二硫酸は、化学式Hと、硫黄の多くのオキソ酸の一つである2 S 2 O 7。この式は、硫黄原子が2つあることを明示的に示しており、その名前からもわかるように、1つに2つのH 2 SO 4分子が必要です。ただし、酸素は8つではなく7つあるため、硫黄には3つ必要です。
この酸は、硫酸の「濃密な」形態である発煙硫酸（または発煙硫酸）の主要成分の1つと考えられています。これはその優勢であり、発煙硫酸を二硫酸の同義語と考える人もいます。これはピロ硫酸の伝統的な名前でも知られています。
オレウム。出典：W. Oelen、Wikimedia Commons経由
画像は、20％の濃度の三酸化硫黄SO 3の発煙硫酸を含む容器を示しています。この物質は、油性で無色であることを特徴としています。ただし、SO 3の濃度と不純物の存在によっては、黄色または茶色に変わることがあります。
上記は、H 2 S 2 O 7へのSO 3の関与に関するものである。つまり、H 2 SO 4の分子がSO 3の 1つと反応して二硫酸を形成します。この場合、H 2 S 2 O 7はH 2 SO 4・SO 3と書くこともできます。
二硫酸の構造
H2S2O7分子。出典：。Jynto（このユーザーの詳細）、Wikimedia Commons
上記は、球と棒のモデルにおけるH 2 S 2 O 7の構造です。一見、分子の対称性に注意してください。酸素ブリッジの左側は右側と同じです。その観点から、構造は式HO 3 SOSO 3 H で記述できます。
両端には、各ヒドロキシル基があり、その水素は、これらすべての酸素原子の誘導効果により、正の部分電荷を増加させます。その結果、二硫酸は硫酸よりもさらに強い酸性度を持っています。
分子はH 2 SO 4・SO 3と書くことができます。ただし、これは分子の構造よりも発煙硫酸の組成を指します。
ただし、水の分子がH 2 S 2 O 7に追加されると、2つの分子のH 2 SO 4が放出されます。
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
平衡は左にシフトさせることができる：Hの形成に2 S 2 O 7 Hから2 SO 4熱がそれに供給されている場合。H 2 S 2 O 7がピロ硫酸としても知られているのはこのためです。硫酸を加熱すると発生するため。
また、冒頭で述べたように、H 2 S 2 O 7はH 2 SO 4とSO 3を直接組み合わせて形成されます。
SO 3 + H 2 SO 4 <=> H 2 S 2 O 7
プロパティ
発煙硫酸から純粋に分離することは非常に困難であるため、二硫酸の特性はあまり明確ではありません。
発煙硫酸中には式H 2 SO 4・xSO 3を含む他の化合物が存在する可能性があることを覚えておく必要があります。ここで、xの値によっては、ポリマー構造さえ存在する場合があります。
それを視覚化する1つの方法は、H 2 S 2 O 7の上部構造がより多くのSO 3ユニットと酸素ブリッジにより長くなることを想像することです。
ほぼ純粋な状態では、36℃で溶融する不安定な結晶性固体（発煙）で構成されます。ただし、この融点は実際の組成によって異なります。
二硫酸は、二硫酸塩（またはピロ硫酸塩）として知られているものを形成します。たとえば、水酸化カリウムと反応すると、ピロ硫酸カリウムK 2 S 2 O 7を形成します。
また、分子量178g / mol、酸当量2個（強塩基で中和できる2H +イオン）と言えます。
糖脱水反応
この化合物を発煙硫酸の形で使用すると、奇妙な反応を実行できます：立方体の炭素ブロックへの変換。
H 2 S 2 O 7は糖と反応して、水という形ですべてのOHグループを排除し、炭素原子間の新しい結合を促進します。結局ブラックカーボンを引き起こす組合。
命名法
二硫酸は硫酸の無水物と見なされます。つまり、2つの酸分子間の凝縮の結果として、水分子を失います。この化合物には非常に多くの可能な名前が与えられているため、IUPACの命名法では二硫酸を推奨しています。
「パイロ」という用語は、熱を加えた結果として形成されるもののみを指します。IUPACはH 2 S 2 O 7のこの名前を推奨していません。しかし、今日でも多くの化学者が使用しています。
硫黄原子は+6の価数を維持し続けるため、-icoの末尾は変更されません。たとえば、次の算術演算を使用して計算できます。
2H + 2S + 7O = 0
2（+1）+ 2S + 7（-2）= 0
S = 6
用途
硫酸を貯蔵
オレイン酸のように固化する性質を持つ二硫酸は、硫酸をより安全に溶解して保存することができます。これは、SO 3が漏れて、水よりもH 2 SO 4にはるかに溶けやすい非通気性の「ミスト」を作成するためです。H 2 SO 4を得るには、発煙硫酸に水を加えるだけで十分です。
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
100％硫酸合成
前の方程式から、H 2 SO 4は追加された水で希釈されます。たとえば、H 2 SO 4の水溶液があり、SO 3が漏れやすく、労働者にとってリスクがある場合、溶液に発煙硫酸を加えると、水と反応してより多くの硫酸を形成します。つまり、集中力を高めます。
いくつかの水が残っている場合、より多くのSO 3を添加する Hと反応する、2 SO 4より二硫酸または発煙硫酸を生成し、「乾燥」することによって、この再水和Hする2 SO 4。このプロセスは、100％の濃度の硫酸を得るのに十分な回数繰り返されます。
同様のプロセスを使用して、100％硝酸を取得します。同様に、爆発物を作るために使用される他の化学物質を脱水するために使用されています。
スルホン化
染料などの構造をスルホン化するために使用されます。つまり、-SO 3 H 基を追加します。これは、酸性プロトンを失うことにより、繊維繊維のポリマーに固定されます。
一方、発煙硫酸の酸性度は、芳香環に2番目のニトロ化（-NO 2基を追加）を達成するために使用されます。
参考文献
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