Ce este bisulfura?

Sulfurile sunt molecule cu unul sau mai mulți atomi de sulf izolați, fiecare având un surplus de doi electroni. Acestea formează porțiunea negativă sau „anionul” a sulfurei – porțiunea pozitivă corespunzătoare fiind „cationul”. Un exemplu simplu este sulfura de potasiu, formula chimică K2S; cei doi atomi de potasiu poartă fiecare o sarcină +1, un atom de sulf, o sarcină -2. O moleculă oarecum similară, numită hidrogen sulfurat de potasiu sau bisulfură de potasiu, cu formula chimică KHS, are ca porțiune anionică unitatea cu doi atomi (HS)-1, care poartă un singur electron adăugat. Trebuie remarcat faptul că cuvintele bisulfură și disulfură nu sunt sinonime, așa cum este ilustrat de lubrifiantul obișnuit pentru automobile, disulfura de molibden, formula chimică MoS2, care nu conține hidrogen în structura sa.

Unii compuși pot fi identificați în mod eronat ca bisulfuri – printre aceștia se numără disulfura de carbon solvent, CS2. Acei compuși mai asemănători ca structură cu bisulfura, dar nu bisulfura, sunt analogii de alcool care conțin sulf numiți tioli sau mercaptani; acestea sunt uneori folosite ca odorante artificiale pentru gazele naturale, pentru a preveni asfixierea accidentală. De importanță comercială printre bisulfurile corect identificate sunt bisulfura de sodiu și amoniu. Bisulfura de sodiu este utilizată în cantități mari în procesul de fabricare a hârtiei Kraft. Bisulfura de amoniu, pe de altă parte, este o sursă majoră de deteriorare a coroziunii, în special pentru hidrotratatoarele de desulfurare ale industriei petroliere.

Prefixul „bi-” datează de mai bine de un secol și sugerează neutralizarea doar a unuia dintre cei doi protoni – ionii de hidrogen – ai unui acid „diprotic”. De exemplu, acidul sulfuric (H2SO4) posedă doi protoni sau atomi de hidrogen, capabili să fie înlocuiți. Dacă nu unul, ci ambele sunt înlocuite cu hidroxid de sodiu, de exemplu, rezultatul este sulfatul, Na2SO4. Cu toate acestea, reducerea cantității de hidroxid de sodiu are ca rezultat înlocuirea unui singur atom de hidrogen pentru a forma bisulfat de sodiu, NaHSO4. În acest ultim caz, chiar dacă produsul este o sare, deoarece rămâne un atom de hidrogen, este și un acid – bisulfatul de sodiu este o sare acidă.

Hidrogenul sulfurat gazos, H2S, se comportă în mod similar. Deși slab, este și un acid diprotic, care dizolvat în apă se ionizează în două etape. Prima etapă produce ioni de hidrosulfură: H2O + H2S → (H3O)+1 + (HS)-1. Pasul doi este defalcarea ulterioară, H2O + (HS)-1 → (H3O)+1 + S-2. Dacă se dorește, se pot produce două produse – neutralizarea parțială dă bisulfura: NaOH + H2S → NaHS + H2O, în timp ce neutralizarea completă dă sulfura: 2 NaOH + H2S → 2 NaS + 2 H2O.

Acizii diprotici adiționali, bine cunoscuți, sunt acizii carbonic și tartartic – H2CO3 și respectiv H2(C4H4O6). Acestea pot fi neutralizate fie parțial, fie complet pentru a produce bicarbonat de sodiu sau carbonat de sodiu; sau, în cazul acidului tartric, bitartrat de sodiu sau tartrat de sodiu. Dacă se preferă, neutralizarea poate fi efectuată în etape. Utilizarea unei baze diferite în pasul doi dă apoi o „sare dublă”, un exemplu notabil fiind aditivul alimentar comun cunoscut istoric sub numele de sare Rochelle, tartrat de potasiu și sodiu.