亞硫酸

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引言

亞硫酸具有劇毒、腐蝕性和不可燃性，吸入過量會影響人體健康。如果酸接觸皮膚，或吸入或攝入大量酸，則可能導致死亡。它會造成嚴重的皮膚燒傷，如果進入眼睛還會影響視力。亞硫酸還會釋放刺激性、腐蝕性和有毒氣體。

什麼是亞硫酸？

亞硫酸是一種不穩定且弱的酸，它是二氧化硫溶於水後生成的。亞硫酸的化學式為“$\mathrm{H_{2}SO_{3}}$”，分子量約為“82.07 g/mol”。該酸的酸度為中性，因為它的酸性不是很強也不是很弱。“$\mathrm{H_{2}SO_{3}}$”是一種無色液體，具有強烈的刺鼻氣味。

圖1 - 亞硫酸的結構

該酸通常用作消毒劑、還原劑和造紙產品的生產。從“$\mathrm{SO_{2}}$溶液的拉曼光譜”可以看出，亞硫酸的訊號強度與平衡一致。這種現象可以用下面提到的反應來表示。

$$\mathrm{“SO_{2}\:+\:H_{2}O\:\leftrightarrows\:H_{2}SO-_{3}\:+\:H^{+}"\:,\:其中\:"K_{a}\:=\:1.54\times\:10^{-2}"\:和\:"pK_{a}\:=\:1.81"}$$.

亞硫酸是二元酸，因為它傾向於產生“2個質子(H+)/分子”。該酸溶於水並釋放一定量的熱能，因為它對金屬和組織具有腐蝕性。

亞硫酸的性質

亞硫酸的化學和物理性質列在下面。

亞硫酸的性質
“化學式”	$\mathrm{“H_{2}SO_{3}”}$
“氫鍵供體數”	“2”
“分子量”	“82.07 g/mol”
“沸點”	“-60°C”
“密度”	“1.03 g/cm3 (20°C)”
“熔點”	“10°C”
“氫鍵受體數”	“4”
“單同位素質量”	“81.97 g/mol”
“蒸汽壓”	“約21°C時為1740 kPa”
“溶解度”	“易溶於水”
亞硫酸的用途	該酸廣泛用作消毒劑、還原劑和溫和的漂白劑。

表1：亞硫酸的性質

$\mathrm{“H_{2}SO_{3}"}$的一些常見化學性質如下所示。

• 亞硫酸的共軛鹼包括“亞硫酸氫根（或亞硫酸氫根）和亞硫酸根離子”。亞硫酸常見陰離子的主要例子是“$\mathrm{HSO_{3}}$和$\mathrm{SO_{2}^{-3}}$”。

• 根據“17O核磁共振（核磁共振）波譜”的實驗，人們已經瞭解到，“亞硫酸和質子化亞硫酸鹽”的溶液由“異構體的組合”組成。異構體通常彼此處於“動態平衡”狀態。

• 該酸在形成時本質上是不穩定的，並分解成各個部分。這種現象可以用反應表示為：

$$\mathrm{“H_{2}SO_{3}(aq)\:\rightarrow\:H_{2}O(I)\:+\:SO_{2}(g)"}$$

• 當該酸以較高的速率吸收氧原子時，它可以轉化為“硫酸或硫酸鹽”。

亞硫酸的製備

各種方法都突出了亞硫酸的形成，如下所述。

• “二氧化硫的水溶液”可以確定為亞硫酸，其製備方法是將硫溶解在水中。這可以用反應表示為：

$$\mathrm{“SO_{2}\:+\:H_{2}O\:\longleftrightarrow\:H_{2}SO_{3}"}$$

• 另一種製備“H2SO3”的方法是衍生“二氧化硫和亞硫酸氫鈉鹽”。然後將這些化合物引入“二氧化硫的水溶液”中形成亞硫酸，可以用反應表示為：

$$\mathrm{“Na_{2}SO_{3}\:+\:H_{2}O\:+\:SO_{2}\:\rightarrow\:2NaHSO_{3}"}$$

亞硫酸的用途

“$\mathrm{H_{2}SO_{3}}$”的主要用途或應用如下所示。

• 亞硫酸通常用作漂白劑和還原劑。

• 該酸在世界各地的許多化工行業中被廣泛用作中間體。

• “$\mathrm{H_{2}SO_{3}}$”用作住宅和醫療部門的殺蟲劑和消毒劑。

• 亞硫酸還有助於造紙產品的生產。

亞硫酸的影響

“$\mathrm{H_{2}SO_{3}}$”具有劇毒和腐蝕性，會以各種形式影響人類健康。該酸會造成嚴重的皮膚燒傷和眼睛損傷，可能導致“視力喪失”。過量“吸入和攝入”這種酸會導致刺激和疾病，例如“伴有痰的支氣管炎、咳嗽、呼吸急促、呼吸道、心臟和肺部疾病”。為了防止危害，“$\mathrm{H_{2}SO_{3}}$”應儲存在“+15°C至+25°C”的溫度下，否則它會透過釋放“有毒、刺激性和腐蝕性氣體”來影響人體健康。

結論

亞硫酸還可以用其他名稱識別，例如“二氧化硫溶液、二氫三氧化硫或三氧化硫酸”。該酸通常在“二氧化硫$\mathrm{(SO_{2})}$形成酸雨”的過程中作為中間體發揮作用。三氧化硫酸被確定為油狀液體，外觀清澈，具有“強烈燃燒的硫磺氣味”。該酸對“組織和金屬”具有很強的腐蝕性，密度為“1.03 g/cm3 (20°C)”。它還可以被稱為“硫氧酸、磺酸互變異構體和亞硫酸氫根的共軛酸”。

常見問題

1. 亞硫酸的製備過程是什麼？

亞硫酸作為酸雨的中間體形成，可以在實驗室中自然和人工地產生。當大氣中的“二氧化硫與水分結合”時，它就會形成。

2. 亞硫酸的主要健康危害是什麼？

亞硫酸嚴重影響繁殖過程，如果“吸入或攝入”量較大。該酸還會刺激肺部和呼吸道，導致“伴有痰的支氣管炎、咳嗽和呼吸急促”等疾病。

3. 如何判斷亞硫酸是“強酸還是弱酸”？

亞硫酸$\mathrm{(H_{2}SO_{3})}$被認為是弱酸，不像“硫酸$\mathrm{H_{2}SO_{4}}$”，因為它在水溶液中不會完全解離成“$\mathrm{H+\:(H_{2}O+)}$和亞硫酸氫根離子”。這種現象意味著，當存在水基時，亞硫酸氫根離子在質子維持方面相當強。