Kénessav

Ez a szócikk a kénessavról szól. Hasonló címmel lásd még: kénsav.

Kémiai azonosítók
Kénessav


IUPAC-név	Kénessav
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 (pK_a)	pK_a1=1,81 (18 °C) pK_a2=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:

\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.:

\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.

\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.

\mathrm {2\ NaHSO_{3}\rightarrow Na_{2}S_{2}O_{5}+H_{2}O}

Elemi kénnel redukálva tioszulfátok keletkezhetnek:

\mathrm {Na_{2}SO_{3}+S\rightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}}

Jegyzetek

↑ ^a ^b ^c ^d A kénessav vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. (JavaScript szükséges) (angolul)
↑ (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

Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[BGIA_GESTIS-1] 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.

[1]

[2]