Obtention d'oxydes de soufre 6 réactions redox. Soufre et ses composés

L'oxyde de soufre (IV) a des propriétés acides qui se manifestent par des réactions avec des substances qui présentent des propriétés basiques. Les propriétés acides se manifestent dans l'interaction avec l'eau. Cela forme une solution acide sulfureux:

Le degré d'oxydation du soufre dans le dioxyde de soufre gazeux (+4) détermine les propriétés réductrices et oxydantes gaz acide:

Ces enzymes peuvent ne pas être complètement inactivées pendant la transformation du jus, car la teneur élevée en cellulose présente, en général, dans les jus de fruits tropicaux, complique le processus thermique d'inactivation de ces enzymes. L'addition de sulfite empêche la destruction de l'acide ascorbique pendant le traitement et le stockage du produit, en évitant l'oxydation causée par les enzymes oxydase de l'acide ascorbique 13.

Contrôle du grillage non enzymatique. Les jus de fruits ont des caractéristiques spécifiques de couleur, d'arôme et d'arôme. Ces caractéristiques subissent, en règle générale, des modifications au cours de leur transformation et de leur stockage, ce qui entraîne une dégradation générale du produit. Les trois mécanismes d'obscurcissement non enzymatiques les plus importants dans les jus de fruits sont: 1 - la réaction de Maillard, qui se produit entre les sucres réducteurs et les groupes γ-aminés des acides aminés, des peptides et des protéines, ce qui conduit à la formation de mélanoïdines; 2 - oxydation de l'acide ascorbique en acide furfural et alpha-cétogulonique qui, en présence de composés azotés, forment des pigments brun foncé; en plus de la génération par simple polymérisation des pigments marron clair furfur formés; 3 - caramélisation des sucres, qui se produit sous l'action des acides sur les sucres, qui conduit à la formation d'hydroxyméthylfurfural, qui polymérise la formation de mélanoïdines, pigments bruns 47.

représentant: S + 4 - 2e \u003d\u003e S + 6

oktel: S + 4 + 4e \u003d\u003e S0

Les propriétés réductrices se manifestent par des réactions avec des agents oxydants puissants: oxygène, halogènes, acide nitrique, permanganate de potassium et autres. Par exemple:

2SO2 + O2 \u003d 2SO3

S + 4 - 2e \u003d\u003e S + 6 2

O20 + 4e \u003d\u003e 2O-2 1

Avec des agents réducteurs puissants, le gaz présente des propriétés oxydantes. Par exemple, si le dioxyde de soufre et le sulfure d'hydrogène sont mélangés, alors ils interagissent dans des conditions normales:

Les réactions d'obscurcissement non enzymatiques conduisent à la destruction de nutriments tels que les acides aminés essentiels et l'acide ascorbique, réduisent la digestibilité des protéines, inhibent l'action des enzymes digestives et empêchent l'absorption des minéraux, contribuant à la complexation des ions métalliques. Des produits mutagènes potentiellement toxiques peuvent se former en raison de la réaction de Maillard 19.

En règle générale, la friture non enzymatique peut être inhibée ou contrôlée de diverses manières en utilisant de basses températures de stockage, en retirant l'oxygène de l'emballage et en utilisant des inhibiteurs chimiques tels que les sulfites 47. Le dioxyde de soufre est probablement la friture non enzymatique la plus efficace dans les aliments 10.

2H2S + SO2 \u003d 3S + 2H2O

S-2 - 2e \u003d\u003e S0 2

S + 4 + 4e \u003d\u003e S0 1

L'acide sulfurique n'existe qu'en solution. Il est instable et se décompose en dioxyde de soufre et en eau. L'acide sulfurique ne s'applique pas acides forts. C'est un acide de force moyenne qui se dissocie progressivement. Lorsque de l'alcali est ajouté à l'acide sulfureux, des sels se forment. L'acide sulfurique donne deux rangées de sels: les sulfites moyens et les hydrosulfites acides.

Le mécanisme chimique par lequel le dioxyde de soufre inhibe la friture non enzymatique n'est pas entièrement compris et est considéré comme la réaction du bisulfite avec des groupes carbonyle actifs de molécules de sucre et de vitamine C 10. Le sulfite interagit avec divers composants présents dans les produits alimentaires, y compris les sucres réducteurs, les aldéhydes , les cétones, les protéines et les anthocyanes 53, et le sulfite sous sa forme liée est réduit dans les produits acides. Le degré de réaction dépend du pH, de la température, de la concentration de sulfite et des composants réactifs présents dans le produit.

Oxyde de soufre (VI)

Le trioxyde de soufre manifeste des propriétés acides. Il réagit violemment avec l'eau, tandis qu'une grande quantité de chaleur est libérée. Cette réaction est utilisée pour obtenir le produit le plus important de l'industrie chimique - l'acide sulfurique.

SO3 + H2O \u003d H2SO4

Étant donné que le soufre dans le trioxyde de soufre a un état d'oxydation élevé, l'oxyde de soufre (VI) présente des propriétés oxydantes. Par exemple, il oxyde les halogénures, les non-métaux à faible électronégativité:

L'un des principes régissant l'utilisation d'additifs alimentaires est leur innocuité, mais il est impossible de déterminer les preuves absolues de leur toxicité pour tous. Les tests toxicologiques concernent les effets physiologiques chez les animaux de laboratoire par rapport à un taux de déglutition spécifique.

Ce groupe a conclu que les sulfites ne sont pas tératogènes, mutagènes ou cancérigènes chez les animaux de laboratoire. Ils n'ont pas non plus trouvé de données toxicologiques ou métaboliques significatives 54. Les sulfites étaient populaires auprès des restaurateurs pour être utilisés dans les salades car ils contenaient des fruits et des légumes frais, mais leur utilisation était interdite après que certaines personnes aient eu des réactions allergiques dangereuses. Par conséquent, dans de nombreux produits, seule une petite fraction du sulfite ajouté reste sous forme libre dans le produit final 18.

2SO3 + C \u003d 2SO2 + CO2

S + 6 + 2e \u003d\u003e S + 4 2

C0 - 4e \u003d\u003e C + 4 2

L'acide sulfurique entre dans des réactions de trois types: acide-base, échangeur d'ions et redox. Il interagit également activement avec les substances organiques.

Réactions acide-base

L'acide sulfurique présente des propriétés acides dans les réactions avec les bases et les oxydes basiques. Ces réactions sont mieux effectuées avec de l'acide sulfurique dilué. L'acide sulfurique étant dibasique, il peut former à la fois des sels moyens (sulfates) et acides (hydrosulfates).

La biotransformation du sulfite consiste en son oxydation en sulfate sous l'action d'une enzyme sulfitoxydase située dans les mitochondries présentes dans les tissus, principalement du cœur, du foie et des reins. Dans le corps humain, cette enzyme se transforme également en acides aminés soufrés en sulfites. Ce processus métabolique normal contrôle l'excès de ces acides aminés, les oxydant en sulfates, qui sont facilement éliminés. Chez toutes les espèces étudiées, la majeure partie du sulfite consommé est rapidement excrétée sous forme de sulfate, qui peut interagir avec les protéines pour former un complexe protéine-thiosulfonate, qui peut être stocké dans l'organisme.

Réactions d'échange d'ions

L'acide sulfurique est caractérisé par des réactions d'échange d'ions. En même temps, il interagit avec les solutions salines, formant un précipité, un acide faible ou un gaz libérant. Ces réactions sont effectuées à un rythme plus rapide, si vous prenez 45% ou plus dilué acide sulfurique. Le dégagement gazeux se produit lors de réactions avec des sels d'acides instables, qui se décomposent avec la formation de gaz (charbon, soufre, sulfure d'hydrogène) ou avec la formation d'acides volatils, tels que le chlorhydrique.

Les personnes asthmatiques et déficientes en sulfitoxydase tolèrent une certaine quantité de sulfite sans être sensibles. Il existe une autre enzyme non spécifique qui oxyde également le sulfite en sulfate, la xanthine oxydase 21. Selon Taylor 19, l'asthme est le seul effet négatif associé à la sensibilité au sulfite, bien qu'un petit pourcentage seulement des asthmatiques soient sensibles au sulfite.

Un additif alimentaire est tout additif délibérément ajouté à des produits alimentaires, sans objectif nutritionnel, afin de modifier les caractéristiques physiques, chimiques, biologiques ou sensorielles dans la fabrication, la transformation, la préparation, la transformation, l'emballage, le stockage, le transport ou la transformation des produits alimentaires 59. Cependant Le concept de complément alimentaire varie considérablement d'un pays à l'autre. Une seule substance peut être utilisée comme additif dans un pays et est interdite dans un autre 60.

Réactions redox

L'acide sulfurique manifeste le plus clairement ses propriétés dans les réactions redox, car le soufre a un état d'oxydation élevé de +6 dans sa composition. Les propriétés oxydantes de l'acide sulfurique peuvent être détectées dans une réaction, par exemple, avec le cuivre.

Il y a deux éléments oxydants dans une molécule d'acide sulfurique: un atome de soufre avec C.O. +6 et ions hydrogène H +. Le cuivre ne peut pas être oxydé par l'hydrogène à l'état d'oxydation +1, mais le soufre le peut. Cela fait que l'acide sulfurique oxyde un métal aussi inactif que le cuivre.

Au Brésil, les additifs sont divisés en 23 classes fonctionnelles, y compris les conservateurs, qui sont définis comme des substances qui empêchent ou retardent la modification des produits alimentaires causée par des micro-organismes ou des enzymes. Le dioxyde de soufre et ses dérivés sont classés comme conservateurs 59.

Cependant, dans le cas spécifique du jus de noix de cajou, des niveaux plus élevés de dioxyde de soufre doivent être utilisés que pour les autres jus de fruits pour éviter l'assombrissement et la perte des caractéristiques aromatiques, du goût et de la valeur nutritive. La conservation des jus de fruits tropicaux par l'ajout de dioxyde de soufre suivi d'un traitement thermique est la méthode la plus utilisée dans les industries de transformation, car cet additif s'est révélé efficace dans la lutte contre les micro-organismes et la friture enzymatique et non enzymatique, ce qui a grandement contribué à maintenir la qualité des jus transformés pendant une période plus longue. le temps.

Dans les solutions diluées d'acide sulfurique, l'agent oxydant est principalement l'ion hydrogène H +. Dans les solutions concentrées, en particulier dans les solutions chaudes, les propriétés oxydantes du soufre à l'état d'oxydation +6 prévalent.

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Plusieurs modifications allotropes du soufre sont connues - soufre rhombique, monoclinique, plastique. La modification la plus stable est le soufre rhombique; après un certain temps, toutes les autres modifications s'y transforment spontanément.

De plus, ce supplément est considéré comme toxicologiquement sûr à condition qu'il ne dépasse pas les limites autorisées par la loi brésilienne. Gagnants des boissons: l'utilisation d'acides aminés et de peptides dans la nutrition sportive. Produits fonctionnels: approche japonaise.

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Le soufre peut dégager ses électrons lorsqu'il interagit avec des agents oxydants plus puissants:

Dans ces réactions, le soufre est un agent réducteur.

Il faut souligner que l'oxyde de soufre (VI) ne peut se former qu'en présence ou à haute pression (voir ci-dessous).

Lorsqu'il interagit avec les métaux, le soufre présente des propriétés oxydantes:

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Le soufre réagit avec la plupart des métaux lorsqu'il est chauffé, mais lors d'une réaction avec le mercure, la réaction se produit même à température ambiante.

Ce fait est utilisé dans les laboratoires pour éliminer le mercure déversé, dont les vapeurs sont un poison puissant.

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Sulfure d'hydrogène, sulfure d'hydrogène, sulfures.

Lorsque le soufre est chauffé avec de l'hydrogène, une réaction réversible se produit.

avec un très faible rendement en sulfure d'hydrogène. Habituellement obtenu par l'action d'acides dilués sur les sulfures:

Le sulfure d'hydrogène est un gaz incolore à l'odeur d'œufs pourris, toxique. Un volume d'eau dans des conditions normales dissout 3 volumes d'hydrogène sulfuré.

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Le sulfure d'hydrogène est un agent réducteur typique. Dans l'oxygène, il brûle (voir ci-dessus). Une solution de sulfure d'hydrogène dans l'eau est un acide de sulfure d'hydrogène très faible, qui se dissocie progressivement et principalement dans la première étape:

Le sulfure d'hydrogène, ainsi que le sulfure d'hydrogène, est un agent réducteur typique.

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Le sulfure d'hydrogène n'est pas seulement oxydé par des agents oxydants puissants, tels que le chlore,

mais aussi les plus faibles, comme l'acide sulfurique

ou ions ferriques:

L'acide sulfhydrique peut réagir avec des bases, des oxydes ou des sels basiques, formant deux rangées de sels: milieu - sulfures, acide - hydrosulfures.

Décret n ° 540 du Ministère de la santé. Approuve le règlement technique: additifs alimentaires - définitions, classification et emploi. Législation des additifs alimentaires. Résolution n ° 04 du Conseil national de la santé. Résolution 12 de l'Agence nationale d'inspection sanitaire.

En outre, l'alchimiste persan Al-Razi est crédité des premières descriptions de cette substance. De nouveaux raffinements de ce procédé par le chimiste français Gay-Lussac et le chimiste britannique John Glover ont amélioré la concentration d'acide obtenue. L'histoire de l'acide sulfurique est discutée plus en détail dans notre article.

La plupart des sulfures (à l'exception des sulfures de métaux alcalins et alcalino-terreux, ainsi que du sulfure d'ammonium) sont peu solubles dans l'eau. Les sulfures, sous forme de sels d'un acide très faible, subissent une hydrolyse.

Oxyde de soufre (IV). Acide sulfureux.

Le SO2 se forme en brûlant du soufre dans l'oxygène ou en brûlant des sulfures; c'est un gaz incolore à l'odeur âcre, il est soluble dans l'eau (40 volumes dans 1 volume d'eau à 20 ° C).

Géologie, climatologie et astrophysique

Histoire des produits chimiques les plus utiles. L'acide sulfurique se forme naturellement en raison des émissions de volcans qui produisent du dioxyde de soufre, qui s'oxyde dans l'atmosphère et réagit ensuite avec l'humidité de l'air. De plus, il se forme dans des bulles dans les plans d'eau à proximité de l'activité volcanique et des lacs formés à l'intérieur des cratères volcaniques.

Il est également formé avec du chlorure d'hydrogène et donc acide chlorhydrique   au contact de la lave volcanique avec l'eau de mer. Nuages \u200b\u200bde vapeur contenant de l'acide sulfurique. Ces hydrates sont susceptibles de se produire dans la stratosphère terrestre et peuvent fournir des endroits pour la condensation des nuages \u200b\u200bde glace de haute altitude, ce qui peut affecter considérablement le climat de la Terre, en particulier après les éruptions volcaniques, lorsqu'une grande quantité de soufre précipite dans l'atmosphère au-dessus. En particulier, la région de la glace pure de l'acide sulfurique hémihexahara a été étudiée, y compris des études détaillées de l'octahydrate sulfurique.

Oxyde de soufre (IV) - anhydride de dioxyde de soufre donc, lorsqu'il est dissous dans l'eau, une réaction avec l'eau se produit partiellement et un acide sulfurique faible se forme:

qui est instable, se décompose facilement à nouveau en. Les équilibres suivants existent simultanément dans une solution aqueuse de dioxyde de soufre.

  • Sergey Savenkov

    une sorte d'examen "maigre" ... comme si quelque part pressé