Hva er forbindelsen mellom eddiksyre og svovelsyre?
Eddiksyre og svovelsyre er henholdsvis en organisk karboksylsyre og en uorganisk eller mineralsyre.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 BR Ouml; nsted -variasjonen, 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 syren som består av fluorosulfonsyre og antimon pentafluorid.
Siden det er en moderat svak syre, kan det se ut til at å kombinere eddiksyre og svovelsyre skal resultere ien væske med mellomliggende surhet.Dette er ikke tilfelle, fordi den handlingen ikke bare resulterer i dannelsen av en løsning;Snarere oppstår en reaksjon 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 det er trukket underliggende, erikke 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 #43;H 2 SO 4 rarr;CH 3 C (OH) 2 #43; .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 #45; , mens hvis et andre molekyl av eddiksyre er protonert av den gjenværende bisulfatanionen, er mekanismen Ch 3 COOH #43;HSO 4 #45; rarr;CH 3 CO (OH) 2 #43;Så 4 #45; 2 .
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 #43; .Modifiserte eddiksyrestrukturer i en eller annen form vil forene seg i polymerlignende segmenter med ett av tre stoffer og mdash;Svovelsyremolekyler, HSO 4 #45; Ioner eller så 4 #45; 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.