Asetik Asit ve Sülfürik Asit Arasındaki Bağlantı Nedir?
Asetik asit ve sülfürik asit sırasıyla bir organik karboksilik asit ve bir inorganik veya "mineral" asittir. En güçlü basit asitlerden biri olan buzlu asetik asit ve sülfürik asidin birleştirilmesi bilinen en eski iki "superacid" den biriyle sonuçlandı. Bu superacid terimi, 1927'de kimyagerler Hall ve Conant tarafından tanıtıldı ve tanım olarak iki gruba atıfta bulundu. Yüzde 100 sülfürik asitten daha güçlü olan herhangi bir asit, Brönsted çeşidinin bir süperarasidi iken susuz alüminyum triklorürden daha güçlü olan herhangi bir asit, Lewis çeşidinin bir superacididir. Bu iki gruptaki asitlerin birleştirilmesi, florosülfonik asit ve antimon pentaflorürden oluşan ünlü "sihirli asit" de dahil olmak üzere bilinen en güçlü superacidlerle sonuçlandı.
Orta derecede zayıf bir asit olduğu için, asetik asit ve sülfürik asidin birleştirilmesinin bir ara asitlik sıvısına neden olması gerektiği görünebilir. Durum böyle değil, çünkü bu eylem yalnızca bir çözümün oluşmasına neden olmaz; bunun yerine, iki madde arasında bir reaksiyon meydana gelir. Asetik asit ve sülfürik asit arasındaki reaksiyonu olabildiğince tamamen anlamak için bir karboksil grubunun gerçek yapısına yakından odaklanmak gerekir.
Karboksil grubu (-COOH) içindeki oksijen atomları, bitişik olarak çizilmiş olsalar da birbirlerine bağlanmazlar. Aslında, en soldaki oksijen atomu sadece bir karbonil grubu (-C = O) oluşturan karbon atomuna bağlanırken, sağ oksijen sadece -C-OH karbon ve hidrojen atomlarına bağlanır. Bu, CH3COOH + H2S04 → CH3C (OH) 2 + reaksiyonunu görselleştirmemizi sağlar. Açıklama amacıyla, bu yapı da yazılabilir: CH3C (OH) (OH). Teorik olarak, sülfürik asit tarafından protonlanmış bir asetik asit molekülü, HSO4 - 'ün üretilmesine neden olur, oysa, ikinci bir asetik asit molekülü kalan bisülfat anyonuyla protonlanırsa, mekanizma CH3COOH + HSO4 - → CH olur. 3 CO (OH) 2 + S04 -2 .
Protonlandığında, bu yapının bir karbonil grubunun yeniden kurulması dahil olmak üzere çeşitli şekillerde değiştiğine ve ikinci dalın -C-OH2 + olacağına inanılmaktadır. Bir veya başka şekilde modifiye edilmiş asetik asit yapıları, polimer benzeri segmentlerde üç maddeden biri olan sülfürik asit molekülleri, HSO- 4 - iyonları veya S04-2 iyonları ile birleşir. Kesin olarak belirlenen şey, en iyi süperasit davranışı için asetik asit ve sülfürik asidin stokiyometrik oranının protonlama aşamasında 2: 1 olmasıdır. Son ürün veya segment oluşum seviyesinde, oran 2: 3 olarak değişir.