Perossidisolfato: proprietà, sintesi, reazioni

Il perossidisolfato o persolfato è un anione poliatomico derivante dall’acido perossidisolforico ed ha formula S₂O₈^2-.

Nella struttura  è presente un legame perossidico a ponte tra i due atomi di zolfo che presentano quindi rispettivamente numero di ossidazione +6.

Proprietà

I suoi principali sali sono quelli di ammonio, sodio e potassio che si presentano come solidi cristallini di colore bianco.

È un energico ossidante e il potenziale relativo alla semireazione:

S₂O₈^2- + 2 e^– → 2 SO₄^2-

è pari a 2.0 V. Si noti che gli atomi di ossigeno del legame perossidico passano da numero di ossidazione -1 a -2.

Questo elevato potenziale di riduzione rende il persolfato un agente ideale nell’ossidazione chimica in situ e quindi usato per la bonifica del suolo e delle acque sotterranee. Oltre all’ossidazione diretta i persolfati possono formare radicali che, a causa della loro reattività, tendono rapidamente ad ossidare altri composti

Sintesi

I perossidisolfati sono ottenuti per via elettrolitica da idrogenosolfato:
2 HSO₄^– → S₂O₈^2-+ H₂

Reagisce con i materiali combustibili e riducenti. Si decompone per riscaldamento. Questo produce fumi tossici e corrosivi inclusi gli ossidi di zolfo. Reagisce violentemente con i metalli in polvere e le basi forti.

Reazioni

Dà reazioni di decomposizione i cui prodotti variano al variare del pH.

In soluzioni alcaline, neutre o in presenza di acidi diluiti si decompone secondo la reazione:
2 S₂O₈^2- → 4 HSO₄^– + O₂
H₂S₂O₈ + H₂O → H₂SO₅ + H₂SO₄

Dalla reazione di ottiene l’acido solforico e l’acido perossimonosolforico detto acido di Caro.

Reagisce con:

• metalli per dare i rispettivi solfati:
  Cu + S₂O₈^2- → CuSO₄ + SO₄^2-

• acqua in ambiente acido per dare idrogenosolfato e perossido di idrogeno:
  S₂O₈^2- + H₂O → 2 HSO₄^– + H₂O₂

Usi

I persolfati sono componenti chiave in molti processi per la sintesi di polimeri in cui sono utilizzati quali iniziatori nella polimerizzazione del lattice e della gomma sintetica. Nell’industria elettronica sono usati nella produzione di circuiti stampati

Sono usati quali mordenti per nichel, titanio e leghe di zinco, per pulire e alluminio, ottone, rame e molte altre.

L’industria cosmetica ha sviluppato formulazioni che utilizzano persolfati per migliorare lo sbiancamento dei capelli.
Per le loro proprietà ossidanti sono usati nella preparazione di aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e chinoni.