亜硫酸

亜硫酸（ありゅうさん、sulfurous acid）は、化学式 H₂SO₃ で表される硫黄のオキソ酸で、二酸化硫黄の水溶液中に存在するとされる酸である。分子量 82 。酸性雨に含まれる物質の1つである。

遊離酸は不安定なため単離できない。古くは水溶液としては存在するとされていたが、ラマンスペクトルにおいて (HO)₂SO という構造を持つ化合物が全く検出されないことから、実際には水溶液中での平衡は以下のようなものであると考えられている^[1]。

S O_{2} + H_{2} O \overset{- ⇀}{↽ -} H^{+} + H S O_{3}^{-}

この反応の平衡定数は K₁ = 1.3 × 10⁻² である。また、水溶液中では、亜硫酸水素イオンは2量化した構造との平衡にある^[2]。

2 H S O_{3}^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} O_{2} S - S O_{3}^{2 -} + H_{2} O

亜硫酸イオンは溶存酸素と反応し、硫酸イオンとなる。

2 S O_{3}^{2 -} + O_{2} \overset{- ⇀}{↽ -} 2 S O_{4}^{2 -}

塩

亜硫酸の塩は安定である。この性質は炭酸に似ている。水溶液中では溶存酸素と反応するため、脱酸素剤として利用されている。

結晶構造およびラマンスペクトル^[3]^[4]から、亜硫酸水素イオンには水素原子が硫黄原子についた構造 (テンプレート:Chem)と水素が酸素原子についた構造(テンプレート:Chem)の異性体が存在し、溶液中では相互変換により両者の比率が温度に依存して変化することが明らかとなっている。

↑ Jolly, W. L. (1991). Modern Inorganic Chemistry (2nd ed). McGraw-Hill: New York. ISBN 0-07-112651-1.
↑ Connick, R. E.; Tam, T. M.; von Deuster, E. (1982). "Equilibrium constant for the dimerization of bisulfite ion to form disulfite(2-) ion". Inorg. Chem. 21: 103–107. DOI: 10.1021/ic00131a020
↑ Simon, A.; Kriegsmann, H. (1956). Chem. Ber. 89: 2442.
↑ Littlejohnm D.; Walton, S. A.; Chang, S.-G.; (1992). Appl. Spectroscopy 46: 848.