高中化學中,“漂白性”這一概念,實際上是將有機物中髮色基團破壞掉,使之不再顯示特定顏色的一個性質。因此氯水和SO2反應後,氯水的黃綠色褪去,不宜說是漂白反應,因為反應中並不存在有機物,只是一般的氧化—還原反應:
Cl2 + 2H2O + SO2 = 2HCl + H2SO4
破壞有機物中的髮色基團不止一種方法,氯氣、過氧化鈉等漂白劑溶於水後,生成強氧化劑HClO、H2O2等:
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2
(高中化學中往往寫成2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑,實際上是Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2,2H2O2 = 2H2O + O2↑兩步反應的合寫)
HClO、H2O2等強氧化劑對有機物髮色基團的破壞往往是不可逆的,例如氧化破壞有機物中的碳碳雙鍵,最終破壞共軛體系使之無法顯色,因此很多強氧化劑都可以作為漂白劑,例如KMnO4的酸性溶液可作為“消字靈”使用,先在字跡處塗上酸性KMnO4溶液,字跡褪色後再塗少量還原劑溶液(例如亞硫酸鈉溶液)除去過量的KMnO4,字跡也不會恢復原有顏色。SO2則是另外一種漂白機制,很多有機物的髮色基團都是醌式結構,含有羰基(或者類似羰基的極性雙鍵)與碳碳雙鍵共軛體系,SO2溶於水後,生成的HSO3-有較強的親核性,能對羰基發起親核進攻,最終發生親核加成反應,將羰基或者極性雙鍵轉化為單鍵,醌式結構中的髮色共軛體系被破壞,顏色也就褪去。HSO3-可看作“磺酸基負離子”,在HSO3-發生的親核加成反應中,HSO3-最終轉化為磺酸基(—SO3H),可看作+4價硫被氧化成為了+6價硫,則被加成的有機物相當於還原,因此SO2可看作還原了髮色基團的漂白劑,於是工業上將SO2稱為“還原性漂白劑”,這種親核加成反應或者還原反應經常是可逆的,因此漂白效果往往不持久,但漂白性較溫和,而且漂白有選擇性,除了醌式結構髮色基團一般難於被SO2還原,不像氧化性漂白劑還可能破壞很多其它基團,加之少量SO2對人體無害,還可以作為食品防腐劑,因此SO2廣泛在食品工業中用作漂白防腐劑。某些能生成HSO3-的化合物也可以代替SO2作為還原性漂白劑,例如亞硫酸氫鈉(NaHSO3)、焦亞硫酸鈉(Na2S2O5,溶於水後同樣生成NaHSO3)等都是廣泛使用的食品新增劑,有漂白、防腐、保鮮等作用。品紅的髮色基團就是典型的醌式結構,SO2使得品紅溶液褪色,也就是一個典型的HSO3-親核加成醌式結構髮色基團例子。因此高中化學中的“漂白性”主要是看氧化劑或者還原劑是否有破壞某些有機物髮色基團的能力,不應濫用此概念。
高中化學中,“漂白性”這一概念,實際上是將有機物中髮色基團破壞掉,使之不再顯示特定顏色的一個性質。因此氯水和SO2反應後,氯水的黃綠色褪去,不宜說是漂白反應,因為反應中並不存在有機物,只是一般的氧化—還原反應:
Cl2 + 2H2O + SO2 = 2HCl + H2SO4
破壞有機物中的髮色基團不止一種方法,氯氣、過氧化鈉等漂白劑溶於水後,生成強氧化劑HClO、H2O2等:
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2
(高中化學中往往寫成2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑,實際上是Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2,2H2O2 = 2H2O + O2↑兩步反應的合寫)
HClO、H2O2等強氧化劑對有機物髮色基團的破壞往往是不可逆的,例如氧化破壞有機物中的碳碳雙鍵,最終破壞共軛體系使之無法顯色,因此很多強氧化劑都可以作為漂白劑,例如KMnO4的酸性溶液可作為“消字靈”使用,先在字跡處塗上酸性KMnO4溶液,字跡褪色後再塗少量還原劑溶液(例如亞硫酸鈉溶液)除去過量的KMnO4,字跡也不會恢復原有顏色。SO2則是另外一種漂白機制,很多有機物的髮色基團都是醌式結構,含有羰基(或者類似羰基的極性雙鍵)與碳碳雙鍵共軛體系,SO2溶於水後,生成的HSO3-有較強的親核性,能對羰基發起親核進攻,最終發生親核加成反應,將羰基或者極性雙鍵轉化為單鍵,醌式結構中的髮色共軛體系被破壞,顏色也就褪去。HSO3-可看作“磺酸基負離子”,在HSO3-發生的親核加成反應中,HSO3-最終轉化為磺酸基(—SO3H),可看作+4價硫被氧化成為了+6價硫,則被加成的有機物相當於還原,因此SO2可看作還原了髮色基團的漂白劑,於是工業上將SO2稱為“還原性漂白劑”,這種親核加成反應或者還原反應經常是可逆的,因此漂白效果往往不持久,但漂白性較溫和,而且漂白有選擇性,除了醌式結構髮色基團一般難於被SO2還原,不像氧化性漂白劑還可能破壞很多其它基團,加之少量SO2對人體無害,還可以作為食品防腐劑,因此SO2廣泛在食品工業中用作漂白防腐劑。某些能生成HSO3-的化合物也可以代替SO2作為還原性漂白劑,例如亞硫酸氫鈉(NaHSO3)、焦亞硫酸鈉(Na2S2O5,溶於水後同樣生成NaHSO3)等都是廣泛使用的食品新增劑,有漂白、防腐、保鮮等作用。品紅的髮色基團就是典型的醌式結構,SO2使得品紅溶液褪色,也就是一個典型的HSO3-親核加成醌式結構髮色基團例子。因此高中化學中的“漂白性”主要是看氧化劑或者還原劑是否有破壞某些有機物髮色基團的能力,不應濫用此概念。