Różnica między siarczanem a siarczynem

Główna różnica – siarczan vs siarczyn

Gdy neutralny atom lub cząsteczka zyskuje elektrony z zewnątrz, staje się ujemnie naładowanym gatunkiem, ponieważ elektrony są naładowane ujemnie i nie ma wystarczającej ilości ładunków dodatnich, aby zneutralizować ładunek ujemny. Kiedy neutralnie naładowany atom lub cząsteczka zyskuje elektrony, staje się ujemnie naładowanym gatunkiem zwanym anionem. Takimi anionami są siarczan i siarczyn. Główna różnica pomiędzy siarczanem i siarczynem polega na tym, że siarczan składa się z czterech atomów tlenu połączonych z atomem siarki, podczas gdy siarczyn składa się z trzech atomów tlenu połączonych z atomem siarki.

Kluczowe omawiane obszary

1. Co to jest siarczan
– definicja, właściwości, przykłady
2. Co to jest siarczyn
– definicja, właściwości, przykłady
3. Jakie są podobieństwa między siarczanem a siarczynem
– zarys cech wspólnych
4. Jaka jest różnica między siarczanem a siarczynem
– porównanie kluczowych różnic

Kluczowe pojęcia: Anion, tlen, siarczan, siarczyn, siarka

Co to jest siarczan

Siarczan jest anionem składającym się z atomu siarki związanego z czterema atomami tlenu wokół niego. Ładunek anionu siarczanowego wynosi -2. Wzór cząsteczkowy siarczanu to SO4-2. Anion siarczanowy jest sprzężoną zasadą kwasu siarkowego. Kiedy kwas siarkowy jest zdysocjowany na swoje jony, anion siarczanowy i proton (H+) są podane.

Przy rozważaniu wiązania między atomem siarki i atomami tlenu, dwa atomy tlenu są związane przez podwójne wiązania i inne dwa atomy tlenu są związane przez pojedyncze wiązania. Dzieje się tak dlatego, że atom siarki może mieć maksymalnie 6 wiązań wokół siebie. Dlatego dwa ujemne ładunki są widoczne na atomach tlenu, które są dołączone do pojedynczego wiązania. Stan utlenienia atomu siarki to +6, a stan utlenienia każdego atomu tlenu to -2. Jednak przy doświadczalnym określeniu długości wiązań między atomami siarki i tlenu są takie same. Jest to spowodowane zjawiskiem zwanym rezonansem. Ze względu na nakładanie się orbitali atomów siarki i tlenu, elektrony wokół tych atomów są delokalizowane. Dlatego długość wiązania pomiędzy atomem siarki a atomem tlenu jest długością pomiędzy wiązaniem pojedynczym S-O a wiązaniem podwójnym S=O. Rzeczywista długość wiązania została ustalona na 149 pm.

Masa molowa anionu siarczanowego wynosi około 96 g/mol. Normalnie, anion siarczanowy jest rozpuszczalny w wodzie. Ale związki takie jak siarczan wapnia są słabo rozpuszczalne w wodzie. Geometria wokół atomu siarki jest tetraedryczna, a wiązania wokół atomu siarki są uważane za takie same ze względu na rezonans. Anion siarczynowy nie może ulec utlenieniu, ponieważ atom siarki jest w najwyższym możliwym stanie utlenienia.

Przykłady niektórych popularnych siarczanów

• Baryt (BaSO4)
• Anglesit (PbSO4)
• Anhydryt (CaSO4)
• Gips (CaSO4.2H2O)
• Epsomit (MgSO4.7H2O)

Czym jest siarczyn

Siarczyn jest anionem składającym się z atomów siarki i tlenu. Anion siarczynowy ma jeden atom siarki połączony z trzema atomami tlenu. Ładunek anionu siarczynowego wynosi -2. W anionie siarczynowym jeden atom tlenu jest połączony z siarką wiązaniem podwójnym, a pozostałe dwa atomy tlenu są połączone z atomem siarki wiązaniami pojedynczymi. Jednakże długości wiązań wokół atomu siarki są takie same, a wartość długości wiązań jest pomiędzy wiązaniem pojedynczym S-O a podwójnym S=O. Wynika to z rezonansu struktury. Dlatego wszystkie wiązania są uważane za takie same.

Dodatkowo anion siarczynowy posiada samotną parę elektronów na atomie siarki. Stan utlenienia siarki w siarczynie wynosi +4, a stan utlenienia każdego atomu tlenu wynosi -2. Masa molowa anionu siarczynowego wynosi około 80 g/mol. Geometria wokół atomu siarki w siarczynie jest geometrią piramidy trygonalnej.

Siarczyny Na+, K+ i NH4+ są rozpuszczalne w wodzie. Ale większość innych siarczynów jest nierozpuszczalna w wodzie. Siarczyny mogą ulegać reakcjom utleniania, ponieważ atom siarki w siarczynie jest na +4 stopniu utlenienia i może być utleniony do +6 stopnia utlenienia.

Przykłady niektórych powszechnych siarczynów

• Siarczyn miedzi (CuSO3)
• Siarczyn cynku (ZnSO3)
• Siarczyn magnezu (MgSO3)
• Siarczyn potasu Siarczyn potasu (K2SO3)

Podobieństwa między siarczanem i siarczynem

• Oba są anionami posiadającymi ładunek ujemny
• Całkowity ładunek anionu wynosi – 2 dla obu anionów.2 dla obu anionów.
• Both anions are composed of a sulfur atom and oxygen atoms bonded to the sulfur atom.
• Both anions show resonance in their chemical structures
• The oxidation state of oxygen in both anions is -2.
• The sulfur in both species can undergo reduction reactions.

Difference Between Sulfate and Sulfite

Definition

Sulfate: Sulfate is an anion composed of a sulfur atom bonded to four oxygen atoms around it.

Sulfite: Sulfite is an anion composed of sulfur and oxygen atoms.

Molar Mass

Sulfate: The molar mass of sulfate is about 96 g/mol.

Sulfite: The molar mass of sulfite is about 80 g/mol.

Solubility

Sulfate: Most sulfates are soluble in water.

Sulfite: Most sulfites are insoluble in water.

Geometry

Sulfate: The geometry around the sulfur atom is tetrahedral in sulfates.

Sulfite: Geometria wokół atomu siarki jest trygonalną piramidą w siarczynach.

Stan utlenienia siarki

Siarczan: Stan utlenienia siarki w siarczanach wynosi +6.

Siarczyn: Stan utlenienia siarki w siarczynie wynosi +4.

Reakcje utleniania

Siarczan: Siarczany nie mogą ulegać reakcjom utleniania.

Siarczyny: Sulfity mogą ulegać reakcjom utleniania.

Wniosek

Siarczany i siarczyny mają kilka podobieństw, jak również różnic. Jednakże, oba te gatunki są powszechnie stosowane w praktyce laboratoryjnej, jak również w przemyśle. Główna różnica pomiędzy siarczanami i siarczynami polega na tym, że siarczany składają się z czterech atomów tlenu połączonych z atomem siarki, podczas gdy siarczyny składają się z trzech atomów tlenu połączonych z atomem siarki.

Siarczany i siarczyny składają się z czterech atomów tlenu połączonych z atomem siarki.