Politionsavak

A politionsavak H 2 S n O 6 általános képletű kénvegyületek , ahol Sóikat politionátoknak nevezzük. $n\geqslant 2.$

Nómenklatúra

Minden politionát anion tartalmaz kénatomok láncait, amelyek a terminális SO 3 H csoportokhoz kapcsolódnak. A politionsavak nevét a kénatomok láncában lévő atomok száma határozza meg:

H 2 S 2 O 6 - ditionsav
H 2 S 3 O 6 - tritionsav
H 2 S 4 O 6 - tetrationsav
H 2 S 5 O 6 - pentationsav stb.

Történelem

Számos ebbe a csoportba tartozó sav és só tiszteletreméltó múltra tekint vissza, és a rendszerek kémiája, amelyben léteznek, John Daltonnak a H 2 S viselkedéséről SO 2 vizes oldataiban (1808) végzett tanulmányaihoz nyúlik vissza. Az ilyen megoldások ma Ferdinand Wackenroder nevéhez fűződnek , aki szisztematikus vizsgálatukat végezte (1846). Az elkövetkező 60-80 évben a vizsgálatok számos ion jelenlétét mutatták ki, különösen a tetrationát- és pentationátionok (S 4 O 6 2− és S 5 O 6 2− ).

Getting és tulajdonságok

Az elmúlt néhány évtizedben Schmidt G. és más németországi tudósok munkája eredményeként egy új ötlet fogalmazódott meg: hogyan reagálhat a H 2 S SO 3 -mal vagy HSO 3 Cl-lel, és így tiokénsav H 2 S 2 keletkezik. O 3 , szintén hasonló reakcióban H 2 S 2 képződik "diszulfán-monoszulfonsav" H 2 S 2 SO 3 H; hasonlóképpen a poliszulfánok H 2 S n ( n = 2-6 ) HS n SO 3 H-t adnak. A poliszulfán lánc mindkét végén végbemenő reakciók "poliszulfán-diszulfonsavak" HO 3 SS n SO 3 H képződéséhez vezetnek, amelyek több általában politionsavnak nevezik.

Számos módszer ismert ezen savak szintézisére, azonban a reakciómechanizmus továbbra is tisztázatlan az egyidejűleg előforduló és egymással versengő oxidációs-redukciós reakciók , katenáció és diszproporcionálás miatt . Tipikus példák a következők:

Kénhidrogén és kén-dioxid kölcsönhatása . Ebben az esetben különböző, nagyon eltérő szerkezetű oxigéntartalmú kénsavak összetett keverékét kapjuk, amelyet Wackenroder folyadéknak neveznek .
Klórszulfánok reakciói HSO 3 - vagy HS 2 O 3 - okkal , például:

{\mathsf {SCl_{2}+2HSO_{3}^{-}\rightarrow [O_{3}SSSO_{3}]^{2-}+2HCl))

{\mathsf {S_{2}Cl_{2}+2HSO_{3}^{-}\rightarrow [O_{3}SSSO_{3}]^{2-}+2HCl))

{\mathsf {SCl_{2}+2HS_{2}O_{3}^{-}\rightarrow [O_{3}SS_{3}SO_{3}]^{2-}+2HCl))

Tioszulfátok oxidációja enyhe oxidálószerekkel, mint például I 2 , Cu 2+ , S 2 O 8 2- , H 2 O 2 , MnO 2 .
Különféle speciális szintézis módszerek.

A ditionát iont kén-dioxid vizes oldatának mangán vagy vas-oxidok (MnO 2 , Fe 2 O 3 ) porszuszpenzióival történő oxidációjával állítják elő:

{\displaystyle {\mathsf {MnO_{2}+2SO_{2}\rightarrow MnS_{2}O_{6))))

A tritionát iont a tioszulfát ion hidrogén-peroxiddal történő oxidációjával szintetizálják:

{\mathsf {2S_{2}O_{3}^{2-}+4H_{2}O_{2}\rightarrow S_{3}O_{6}^{2-}+SO_{4}^ {2-}+4H_{2}O}}

A tetrationát ion a tioszulfát ion jóddal történő oxidációjával állítható elő (a reakciót a jodometriában használják ):

{\displaystyle {\mathsf {2S_{2}O_{3}^{2-}+I_{2}\rightarrow S_{4}O_{6}^{2-}+2I^{-))))

A nátrium-tetrationát hiposzulfit (nátrium-tioszulfát) vizes oldatban történő elektrokémiai oxidációjával állítható elő.

A pentationát iont SCl 2 hatására a tioszulfát ionra, a Wakenroder folyadékból pedig kálium-acetát hozzáadásával nyerik. Először a kálium-tetrationát prizmás kristályai hullanak ki , majd a kálium-pentationát lemezes kristályai , amelyekből borkősav hatására pentationsav vizes oldata keletkezik.

A K 2 S 6 O 6 kálium-hexationát a legjobban a KNO 2 K 2 S 2 O 3 -ra gyakorolt hatására szintetizálódik tömény HCl -ben alacsony hőmérsékleten.

A vízmentes politionsavak éteres oldatban a következő három általános módszerrel állíthatók elő:

{\mathsf {HS_{n}SO_{3}H+SO_{3}\rightarrow H_{2}S_{n+2}O_{6}\ (n=1,\ 2\ ...\ nyolc)}}

{\mathsf {H_{2}S_{n}+2SO_{3}\rightarrow H_{2}S_{n+2}O_{6}\ (n=1,\ 2\ ...\ 8 )}}

{\mathsf {2HS_{n}SO_{3}H+I_{2}\rightarrow H_{2}S_{2n+1}O_{6}+2HI\ (n=1,\2\ .. .\ 6)}}

A tioszulfátok SCl 2 vagy S 2 Cl 2 reakciójával összetettebb, legfeljebb 23 kénatomot tartalmazó politionátokat kapnak .

A legstabilabbak azok a politionsavak, amelyek láncában kis számú kénatom van ( n = 3÷6 ). A politionsavak csak vizes oldatokban stabilak, koncentrálva gyorsan lebomlanak elemi kén , kén-dioxid és néha kénsav felszabadulásával . A politionsavak savas sói - hidropolitionátok - nem léteznek. A politionát ionok észrevehetően stabilabbak, mint a megfelelő savak.

Oxidálószerek ( kálium-permanganát , kálium-dikromát ) hatására a politionsavak és sóik szulfátokká oxidálódnak , majd erős redukálószerekkel ( nátrium- amalgám ) kölcsönhatásba lépve szulfitokká és ditionitokká alakulnak.

Linkek

Chemistry of chalcogens Archivált : 2008. október 16., a Wayback Machine -nél

Irodalom

Volynsky N. P. , Tiokénsav. Politionátok. Wackenroder reakció. — M.: Nauka, 1971. — 80 p.
Busev AI, Simonova LN A kén analitikai kémiája. — M.: Nauka, 1975. — 272 p.
Remy G. Szervetlen kémia tantárgy, v.1. M.: Külföldi Irodalmi Kiadó, 1963. - 921 p.
Greenwood N. Elemek kémiája: 2 kötetben. M.: BINOM, 2008. 2 kötet - 670 p.