Quais fatores afetam a solubilidade do ácido sulfúrico?
óleo de vitríolo, mais conhecido como ácido sulfúrico, consiste nos três elementos hidrogênio (H), enxofre (s) e oxigênio (O) e possui a fórmula química H 2 SO 4 . Este é um dos ácidos mais poderosos conhecidos. É também um agente desidratante perigoso, dissolvendo -se rapidamente na água e em qualquer proporção. A solubilidade do ácido sulfúrico na água é tão afetada energeticamente que pode até resultar em danos à vida ou ao membro. Os fatores que contribuem para sua grande solubilidade na água incluem sua alta polaridade, facilidade de ionização, estabilização através da ligação de hidrogênio e simetria de seu ânion.
Como regra geral "como se dissolve", indica a água, um solvente altamente polar, dissolverá outras substâncias polares. A polaridade tem uma relação estreita com a constante dielétrica de uma substância, a capacidade de manuseio de carga de um material. A constante dielétrica de 100 % de ácido sulfúrico é de aproximadamente 100, o que é maior que o da água, por volta de 80. Essa constante define tO grau de redução de responsabilidade é capaz de fazer uma partícula completamente englobada dentro dela. A solubilidade do ácido sulfúrico é, claramente, favorecida energeticamente por esse processo.
ionização no ácido sulfúrico é tão forte que pode fazer isso a si mesmo, o processo sendo chamado de protólise automática. Mecanisticamente, a reação é 2 h 2 SO 4 → h 3 + então 4 + hso - . Como a ionização é o rompimento de uma substância em seus constituintes carregados - parte do processo de dissolução - a solubilidade do ácido sulfúrico não está apenas completa na água, é rápida. O H 3 + SO 4 porção, ele mesmo ioniza ainda mais.
A ligação de hidrogênio é uma variedade de ligação "fraca" que ocorre entre átomos de hidrogênio eletropositivo e átomos eletronegativos específicos, incluindo oxigênio, nitrogênio e fluorina. SO íon negativo do ácido ulfúrico contém um átomo de enxofre ligado a quatro átomos de oxigênio. A estrutura tem, portanto, ampla capacidade de formar ligações fortes e múltiplas de hidrogênio. Essa forma de ligação adiciona maior estabilidade aos ânions e, uma vez formada, afeta a recombinação de íons. O processo é energeticamente muito desfavorecido, fornecendo um fator adicional que garante solubilidade do ácido sulfúrico.
O ânion de ácido sulfúrico completamente ionizado é SO 4 −2 . Esse íon é altamente simétrico, os dois elétrons de carga podem residir facilmente em qualquer um dos quatro átomos de oxigênio no perímetro. Essa estabilidade de ressonância diminui, além disso, a tendência da recombinação de íons e faz parte do pacote de solubilidade do ácido sulfúrico. O tamanho desse ânion já grande é bastante aumentado pelas moléculas de água circundantes que a ligação de hidrogênio. Isso espalha a carga negativa modesta sobre a área de superfície externa muito maior do ânion hidratada e pode ser comparado aO processo de hidratação e hidrólise de cátions de metal positivos.
