Kénessav

Ez a szócikk a kénessavról szól. Hasonló címmel lásd még: kénsav.
Kénessav
IUPAC-név Kénessav
Kémiai azonosítók
CAS-szám 7782-99-2
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet H2SO3
Moláris tömeg 82,07 g/mol
Sűrűség 1,03 g/cm³ (20 °C, vizes oldat)[1]
Oldhatóság (vízben) vízben jól oldódik, csak vizes oldatban ismeretes.
Savasság (pKa) pKa1=1,81 (18 °C)
pKa2=6,91 (18 °C)
Veszélyek
Főbb veszélyek Maró (C)[1]
R mondatok R20, R34[1]
S mondatok S26, S36/37/39, S45[1]
Rokon vegyületek
Rokon vegyületek Kén-dioxid
Kénsav
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A kénessav (H2SO3) egy szervetlen, kétértékű sav, a kén egyik oxosava. Tiszta állapotban még nem sikerült előállítani, azonban 1988-ban dietil-szulfit disszociatív ionizációjakor észlelték gázfázisban.[2]


Sói a szulfitok, savanyú sói a hidrogén-szulfitok.

A kénatom oxidációs száma a kénessavban +4. A kén-dioxid vízben oldásakor keletkezik HSO−3 és kevés SO2−3 formájában.

Szerkezete

A kénessav molekulaszerkezete nem egyértelmű, egyes feltételezések szerint az egyik hidrogénatom közvetlenül a kénatomhoz kapcsolódik, a képlete HSO2OH, ez a szerkezet egyértékű savra utal.

A kénessav tautomériája

A kénessavból két proton leadásakor keletkező szulfition trigonális piramis alakú, a központi kénatom egy nemkötő elektronpárt tartalmaz.

Kémiai tulajdonságai

A kén-dioxid vizes oldatát nevezik kénessavnak, bár abban a nem disszociált sav, ha egyáltalán létezik, csak igen kis koncentrációban van jelen. Az oldat a spektroszkópiai vizsgálatok szerint főleg különböző SO2·nH2O hidrátokat, ezen felül nyomnyi, az oldat koncentrációjától, hőmérsékletétől és pH-értékétől függő mennyiségű H3O+, HSO−3, S2O2−3 és SO2−3 ionokat tartalmaz. Nemdisszociált kénessavat nem sikerült kimutatni:

S O 2 + H 2 O ↔ H 2 S O 3 {\displaystyle \mathrm {SO_{2}+H_{2}O\leftrightarrow H_{2}SO_{3}} }

A kénessavat forralva az SO2 elpárolog és a víz visszamarad.

Kétértékű, középerős sav. Lúgokkal reagálva biszulfitokat (hidrogén-szulfitokat) és szulfitokat képez. Redukáló tulajdonságú, oxigén hatására kénsavvá vagy ditionsavvá oxidálódhat. Pl.:

H S O 3 − + I 2 + H 2 O → H S O 4 − + 2 H + + 2 I − {\displaystyle \mathrm {HSO_{3}^{-}+I_{2}+H_{2}O\rightarrow HSO_{4}^{-}+2H^{+}+2I^{-}} }

A fenti reakció a térfogatos analízisben alkalmazható.

Enyhe oxidálószer, ha egy fémet (pl. cinket, vasat, alumíniumot) feloldunk benne, a kénessav feleslege a fejlődő hidrogént oxidálhatja, miközben hidrokénessavvá redukálódik.

H 2 S O 3 + H 2 → H 2 S O 2 + H 2 O {\displaystyle \mathrm {H_{2}SO_{3}+H_{2}\rightarrow H_{2}SO_{2}+H_{2}O} }

Sói

Az alkálifémek szulfitjai vízben jól oldódnak. Redukáló tulajdonságú vegyületek. A vízoldékony szabályos szulfitok általában enyhén lúgos kémhatásúak, míg a hidrogén-szulfitok kémhatása enyhén savas.

A többi szulfit (az ammónium-szulfit(en) kivételével) vízben rosszul oldódik. Az ilyen oldatok általában hidrogén-szulfit-ionokat tartalmaznak.

Ha a hidrogén-szulfitokat hevítjük, piroszulfitokká alakulnak, emiatt a szilárd hidrogén-szulfitok elkülönítése csak néhány nagyobb kation (Rb, Cs) esetén sikerült. A piroszulfitok a pirokénessav sóinak tekinthetők, a pirokénessav azonban szabad állapotban nem ismeretes.

2   N a H S O 3 → N a 2 S 2 O 5 + H 2 O {\displaystyle \mathrm {2\ NaHSO_{3}\rightarrow Na_{2}S_{2}O_{5}+H_{2}O} }

Elemi kénnel redukálva tioszulfátok keletkezhetnek:

N a 2 S O 3 + S → N a 2 S 2 O 3 {\displaystyle \mathrm {Na_{2}SO_{3}+S\rightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}} }

Jegyzetek

  1. ↑ a b c d A kénessav vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. (JavaScript szükséges) (angolul)
  2. ↑ (1988) „Generation and Characterization of Sulfurous Acid (H2SO3) and of Its Radical Cation as Stable Species in the Gas Phase”. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 27 (11), 1533–4. o. DOI:10.1002/anie.198815331.  

Források

  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Nemzeti Tankönyvkiadó, 2004., 972–974. oldal. ISBN 963-19-5255-X

Kapcsolódó lapok

Nemzetközi katalógusok
  • Kémia Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap