การเชื่อมต่อระหว่างกรดอะซิติกกับกรดซัลฟูริกคืออะไร?

กรดอะซิติกและกรดซัลฟูริกเป็นกรดคาร์บอกซิลิกอินทรีย์และกรดอนินทรีย์หรือ "แร่" การรวมกันของกรดอะซิติกและกรดซัลฟิวริกซึ่งเป็นหนึ่งในกรดที่ง่ายที่สุดซึ่งส่งผลให้เกิดหนึ่งในสอง "superacids" คำนี้ superacid ได้รับการแนะนำโดยนักเคมี Hall and Conant ในปี 1927 และหมายถึงสองกลุ่มโดยคำจำกัดความ กรดใดที่มีความแรงกว่ากรดซัลฟูริก 100 เปอร์เซ็นต์นั้นเป็น superacid ของสายพันธุ์Brönstedในขณะที่กรดใด ๆ ที่มีความแข็งแรงกว่า anhydrous aluminium trichloride ก็เป็น superacid ของสายพันธุ์ Lewis การรวมกรดจากทั้งสองกลุ่มนี้ส่งผลให้ซูเปอร์ซินที่รู้จักกันดีที่สุดรวมถึง "กรดวิเศษ" ที่มีชื่อเสียงประกอบด้วยกรดฟลูออโรซัลโฟนิกและแอนโทนีเพนทาฟลูออไรด์

เนื่องจากเป็นกรดอ่อนปานกลางจึงอาจดูเหมือนว่าการรวมกรดอะซิติกและกรดซัลฟูริกควรทำให้เกิดความเป็นกรดระดับกลาง นี่ไม่ใช่กรณีเนื่องจากการกระทำนั้นไม่เพียงส่งผลให้เกิดการแก้ปัญหาเท่านั้น ค่อนข้างเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารทั้งสอง เพื่อให้เข้าใจปฏิกิริยาระหว่างกรดอะซิติกและกรดซัลฟูริกได้อย่างสมบูรณ์ที่สุดจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับโครงสร้างที่แท้จริงของกลุ่มคาร์บอกซิล

อะตอมของออกซิเจนภายในกลุ่มคาร์บอกซิล (-COOH) ถึงแม้จะติดกันไม่ติดกัน ที่จริงแล้วอะตอมของออกซิเจนที่อยู่ทางซ้ายสุดนั้นจะถูกพันธะกับอะตอมของคาร์บอนเท่านั้นซึ่งจะกลายเป็นกลุ่มคาร์บอนิล (-C = O) ในขณะที่ออกซิเจนที่ถูกต้องนั้นจะถูกยึดกับอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้เราเห็นภาพปฏิกิริยา CH 3 COOH + H 2 SO 4 → CH 3 C (OH) 2 + เพื่อความชัดเจนโครงสร้างนั้นยังสามารถเขียนได้: CH 3 C (OH) (OH) ในทางทฤษฎีโมเลกุลของกรดอะซิติกที่เกิดจากกรดซัลฟิวริกจะส่งผลให้เกิดการผลิต HSO 4 - ในขณะที่ถ้าโมเลกุลที่สองของกรดอะซิติกจะถูกโปรตอนโดยประจุลบ bisulfate ที่เหลืออยู่ 3 CO (OH) 2 + SO 4 -2

เมื่อโปรตอนถูกเชื่อว่าโครงสร้างนี้มีการเปลี่ยนแปลงในหลากหลายวิธีรวมถึงการจัดตั้งกลุ่มคาร์บอนิลอีกครั้งโดยสาขาที่สองกลายเป็น -C-OH 2 + โครงสร้างกรดอะซิติกที่ดัดแปลงในรูปแบบเดียวหรืออีกรูปแบบหนึ่งจะรวมตัวกันในเซ็กเมนต์คล้ายโพลิเมอร์กับหนึ่งในสามของสาร - โมเลกุลของกรดซัลฟิวริก, HSO 4 - ไอออนหรือ SO 4 -2 ไอออน สิ่งที่ได้รับการพิจารณาอย่างแน่นอนคืออัตราส่วนสโตอิชิโอเมตริกของกรดอะซิติกและกรดซัลฟิวริกสำหรับพฤติกรรม superacid ที่ดีที่สุดคือในระยะโปรโตชั่น 2: 1 ที่ผลิตภัณฑ์สุดท้ายหรือระดับการก่อตัวเซ็กเมนต์อัตราส่วนจะเปลี่ยนเป็น 2: 3