Jakie jest połączenie między kwasem octowym a kwasem siarkowym?

Kwas octowy i kwas siarkowy są odpowiednio organicznym kwasem karboksylowym i kwasem nieorganicznym lub mineralnym.Łączenie lodowcowego kwasu octowego i kwasu siarkowego, jeden z najsilniejszych prostych kwasów, spowodowało jedną z dwóch najwcześniejszych supercyków.Termin ten, Superacid, został wprowadzony przez chemików Hall i Conant w 1927 r. I z definicji odnosi się do dwóch grup.Każdy kwas silniejszy niż 100 -procentowy kwas siarkowy jest supercydą odmiany BR OUML; NSTED, podczas gdy każdy kwas silniejszy niż bezwodne aluminiowe trichlorek jest supercydą odmiany Lewisa.Połączenie kwasów z tych dwóch grup spowodowało najsilniejsze znane supercycydy, w tym słynny kwas magiczny składający się z kwasu fluorosulfonowego i pentafluorku antymonu.

Ponieważ jest to umiarkowanie słaby kwas, może się wydawać, że połączenie kwasu octowego i kwasu siarkowego powinno skutkowaćciecz o kwasowości pośredniej.Tak nie jest, ponieważ działanie to nie powoduje jedynie w tworzeniu rozwiązania;Raczej reakcja występuje między dwiema substancjami.Aby zrozumieć reakcję między kwasem octowym a kwasem siarkowym tak całkowicie, jak to możliwe, konieczne jest ściśle skupienie się na rzeczywistej strukturze grupy karboksylowej.

Atomy tlenu w grupie karboksylowej (-COOH), choć narysowane sąsiadnie, są przylegające.nie związane ze sobą.W rzeczywistości najbardziej lewy atom tlenu jest związany tylko z atomem węgla, tworząc grupę karbonylową (-C ' O), podczas gdy prawy tlen jest wiązany tylko z atomami węgla i wodoru, -C-OH.Umożliwia to wizualizację reakcji CH ₃ Cooh #43;H ₂ SO ₄ RARR;CH ₃ C (OH) ₂ ^#43; .Do celów wyjaśnienia można również napisać tę strukturę: CH ₃ C (OH) (OH).Teoretycznie cząsteczka kwasu octowego protonowana przez kwas siarkowy spowodowałaby wytwarzanie HSO ₄ ^#45; , podczas gdy gdyby druga cząsteczka kwasu octowego jest protonowana przez pozostałego anionu bisiulfate, mechanizm to ch 3 _{Cooh #43;Hso} 4 #45; _rarr;CH 3 _{CO (OH)} 2 _{#43;Tak więc} 4 #45; 2

.

_{Po protonowaniu uważa się, że ta struktura zmienia się na różne sposoby, w tym przywracanie grupy karbonylowej, przy czym druga gałąź staje się -C-OH} 2 #43; _{.Zmodyfikowane struktury kwasu octowego w takiej czy innej formie zjednoczyłyby się w segmentach podobnych do polimeru z jedną z trzech substancji i mdash;Cząsteczki kwasu siarkowego, jony HSO} 4 #45;Zdecydowanie ustalono, że stechiometryczny stosunek kwasu octowego i kwasu siarkowego do najlepszego zachowania supercydnego jest, na fazie protonowania, 2: 1.Na końcowym poziomie tworzenia produktu lub segmentu stosunek zmienia się na 2: 3.