Kas ir bisulfīds?

Īsā atbilde

Sulfīdi ir molekulas ar vienu vai vairākiem izolētiem sēra atomiem, no kuriem katrā ir divu elektronu pārpalikums. Tie veido sulfīda negatīvo daļu jeb “anjonu” — atbilstošā pozitīvā daļa ir “katjons”. Viens vienkāršs piemērs ir kālija sulfīds, ķīmiskā formula K2S; abiem kālija atomiem ir +1 lādiņš, vienam sēra atomam -2 lādiņš. Nedaudz līdzīgai molekulai, ko sauc par kālija sērūdeņradi vai kālija bisulfīdu, ķīmiskā formula KHS, anjonu daļai ir divu atomu vienība (HS)-1, kurā ir tikai viens pievienots elektrons. Jāņem vērā, ka vārdi bisulfīds un disulfīds nav sinonīmi, kā to ilustrē parastā automobiļu smērviela, molibdēna disulfīds, ķīmiskā formula MoS2, kuras struktūrā nav ūdeņraža.

Dažus savienojumus var kļūdaini identificēt kā bisulfīdus — starp tiem ir šķīdinātājs oglekļa disulfīds, CS2. Tie savienojumi, kas pēc struktūras ir vairāk līdzīgi bisulfīdam, bet nav bisulfīds, ir sēru saturoši spirta analogi, ko sauc par tioliem vai merkaptāniem; tos dažreiz izmanto kā mākslīgus dabasgāzes odorantus, lai novērstu nejaušu nosmakšanu. Starp pareizi identificētajiem bisulfīdiem ir komerciāla nozīme nātrija un amonija bisulfīdam. Nātrija bisulfīds lielos daudzumos tiek izmantots kraftpapīra ražošanas procesā. No otras puses, amonija bisulfīds ir galvenais korozijas bojājumu avots, jo īpaši naftas nozares atsērošanas hidroapstrādātājiem.

Prefikss “bi-” datēts ar vairāk nekā gadsimtu un liecina par tikai viena no diviem “diprotiskās” skābes protoniem — ūdeņraža joniem — neitralizāciju. Piemēram, sērskābei (H2SO4) ir divi protoni vai ūdeņraža atomi, kurus var aizstāt. Ja nevis vienu, bet abus aizstāj, piemēram, ar nātrija hidroksīdu, rezultāts ir sulfāts, Na2SO4. Tomēr, samazinot nātrija hidroksīda daudzumu, tiek aizstāts tikai viens ūdeņraža atoms, veidojot nātrija bisulfātu, NaHSO4. Pēdējā gadījumā, lai gan produkts ir sāls, jo paliek viens ūdeņraža atoms, tā ir arī skābe — nātrija bisulfāts ir skābes sāls.

Sērūdeņraža gāze, H2S, darbojas līdzīgi. Lai arī vāja, tā ir arī diprotiskā skābe, kas ūdenī izšķīdināta jonizējas divos posmos. Pirmajā posmā veidojas hidrosulfīda joni: H2O + H2S → (H3O)+1 + (HS)-1. Otrais solis ir tālāks sadalījums, H2O + (HS)-1 → (H3O)+1 + S-2. Ja vēlas, var iegūt divus produktus — daļēja neitralizēšana dod bisulfīdu: NaOH + H2S → NaHS + H2O, bet pilnīga neitralizācija dod sulfīdu: 2 NaOH + H2S → 2 NaS + 2 H2O.

Papildu, labi zināmās diprotiskās skābes ir ogļskābe un vīnskābe — attiecīgi H2CO3 un H2(C4H4O6). Tos var neitralizēt daļēji vai pilnībā, lai iegūtu nātrija bikarbonātu vai nātrija karbonātu; vai vīnskābes gadījumā — nātrija bitartrātu vai nātrija tartrātu. Ja vēlaties, neitralizāciju var veikt pakāpeniski. Izmantojot citu bāzi otrajā solī, tiek iegūts “dubultsāls”, viens ievērojams piemērs ir parastā pārtikas piedeva, kas vēsturiski pazīstama kā Rochelle sāls, kālija nātrija tartrāts.

Īsā atbilde

Saistītie jautājumi