mellom eddiksyre og svovelsyre?

eddiksyre og svovelsyre er henholdsvis en organisk karboksylsyre og en uorganisk eller "mineral" syre. Ved å kombinere iseddiksyre og svovelsyre, resulterte en av de sterkeste enkle syrene, resulterte i en av de to tidligste kjente "superacidene." Dette begrepet, Superacid, ble introdusert av Chemists Hall og Conant i 1927, og refererer til to grupper per definisjon. Eventuell syre som er sterkere enn 100 prosent svovelsyre er en superlacid av den Brönsted -sorten, mens enhver syre som er sterkere enn vannfri aluminiumtriklorid er en superacid av Lewis -sorten. Å kombinere syrer fra disse to gruppene har resultert i de sterkeste kjente superlacidene, inkludert den berømte "magiske syre" bestående av fluorosulfonsyre og antimon pentafluorid.

Siden det er en moderat svak syre, kan det se ut til at å kombinere eddiksyre og sulfurinsyre bør føre til en væske av mellomliggende acidity. Dette er ikke tilfelle, fordi den handlingen ikke bare resulterer i dannelsen av en løsning; ganske,En reaksjon oppstår mellom de to stoffene. For å forstå reaksjonen mellom eddiksyre og svovelsyre så fullstendig som mulig, er det nødvendig å fokusere tett på den faktiske strukturen til en karboksylgruppe.

Oksygenatomer i karboksylgruppen (-COOH), selv om de er trukket, er ikke bundet til hverandre. Egentlig er det venstre oksygenatom bare bundet til karbonatomet, og danner en karbonylgruppe (-C = O), mens det høyre oksygen bare er bundet til karbon- og hydrogenatomer, -C-OH. Dette gjør oss i stand til å visualisere reaksjonen CH 3 COOH + H _{2 SO 4 → CH 3 C (OH) 2 ^{+ . For avklaringsformål kan denne strukturen også skrives: CH 3 c (OH) (OH). I teorien ville et molekyl av eddiksyre protonert av svovelsyre resultere i produksjon av HSO 4 -, mens hvis en andre føflekkKul av eddiksyre er protonert av den gjenværende bisulfatanionen, mekanismen er CH 3 COOH + HSO 4 - → CH 3 CO (Oh) + så .}}

Når den er protonert, antas det at denne strukturen endres på en rekke måter, inkludert gjenoppretting av en karbonylgruppe, med den andre grenen til å bli -c-OH _{2 ^{+. Modifiserte eddiksyrestrukturer i en eller annen form vil forene seg i polymerlignende segmenter med ett av tre stoffer-svovelsyremolekyler, HSO 4 - ioner eller så 4 -2 ioner. Det som definitivt er bestemt, er at det støkiometriske forholdet mellom eddiksyre og svovelsyre for den beste superacidatferden er, i protonasjonsfasen, 2: 1. På det endelige produktet eller segmentdannelsesnivået endres forholdet til 2: 3.}}