Γιατί είναι SO2 ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας σε αλκαλικό μέσο από ό, τι όξινο medim;
Κατανόηση της χημείας
* So₂ σε όξινο μέσο: Σε ένα όξινο διάλυμα, υπάρχει κυρίως σε ισορροπία με ιόντα διθειώδους (Hso₃⁻) και ιόντα θειώδους (SO₃2⁻). Η ισορροπία ευνοεί τον σχηματισμό ιόντων διθειώδους.
* So₂ σε αλκαλικό μέσο: Σε ένα αλκαλικό διάλυμα, το ρΗ είναι υψηλότερο, προωθώντας το σχηματισμό ιόντων θειώδους (SO₃2⁻).
λόγος για ισχυρότερη μείωση της ισχύος σε αλκαλικό μέσο
Το κλειδί είναι η διαφορά στις καταστάσεις οξείδωσης του θείου στα σχετικά είδη:
* So₂: Το θείο έχει κατάσταση οξείδωσης +4.
* ιόν θειώδους (SO₃2⁻): Το θείο έχει κατάσταση οξείδωσης +4.
* Θειικό ιόν (SO₄2⁻): Το θείο έχει κατάσταση οξείδωσης +6.
* Μείωση ισχύος: Ένας αναγωγικός παράγοντας δίνει ηλεκτρόνια, προκαλώντας το ίδιο οξειδωμένο. Όσο πιο εύκολο είναι να οξειδωθεί μια ουσία, τόσο ισχυρότερη είναι η μειωμένη ισχύς της.
Επεξήγηση
1. σε όξινες συνθήκες , το κυρίαρχο είδος είναι Hso₃⁻, το οποίο δεν είναι τόσο εύκολα οξειδωμένο σε SO₄²⁻ επειδή το θείο έχει ήδη μια σχετικά υψηλή κατάσταση οξείδωσης (+4).
2. Σε αλκαλικές συνθήκες , το κυρίαρχο είδος είναι so₃²⁻. Το ιόν θειώδους (SO₃2⁻) μπορεί να οξειδωθεί ευκολότερα σε θειικό άλας (SO₄2⁻) επειδή έχει υψηλότερη πυκνότητα ηλεκτρονίων λόγω του αρνητικού φορτίου. Αυτό καθιστά έναν ισχυρότερο αναγωγικό παράγοντα σε αλκαλικές συνθήκες.
Πρακτικό παράδειγμα
Ένα κοινό παράδειγμα είναι η αντίδραση του SO₂ με ιώδιο (i₂) παρουσία νερού:
* όξινη: So₂ + i₂ + 2H₂o → 2Hi + h₂so₄
* Αλκαλικό: So₃2⁻ + i₂ + 2OH⁻ → 2i⁻ + SO₄2⁻ + H₂O
Παρατηρήστε ότι στην αλκαλική κατάσταση, το ιόν θειώδους (SO₃2⁻) είναι εύκολα οξειδωμένο σε θειικό άλας (SO₄²⁻) με ιώδιο, αποδεικνύοντας την ισχυρότερη μειωτική του δύναμη.
Συνοπτικά: Η αυξημένη πυκνότητα ηλεκτρονίων και η υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων θειώδους σε αλκαλικό μέσο καθιστούν έναν πιο ισχυρό αναγωγικό παράγοντα σε σύγκριση με το όξινο αντίστοιχό του.
