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亞硫酸氫鈉被氧氣氧化主要產物是什么呢

2020-08-14 10:05:50

固體亞硫酸氫鈉實際上是亞硫酸氫鈉(亞硫酸氫鈉)和焦亞硫酸鈉(Na2S2O5,也稱焦亞硫酸鈉)的混合物,通常以焦亞硫酸鈉為主要成分。有些數據甚至認為固態時沒有亞硫酸氫鈉,只有焦亞硫酸鈉存在。焦亞硫酸鈉是當亞硫酸氫鈉在溶液中結晶時,兩個亞硫酸氫鈉分子失去一個水分子的產物


這種失水反應容易發生,沉淀的晶體主要是Na2S2O5。在工業上,焦亞硫酸鈉一般只生產,但亞硫酸氫鈉很少生產。如果必須生產亞硫酸氫鈉,通常會生產亞硫酸氫鈉溶液。由于固體亞硫酸氫鈉一般以焦亞硫酸鈉為主要成分,焦亞硫酸鈉的氧化產物是硫酸氫鈉、硫酸鈉等。而主要是連二硫酸鈉(Na2S2O6):


兩個硫原子的化合價實際上一個是+4價,另一個是+6價(如果用較嚴格的氧化數概念,說兩個硫原子的氧化數分別是+3和+5更好,兩個硫原子之間通過S—S鍵直接相連,而不是與焦硫酸根離子相似,通過S—O—S鍵相連。


焦亞硫酸根離子S2O5 2-由于結構中存在S—S鍵,如同存在S—S鍵的多硫化物或者多硫離子一樣,帶有顏色,水溶液中的高濃度焦亞硫酸根離子是帶有黃色的,亞硫酸氫根離子在水溶液中存在下列平衡:


這種平衡實際上是亞硫酸氫鹽離子的二聚反應。隨著亞硫酸氫鹽離子濃度的增加,平衡將向右移動,焦亞硫酸根離子濃度越高,水溶液越黃。亞硫酸氫鈉濃溶液(約40%)不是無色的,但通常是淡黃色、黃色甚至黃綠色,這與上述平衡有關。亞硫酸氫鈣(HSO)鈣的濃溶液是造紙工業的重要原料,它能溶解木質素制成紙漿,即亞硫酸鹽紙漿。亞硫酸氫鈣的濃溶液也是黃色的。


亞硫酸氫根離子即使在水溶液中也容易二聚得到焦亞硫酸根離子這一點,在無機含氧酸的酸式酸根離子中是少見的,相比之下,焦硫酸鈉Na2S2O7溶于水后,焦硫酸根離子很快幾乎全部水解為硫酸氫根離子,也就是說焦硫酸鈉的水溶液實際上就是硫酸氫鈉的水溶液:


固體硫酸氫鈉脫水獲得焦亞硫酸鈉(上述反應的逆反應)需要數百攝氏度。無水硫酸氫鈉在脫水前加熱熔化,而亞硫酸氫鈉在水溶液中結晶后幾乎完全脫水,得到的焦亞硫酸鈉基本上是焦亞硫酸鈉。


所以亞硫酸氫鈉或者焦亞硫酸鈉固體在空氣中的主要氧化產物是連二硫酸鈉(Na2S2O6)。

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亞硫酸氫鈉

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