ÁCIDO SULFUROSO: ESTRUTURA, PROPRIEDADES, NOMENCLATURA, USOS - QUÍMICA - 2025

O ácido sulfuroso é um oxiácido formado pela dissolução de dióxido de enxofre, SO ₂, água. É um ácido inorgânico fraco e instável, que não foi detectado em solução, pois a reação de sua formação é reversível e o ácido se decompõe rapidamente nos reagentes que o produziram (SO ₂ e H ₂ O).

A molécula de ácido sulfuroso até agora só foi detectada na fase gasosa. As bases conjugadas deste ácido são ânions comuns nas formas de sulfitos e bissulfitos.

Fonte: Benjah-bmm27, do Wikimedia Commons O espectro Raman de soluções de SO ₂ mostra apenas sinais devido à molécula de SO ₂ e ao íon bissulfito, HSO ₃ ^-, consistente com o seguinte equilíbrio:

SO ₂ + H ₂ O <=> HSO ₃ ^- + H ⁺

Isso indica que usando o espectro Raman não é possível detectar a presença de ácido sulfuroso em uma solução de dióxido de enxofre em água.

Quando exposto à atmosfera, rapidamente se transforma em ácido sulfúrico. O ácido sulfúrico é reduzido a sulfeto de hidrogênio pela ação do ácido sulfúrico diluído e do zinco.

A tentativa de concentrar uma solução de SO ₂ pela evaporação da água para obtenção do ácido sulfuroso livre da água, não produziu resultados, pois o ácido se decompõe rapidamente (revertendo a reação de formação), de forma que o ácido não pode ser isolado.

Formação natural

O ácido sulfuroso é formado na natureza pela combinação do dióxido de enxofre, produto da atividade de grandes fábricas, com a água atmosférica. Por esse motivo, é considerada um produto intermediário da chuva ácida, causando grandes prejuízos à agricultura e ao meio ambiente.

Sua forma ácida não é utilizável na natureza, mas geralmente é preparada em seus sais de sódio e potássio, sulfito e bissulfito.

O sulfito é gerado endogenamente no corpo como resultado do metabolismo dos aminoácidos contendo enxofre. Da mesma forma, o sulfito é produzido como produto da fermentação de alimentos e bebidas. O sulfito é alergênico, neurotóxico e metabólico. É metabolizado pela enzima sulfito oxidase que o converte em sulfato, um composto inofensivo.

Estrutura

Molécula isolada

Na imagem você pode ver a estrutura de uma molécula isolada de ácido sulfuroso no estado gasoso. A esfera amarela no centro corresponde ao átomo de enxofre, as vermelhas aos átomos de oxigênio e as brancas aos hidrogênios. Sua geometria molecular em torno do átomo S é uma pirâmide trigonal, com os átomos O desenhando a base.

Então, no estado gasoso, as moléculas de H ₂ SO ₃ podem ser consideradas minúsculas pirâmides trigonais flutuando no ar, supondo que seja estável o suficiente para durar um certo tempo sem reagir.

A estrutura deixa claro de onde vêm os dois hidrogênios ácidos: dos grupos hidroxila ligados por enxofre, HO-SO-OH. Portanto, para este composto, não é correto assumir que um dos prótons ácidos, H ⁺, é liberado do átomo de enxofre, H-SO ₂ (OH).

Os dois grupos OH permitem que o ácido sulfuroso interaja através de ligações de hidrogênio e, além disso, o oxigênio da ligação S = O é um aceitador de hidrogênio, o que torna o H ₂ SO ₃ um bom doador e aceitador dessas ligações.

De acordo com o exposto acima, o H ₂ SO ₃ deve ser capaz de se condensar em um líquido, como o ácido sulfúrico, o H ₂ SO ₄. No entanto, não é assim que acontece.

Molécula cercada por água

Até à data, não foi possível obter o ácido sulfuroso anidro, isto é, H ₂ SO ₃ (1); enquanto o H ₂ SO ₄ (aq), por outro lado, depois de desidratado, transforma-se em sua forma anidra, o H ₂ SO ₄ (l), que é um líquido denso e viscoso.

Se a molécula de H ₂ SO ₃ permanecer inalterada, ela será capaz de se dissolver em grande parte na água. As interações que governariam nas ditas soluções aquosas seriam novamente ligações de hidrogênio; No entanto, também haveria interações eletrostáticas como resultado do equilíbrio de hidrólise:

H ₂ SO ₃ (aq) + H ₂ O (l) <=> HSO ₃ ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

HSO ₃ ^- (aq) + H ₂ O (l) <=> SO ₃ ^2- (aq) + H ₃ O ⁺

O íon sulfito, SO ₃ ^2- seria a mesma molécula acima, mas sem as esferas brancas; e o íon sulfito de hidrogênio (ou bissulfito), HSO ₃ ^-, retém uma esfera branca. Infinidades de sais podem surgir de ambos os ânions, alguns mais instáveis ​​do que outros.

Na realidade, foi confirmado que uma porção extremamente pequena das soluções consiste em H ₂ SO ₃; ou seja, a molécula explicada não é aquela que interage diretamente com as moléculas de água. A razão para isso se deve ao fato de sofrer uma decomposição originando o SO ₂ e a H ₂ O, o que é termodinamicamente favorecido.

SW

A verdadeira estrutura do ácido sulfuroso consiste em uma molécula de dióxido de enxofre circundada por uma esfera de água composta por n moléculas.

Assim, o SO ₂, cuja estrutura é angular (tipo bumerangue), juntamente com sua esfera aquosa, é responsável pelos prótons ácidos que caracterizam a acidez:

SO ₂ ∙ nH ₂ O (aq) + H ₂ O (l) <=> H ₃ O ⁺ (aq) + HSO ₃ ^- (aq) + nH ₂ O (l)

HSO ₃ ^- (aq) + H ₂ O (l) <=> SO ₃ ^2- (aq) + H ₃ O ⁺

Além desse equilíbrio, existe também um equilíbrio de solubilidade do SO ₂, cuja molécula pode escapar da água para a fase gasosa:

SO ₂ (g) <=> SO ₂ (ac)

Propriedades físicas e químicas

Fórmula molecular

H ₂ SO ₃

Peso molecular

82,073 g / mol.

Aspecto físico

É um líquido incolor, com um odor pungente de enxofre.

Densidade

1,03 g / ml.

Densidade do vapor

2.3 (em relação ao ar tomado como 1)

Corrosividade

É corrosivo para metais e tecidos.

Solubilidade em água

Miscível com água.

Sensibilidade

É sensível ao ar.

Estabilidade

Estável, mas incompatível com bases fortes.

Constante de acidez (Ka)

1,54 x 10 ^-2

pKa

1,81

pH

1,5 na escala de pH.

ponto de ignição

Não inflamável.

Decomposição

Quando o ácido sulfuroso é aquecido, ele pode se decompor, emitindo fumaça tóxica de óxido de enxofre.

Nomenclatura

O enxofre tem as seguintes valências: ± 2, +4 e +6. A partir da fórmula H ₂ SO ₃, pode-se calcular qual a valência ou número de oxidação que o enxofre possui no composto. Para fazer isso, basta resolver uma soma algébrica:

2 (+1) + 1v + 3 (-2) = 0

Por se tratar de um composto neutro, a soma das cargas dos átomos que o constituem deve ser 0. Resolvendo para v para a equação anterior, temos:

v = (6-2) / 1

Portanto, v é igual a +4. Ou seja, o enxofre participa com sua segunda valência e, de acordo com a nomenclatura tradicional, o sufixo –oso deve ser adicionado ao nome. Por esta razão, o H ₂ SO ₃ é conhecido como ácido sulfúrico .

Outra maneira mais rápida de determinar essa valência é comparando o H ₂ SO ₃ com o H ₂ SO ₄. No H ₂ SO ₄, o enxofre tem uma valência de +6, portanto, se um O for removido, a valência cai para +4; e se outro é removido, a valência inferior 2 (o que seria o caso para o ácido hipo enxofre urso, H ₂ SO ₂).

Embora menos conhecido, o H ₂ SO ₃ também pode ser denominado ácido trioxossulfúrico (IV), de acordo com a nomenclatura de estoque.

Síntese

Tecnicamente, é formado pela queima de enxofre para formar dióxido de enxofre. Em seguida, ele se dissolve em água para formar ácido sulfuroso. No entanto, a reação é reversível e o ácido se decompõe rapidamente de volta aos reagentes.

Esta é uma explicação do motivo pelo qual o ácido sulfuroso não é encontrado em solução aquosa (como já mencionado na seção sobre sua estrutura química).

Formulários

Fonte: Pxhere

Geralmente, os usos e aplicações do ácido sulfúrico, uma vez que sua presença não pode ser detectada, referem-se aos usos e aplicações de soluções de dióxido de enxofre e às bases e sais do ácido.

Na floresta

No processo de sulfito, a polpa de madeira é produzida na forma de fibras de celulose quase puras. Vários sais de ácido sulfuroso são usados ​​para extrair lignina de cavacos de madeira, usando recipientes de alta pressão chamados digistores.

Os sais utilizados no processo de obtenção da polpa de madeira são o sulfito (SO ₃ ^2-) ou o bissulfito (HSO ₃ ^-), dependendo do pH. O contra-íon pode ser Na ⁺, Ca ²⁺, K ⁺ ou NH ₄ ⁺.

Agente desinfetante e branqueador

-O ácido sulfuroso é usado como desinfetante. Ele também é usado como um agente de branqueamento suave, especialmente para materiais sensíveis ao cloro. Além disso, é utilizado como branqueador dentário e aditivo alimentar.

-É ingrediente em vários cosméticos para o cuidado da pele e foi usado como elemento pesticida na eliminação de ratos. Elimina manchas causadas por vinho ou frutas em diferentes tecidos.

-Serve como anti-séptico, sendo eficaz para evitar infecções cutâneas. Às vezes, era usado em fumigações para desinfetar navios, pertences de vítimas de epidemias doentes, etc.

Agente conservante

O ácido sulfuroso é utilizado como conservante de frutas e vegetais e para evitar a fermentação de bebidas como vinho e cerveja, sendo um elemento antioxidante, antibacteriano e fungicida.

Outros usos

-O ácido sulfuroso é usado na síntese de drogas e produtos químicos; na produção de vinho e cerveja; refino de produtos de petróleo; e é usado como um reagente analítico.

-O bissulfito reage com os nucleosídeos de pirimidina e adiciona à ligação dupla entre as posições 5 e 6 da pirimidina, modificando a ligação. A transformação de bissulfito é usada para testar estruturas secundárias ou superiores de polinucleotídeos.

Referências

1. Wikipedia. (2018). Ácido sulfuroso. Recuperado de: en.wikipedia.org
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