Hvilke faktorer påvirker svovelsyreoppløselighet?

Olje av vitriol, bedre kjent som svovelsyre, består av de tre elementene hydrogen (H), svovel (er) og oksygen (O), og besitter den kjemiske formelen H ₂ SO ₄ .Dette er en av de kraftigste syrene som er kjent.Det er også et farlig dehydrerende middel, oppløsning i vann raskt og i eventuelle proporsjoner.Svovelsyreløselighet i vann er så energisk foretrukket, det kan til og med føre til skade på liv eller lem.Faktorer som bidrar til sin store løselighet i vann inkluderer dens høye polaritet, enkel ionisering, stabilisering gjennom hydrogenbinding og symmetrien til dens anion.

Som en generell regel som oppløsninger som indikerer at vann, et sterkt polært løsningsmiddel, vil oppløse andre polare stoffer.Polaritet har nært forhold til den dielektriske konstanten til et stoff, et materials ladningshåndteringsevne.Den dielektriske konstanten på 100 prosent svovelsyre er omtrent 100, noe som er høyere enn vannet, på omtrent 80. Denne konstanten definerer graden i ladningsreduksjon et stoff er i stand til å gjøre mot en partikkel fullstendig omfattet i den.Svovelsyreoppløselighet er tydeligvis energisk foretrukket av denne prosessen.

Ionisering i svovelsyre er så sterk, den kan gjøre det mot seg selv, prosessen kalles auto-protolyse.Mekanisk er reaksjonen 2 H ₂ SO ₄ rarr;H ₃ ^#43; Så ₄ + HSO ₄ ^#8722; .Siden ionisering er samlivsbruddet i et stoff i dets ladede bestanddeler og mdash;En del av oppløsningsprosessen mdash;Svovelsyreløselighet er ikke bare komplett i vann, det er raskt.H ₃ ^#43; SO ₄ Del, i seg, ioniserer ytterligere.

Hydrogenbinding er en rekke svak binding som oppstår mellom elektropositive hydrogenatomer og spesifikke elektronegative atomer, inkludert oksygen, nitrogen og fluor.Svovelsyres negative ion, eller anion, inneholder et svovelatom festet til fire oksygenatomer.Strukturen har dermed rikelig evne til å danne sterke og flere hydrogenbindinger.Denne formen for binding tilfører økt stabilitet til anionene, og en gang dannet, påvirker rekombinering av ioner.Prosessen er energisk sterkt ugunstig, noe som gir en ekstra faktor som garanterer svovelsyreoppløselighet.

Anionen til fullstendig ionisert svovelsyre er så ₄ ^{#8722; 2} .Dette ionet er svært symmetrisk, de to ladningselektronene kan lett oppholde seg på hvilket som helst av de fire oksygenatomene i omkretsen.Denne resonansstabiliteten reduseres videre tendensen til ionekombinasjon, og er en del av svovelsyre -løselighetspakken.Størrelsen på denne allerede store anionen økes sterkt ved å omgi vannmolekyler som hydrogenbindes til det.Dette sprer den beskjedne negative ladningen over det mye større ytre overflatearealet til den hydratiserte anionen, og kan sammenlignes med prosessen med hydrering og hydrolyse av positive metallkationer.