Ácido politiónico
El ácido politiónico es un oxoácido que tiene una cadena lineal de átomos de azufre y tiene la fórmula química S n (SO 3 H) 2 ( n > 2). El ácido tritionico (H 2 S 3 O 6 ), el ácido tetrationico (H 2 S 4 O 6 ) son ejemplos simples. Son los ácidos conjugados de politionatos . Se espera que existan compuestos de n <80, y ya se han sintetizado los de n <20. Ácido ditionico (H2 S 2 O 6 ) no pertenece a los ácidos politiónicos debido a propiedades muy diferentes.
Nomenclatura
Todos los aniones politionatos contienen cadenas de átomos de azufre unidos a los grupos terminales SO 3 H. Los nombres de los ácidos politiónicos están determinados por el número de átomos en la cadena de átomos de azufre:
- H
2S
2O
6- ácido ditionico - H
2S
3O
6- ácido tritionico - H
2S
4O
6- ácido tetrationico - H
2S
5O
6- ácido pentatiónico , etc.
Historia
Numerosos ácidos y sales de este grupo tienen una historia venerable, y los sistemas químicos, cuando existen, se remontan a los estudios que John Dalton dedicó al comportamiento del sulfuro de hidrógeno en soluciones acuosas de dióxido de azufre (1808). Esta solución ahora tiene el nombre de Heinrich Wilhelm Ferdinand Wackenroder , quien realizó un estudio sistemático (1846). Durante los próximos 60 a 80 años, numerosos estudios han demostrado la presencia de iones, en particular el anión tetrationato y pentationato ( S
4O2−
6y S
5O2−
6, respectivamente).
Preparación y propiedades
H
2S reacciona con SO
3o HSO
3Cl , formando ácido tiosulfúrico H
2S
2O
3, ya que la reacción análoga con H
2S
2forma ácido disulfonomonosulfónico HS
2ASI QUE
3H ; de manera similar, los polisulfanos H 2 S n ( n = 2–6) dan HS n SO 3 H. Las reacciones de ambos extremos de la cadena de polisulfano conducen a la formación de ácido polisulfonodisulfónico HO 3 SS n SO 3 H.
Existen muchos métodos para la síntesis de estos ácidos, pero el mecanismo no está claro debido a la gran cantidad de reacciones competitivas que ocurren simultáneamente, como redox , transferencia de cadena y desproporción . Ejemplos típicos son:
- Interacción entre sulfuro de hidrógeno y dióxido de azufre en solución acuosa altamente diluida. Esto produce una mezcla compleja de varios oxiácidos de azufre de diferentes estructuras, llamada solución de Wackenroder . A temperaturas superiores a 20 ° C, los solutos se descomponen lentamente con la unidad de separación de azufre , dióxido de azufre y ácido sulfúrico . [1]
- H 2 S + H 2 SO 3 → H 2 S 2 O 2 + H 2 O
- H 2 S 2 O 2 + 2 H 2 SO 3 → H 2 S 4 O 6 + 2 H 2 O
- H 2 S 4 O 6 + H 2 SO 3 → H 2 S 3 O 6 + H 2 S 2 O 3
- Reacciones de haluros de azufre con HSO-
3o HS
2O-
3, por ejemplo :
- SCl 2 + 2 HSO-
3→ [O 3 SSSO 3 ] 2− + 2 HCl - S 2 Cl 2 + 2 HSO-
3→ [O 3 SS 2 SO 3 ] 2− + 2 HCl - SCl 2 + 2 HS
2O-
3→ [O 3 SS 3 SO 3 ] 2− + 2 HCl
- SCl 2 + 2 HSO-
Los ácidos politiónicos anhidros se pueden formar en una solución de éter dietílico de las siguientes tres formas generales:
- HS n SO 3 H + SO 3 → H 2 S n +2 O 6 ( n = 1, 2 ... 8)
- H 2 S n + 2 SO 3 → H 2 S n +2 O 6 ( n = 1, 2 ... 8)
- 2 HS n SO 3 H + I 2 → H 2 S 2 n +2 O 6 + 2 HI ( n = 1, 2 ... 6)
Los ácidos politiónicos con una pequeña cantidad de átomos de azufre en la cadena ( n = 3, 4, 5, 6) son los más estables. Los ácidos politiónicos son estables solo en soluciones acuosas y se destruyen rápidamente en concentraciones más altas con la liberación de azufre , dióxido de azufre y, a veces, ácido sulfúrico . No existen sales ácidas de ácidos politiónicos. Los iones de politionato son significativamente más estables que los ácidos correspondientes.
Bajo la acción de oxidantes ( permanganato de potasio , dicromato de potasio ), los ácidos politiónicos y sus sales se oxidan a sulfato , y la interacción con agentes reductores fuertes ( amalgama de sodio) los convierte en sulfitos y ditionitos.
Ocurrencia
Politiónico ácidos se encuentran raramente, pero polythion ates son comunes e importantes.
Se han identificado ácidos politiónicos en lagos de cráter . [2] El fenómeno puede ser útil para predecir la actividad volcánica .
Referencias
- ^ Sarkar, Ramaprasad. Química general e inorgánica . Nueva Agencia Central del Libro. pag. 483. ISBN 9788173817274.
- ^ Takano, B. (1987). "Correlación de la actividad volcánica con la especiación de oxianiones de azufre en un lago de cráter". Ciencia . 235 (4796): 1633–1635. doi : 10.1126 / science.235.4796.1633 . PMID 17795598 .
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