Δομή Οξοοξέων του Θείου
Όταν πρόκειται για οξοξέα, αυτές είναι οι ενώσεις που περιέχουν οξυγόνο, υδρογόνο και οποιοδήποτε άλλο στοιχείο. Η συμπερίληψη του θείου στον συνδυασμό οξυγόνου και υδρογόνου αποδίδει τα οξοξέα του θείου που είναι γνωστά με τα ονόματα των αλάτων τους. Υπάρχουν πολλές τέτοιες ενώσεις με διαφορετικές χημικές δομές. Ας πάμε λεπτομερώς σχετικά με αυτά τα οξοξέα.
Σχετικά με τα Οξοξέα του Θείου
Οξοξέα ή οξυοξέα ή τριμερή οξέα είναι τα οξέα που περιέχουν οξυγόνο. Έτσι, κάθε οξύ που έχει οξυγόνο, υδρογόνο και οποιοδήποτε άλλο στοιχείο ονομάζονται οξοξέα του συγκεκριμένου στοιχείου. Όταν πρόκειται για οξοοξέα θείου, περιέχει οξυγόνο, υδρογόνο και θείο. Από όλα τα πολλαπλά οξοξέα του δημοφιλούς στοιχείου θείου, μερικά από αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως όπως το θειικό οξύ.
Η ηλεκτραρνητικότητα και ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου του κεντρικού ατόμου των οξοξέων καθορίζουν την οξύτητά του. Μερικοί από τους κοινούς τύπους οργανικών οξέων περιλαμβάνουν τα καρβοξυλικά οξέα και τα θειούχα οξοξέα. Έτσι, οι κύριες απαιτήσεις όλων των οξοξέων του θείου περιλαμβάνουν:
- Παρουσία ατόμου οξυγόνου
- Παρουσία τουλάχιστον ενός ατόμου υδρογόνου συνδεδεμένου με οξυγόνο
- Παρουσία τουλάχιστον ενός άλλου στοιχείου
- Θα πρέπει να μπορεί να σχηματίζει ιόντα με την απώλεια ενός ή περισσότερων πρωτονίων σε ένα υδατικό διάλυμα
Ας ρίξουμε τώρα μια λεπτομερή ματιά στα πολλαπλά οξοξέα του θείου και τη σχετική δομή του και άλλες ιδιότητες.
Δομή πολλαπλών οξοοξέων του θείου
Οι λεπτομέρειες των οξοξέων του θείου, η δομή και οι ιδιότητές τους είναι:
- Θειικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2SO4 και έχει αριθμό οξείδωσης +6. Τα σχετικά ανιόντα είναι θειικά και διθειικά. Το μήκος του δεσμού S-O είναι 157,4 pm και το μήκος του δεσμού O-H είναι 97 pm. Έχει τετραεδρική γεωμετρία καθώς η γωνία δεσμού O=S=O είναι μεγαλύτερη από αυτή του HO-S-OH. Είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο χημικό σε πολλαπλές εμπορικές και βιομηχανικές εφαρμογές.
- Πολυθειικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2SO4. nSO3 και έχει αριθμό οξείδωσης +6. Τα σχετικά ανιόντα είναι διθειικά. Ονομάζεται επίσης ελαιόλαδο και παρασκευάζεται με αντίδραση θειικού οξέος με περίσσεια τριοξειδίου του θείου.
- Υπεροξυμονοθειικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2SO5 και έχει αριθμό οξείδωσης +6. Τα σχετικά ανιόντα είναι υπεροξομονοθειικά. Το κεντρικό άτομο θείου έχει τετραεδρική γεωμετρία και υποδεικνύεται με HO-O-S(O)2-OH.
- Υπεροξυδισουλφουρικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2S2O8 και έχει αριθμό οξείδωσης +6. Τα σχετικά ανιόντα είναι υπεροξυδιθειικά. Είναι γραμμένο ως HO3SOOSO3H και ονομάζεται Marshall’s acid λόγω του εφευρέτη του καθηγητή Hugh Marshall. Αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως ως οξειδωτικά μέσα σε πολλές βιομηχανίες.
- Διθειονικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2S2O6 και έχει αριθμό οξείδωσης +5. Τα σχετικά ανιόντα είναι διθειονικά. Το σχήμα του είναι σαν αιθάνιο, αλλά δύο ομάδες SO3 υιοθετούν την έκλειψη. Το μήκος του δεσμού S-S είναι 2,15 A και του S-O είναι 1,43 A.
- Θειοθειικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2S2O3 και έχει αριθμό οξείδωσης +4 για τον κεντρικό αριθμό και 0 για το τελικό θείο. Τα σχετικά ανιόντα είναι θειοθειικά.
- Δισθειώδες οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2S2O5 και έχει αριθμό οξείδωσης +5 για το άτομο θείου συνδεδεμένο με 3 άτομα οξυγόνου και +3 για τα άλλα άτομα θείου. Τα σχετικά ανιόντα είναι μεταδιθειώδη.
- Θειικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2SO3 και έχει αριθμό οξείδωσης +4. Τα σχετικά ανιόντα είναι διθειώδη, θειώδη κ.λπ. Το μόριο του βρίσκεται μόνο σε αέρια φάση. Σε αυτό, ένα άτομο δεσμών θείου με δύο ομάδες υδροξυλίου και ένα άτομο οξυγόνου σχηματίζει έναν δεσμό πίτας με το ίδιο άτομο θείου. Χρησιμοποιείται ευρέως ως αναγωγικά και απολυμαντικά.
- Διθειονικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2S2O4 και έχει αριθμό οξείδωσης +3. Τα σχετικά ανιόντα είναι διθειονίτες. Η σταθερή του δομή είναι HOS(=O)-S(=O)OH και οφείλεται στην ύπαρξη διαμοριακών δεσμών υδρογόνου.
- Σουλφοξυλικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2SO2 και έχει αριθμό οξείδωσης +2. Τα σχετικά ανιόντα είναι σουλφοξυλικά. Έχει δύο υδροξυ ομάδες συνδεδεμένες με το άτομο θείου. Ανιχνεύεται επίσης αυστηρά στην αέρια φάση.
- Πολυθειονικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2SXO6 και έχει 0 αριθμό οξείδωσης για το γεφυρωμένο άτομο θείου και +5 για τα τερματικά κεντρικά άτομα θείου. Τα σχετικά ανιόντα είναι πολυθειονικά. Έχει μια ευθεία αλυσίδα ατόμων θείου και αυτά βρίσκονται στις λίμνες των κρατήρων.
- Θειοσουλφουρικό οξύ
Ο χημικός του τύπος είναι H2S2O2 και έχει αριθμό οξείδωσης -1 για το εξωτερικό άτομο θείου και +3 για το κεντρικό άτομο θείου. Τα σχετικά ανιόντα είναι θειοθειώδες. Είναι μια υποθετική ένωση με πιθανά ισομερή είναι το διυδροξυδισουλφάνιο, μια γραμμική αλυσίδα και το θειοθειονυλο υδροξείδιο, το οποίο είναι ταυτομερές.
- Διυδροξυδισουλφάνη
Ο χημικός του τύπος είναι H2S2O2 και έχει αριθμό οξείδωσης +1. Όλα τα άτομα είναι διατεταγμένα σε μια αλυσίδα και είναι ένα από τα ισομερή του θειοθειικού οξέος. Τα άλλα ισομερή περιλαμβάνουν HS(=O)2SH και HOS(=O)SH, HOS(=S)OH κ.λπ.
Συμπέρασμα:
Ελπίζω να είστε όλοι ξεκάθαροι σχετικά με τη δομή των οξοοξέων του θείου. Οι διαφορετικοί τύποι οξοξέων καθιστούν εύκολη την κατανόηση της δομής και των σχετικών ιδιοτήτων τους. Είναι εύκολο να γνωρίζουμε περαιτέρω πολλαπλές ιδιότητες όπως η ηλεκτραρνητικότητα και η οξύτητα των οξοξέων αφού περάσουμε από τη δομή.
Γνωρίσαμε για διαφορετικούς τύπους δεσμών και την πολικότητα των θειούχων οξοξέων. Ως εκ τούτου, όλες οι κύριες ιδιότητες συμπεριλαμβανομένων των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων μπορούν να δικαιολογηθούν μόνο από τις λεπτομέρειες της δομής. Το Unacademy φέρνει τις καλύτερες λεπτομέρειες για τα οξοξέα του θείου, που παρασκευάζονται από έμπειρους καθηγητές χημείας, από τη σκοπιά των υποψηφίων του IIT-JEE.
