醋酸和硫酸之间有什么联系(the Connection between Acetic Acid and Sulfuric Acid)？

醋酸和硫酸分别是一种有机羧酸和一种无机酸或"矿物"酸。冰醋酸和硫酸（最强的简单酸之一）结合，形成了已知的两种最早的"超强酸"之一。化学家霍尔和科南特于1927年提出了这一术语"超强酸"，从定义上讲，它是指两个组。任何比10...

醋酸和硫酸分别是一种有机羧酸和一种无机酸或"矿物"酸。冰醋酸和硫酸（最强的简单酸之一）结合，形成了已知的两种最早的"超强酸"之一。化学家霍尔和科南特于1927年提出了这一术语"超强酸"，从定义上讲，它是指两个组。任何比100%硫酸强的酸都是Brönsted变种的超强酸，而任何比无水三氯化铝更强的酸都是Lewis型的超强酸。这两个组的酸结合产生了已知最强的超强酸，包括著名的由氟磺酸和五氟化锑组成的"神奇酸"。

醋酸可用于各种化学反应中。由于醋酸是一种中等弱酸，似乎醋酸和硫酸的结合会产生中等酸度的液体。事实并非如此，因为这种作用不仅导致溶液的形成，而是两种物质之间发生反应。为了尽可能全面地了解醋酸和硫酸之间的反应，有必要密切关注羧基的实际结构。

醋酸可能用于制备清漆。羧基（-COOH）中的氧原子虽然是相邻的，但彼此之间并不结合。实际上，最左边的氧原子只与碳原子结合，形成一个羰基（-C=O），而右边的氧只与碳原子和氢原子结合，-这使我们能够直观地看到反应CH3COOH H2SO4→CH3C（OH）2。为了澄清起见，这个结构也可以写成：CH3C（OH）（OH）理论上，一个醋酸分子被硫酸质子化会产生HSO4-，而如果第二个醋酸分子被剩余的硫酸氢钠阴离子质子化，其机理是CH3COOH HSO4-→CH3CO（OH）2 SO4-2。一旦质子化，相信这种结构会以多种方式变化，包括重新建立一个羰基，第二个分支变成-C-OH2。以这种或那种形式修饰的醋酸结构将与三种物质中的一种——硫酸分子结合成聚合物状，HSO4-离子或SO4-2离子。已经明确确定的是，在质子化阶段，醋酸和硫酸的化学计量比为2:1。在最终产物或链段形成的水平上，比例变为2:3。