Acido ditionico
| Acido ditionico | |
|---|---|
 | |
 | |
| Nome IUPAC | |
| acido ditionico | |
| Nomi alternativi | |
| acido ipodisolforico | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | H2S2O6 |
| Massa molecolare (u) | 162,14 |
| Numero CAS | |
| PubChem | 26985 |
| SMILES | OS(=O)(=O)S(=O)(=O)O |
| Indicazioni di sicurezza | |
L'acido ditionico è un ossiacido dello zolfo esavalente (come nell'acido solforico), avente formula molecolare è H2S2O6 e formula di struttura HO–(O=)2S–S(=O)2–OH o, riassuntivamente, (HOSO2)2.[1] In esso, data la presenza del legame S−S, lo zolfo è allo stato di ossidazione +5, invece che +6 come in H2SO4.[2] Tuttavia, anch'esso è ritenuto essere un acido forte.[3]
Dell'acido ditionico si conoscono molti sali, i ditionati, caratterizzati dal dianione S2O62−; l'acido puro non è noto, sembra esistere solo in soluzione acquosa: nel tentativo di concentrare la soluzione si decompone, disproporzionandosi in acido solforico e anidride solforosa:
![{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\to \mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/6e2fbe502fd1f64a9f90d11e6b08c8363f936b5b.svg)
Preparazione
Le sue soluzioni possono essere preparate per ossidazione dell'anidride solforosa o dei solfiti con biossido di manganese idrato (o anche con ossido ferrico Fe2O3):[2]
![{\displaystyle {2\,\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~3\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\to \mathrm {MnSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {MnS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1500093f65177e7b84e7f2dbca6be81ce2686f09.svg)
Da queste soluzioni di ditionato di manganese si può dapprima preparare, per aggiunta di un sale solubile di bario, il ditionato di bario diidrato che, essendo poco solubile, precipita:[4]
![{\displaystyle {\mathrm {MnS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {BaCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\to \mathrm {BaS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}~\cdot 2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} ~\downarrow \,{}+{}\,~\mathrm {MnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/06d624a634853a441cbe742c984edb895933cfe3.svg)
Filtrando e trattando con acido solforico in quantità equimolare si ottengono soluzioni concentrate di acido ditionico:[2]
![{\displaystyle {\mathrm {BaS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\to \mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {BaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}~\downarrow }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/3daf27b30c02ec432b2fbbcf77b57482593a5a70.svg)
Caratteristiche
Sono noti i sali dell'acido ditionico, come ad esempio il ditionato di sodio importante composto in chimica inorganica.[5] Non sono stati ancora scoperti sali acidi. Tutti i ditionati sono solubili in acqua. Sono agenti ossidanti lievi e riducenti lievi. La forma dello ione ditionato è simile all'etano, ma due gruppi SO3 adottano una conformazione quasi eclissata. La lunghezza del legame S-S è di circa 2,15 Å; i legami S-O sono piuttosto brevi con una lunghezza del legame 1,43 Å.
Reazione chimica
I ditionati possono essere ottenuti ossidando un solfito (dallo stato di ossidazione +4 a +5 ), ma su scala più ampia sono ottenuti ossidando una soluzione acquosa raffreddata di anidride solforosa con anidride manganese:
![{\displaystyle {2\,\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}~\,{}+{}\,~3\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}~\to \mathrm {MnS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}~\,{}+{}\,~\mathrm {MnSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/88cdcb628fcef33dfe74b793d96d6fc6cbf4d049.svg)
La soluzione di ditionato di manganese formata può quindi essere convertita in sali di ditionato di altri metalli mediante reazioni di metatesi:
![{\displaystyle {\mathrm {Ba} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{\mathrm {aq} }}^{2+}~\,{}+{}\,~\mathrm {MnS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {MnSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\to \mathrm {BaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4{\mskip {1mu}}(\mathrm {s} )}}~\downarrow \,{}+{}\,~\mathrm {BaS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}~\cdot 2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/520c9b38ac5a75b0d6e6c944bd08fb3003d00e19.svg)
Successivamente si possono ottenere soluzioni concentrate di acido ditionico trattando una soluzione di ditionato di bario con acido solforico:
![{\displaystyle {\mathrm {BaS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\to \mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6{\mskip {1mu}}(\mathrm {aq} )}}~\,{}+{}\,~\mathrm {BaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4{\mskip {1mu}}(\mathrm {s} )}}~\downarrow }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/419b500244b4621a9d4f89bc61465da7cede596c.svg)
Note
- ↑ N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 705, ISBN 0-7506-3365-4.
- 1 2 3 N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, pp. 715-716, ISBN 0-7506-3365-4.
- ↑ Egon Wiberg, Nils Wiberg e A. F. Holleman, Anorganische Chemie, 103ª ed., De Gruyter, 2017, pp. 667-668, ISBN 978-3-11-026932-1.
- ↑ F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo e Manfred Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry, 6ª ed., Wiley Interscience, 1999, p. 528, ISBN 0-471-19957-5.
- ↑ Sodium dithionate | Na2O6S2 - PubChem, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 5 marzo 2021.
Altri progetti
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