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Solfito

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Ione solfito
La formula di struttura di uno ione solfito
La formula di struttura di uno ione solfito
Modello 3D a sfere di uno ione solfito
Modello 3D a sfere di uno ione solfito
Il modello 3D Van der Waals di uno ione solfito
Il modello 3D Van der Waals di uno ione solfito
Nome IUPAC
triossosolfato(2-)[1]
Nomi alternativi
Ione triossosolfato(IV)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareSO2−3
Massa molecolare (u)80,057
Numero CAS14265-45-3
PubChem1099
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
irritante
attenzione
Frasi H---
Consigli P---
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Lo ione solfito o ione triossosolfato(IV) (nome IUPAC triossosolfato(2-)) è un dianione di formula SO2−3 in cui figura lo zolfo tetravalente (zolfo(IV) e l'ossigeno. È il prodotto della doppia deprotonazione dell'acido solforoso H2SO3 ed è anche la base coniugata dell'anione idrogenosolfito, conosciuto anche come ione bisolfito; questo, a sua volta, è la base coniugata dell'acido solforoso. In diversi organismi e anche nell'uomo esiste l'enzima solfito ossidasi contenente molibdeno che catalizza l'ossidazione del solfito a solfato.[2]

La Kb1(SO2−3) = 6,83,[3] per cui le soluzioni acquose dei solfiti dei metalli alcalini sono basiche: una soluzione di K2SO3 0,1 M ha pH ~10. Quelle invece di bisolfito sono leggermente acide, pH ~4,5 (valore teorico).

Lo ione solfito, presente in svariati sali metallici, è facilmente ossidabile a solfato, in ambiente acido si ha: E°(SO2−4 / SO2−3) = 0,172 V,[4] mentre in ambiente basico il solfito è un discreto riducente e la sua ossidazione a solfato diviene spontanea e molto favorita; E° = -0,93 V.[5]

Struttura

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Si rappresenta comunemente questo ione con la formula O=S(–O-)2, con un legame doppio (S=O) e due legami singoli (S–O-), la quale farebbe prevedere due diverse distanze di legame S-O. Questa formula è però solo una delle tre forme limite equivalenti che sono in risonanza[6][7] tra loro per questo ione molecolare: questo fa sì che tutti e tre i legami S-O e tutti gli angoli OSO siano uguali e che le 2 cariche negative siano anch'esse distribuite ugualmente sui tre atomi di ossigeno. C'è anche una quarta forma di risonanza[8] che comunque non cambia il quadro strutturale già visto: S(–O-)3;[9] qui il doppio legame è divenuto un legame dativo, ha meno peso delle altre nel contribuire alla struttura della molecola reale perché presenta una separazione di carica.

L'atomo di zolfo, dovendo fare 3 legami sigma e avendo un doppietto solitario, ha ibridazione sp3, come avviene anche nello ione solfato SO2−4, il quale ha lo stesso tipo di risonanza e che da esso può essere ottenuto impegnando il doppietto libero nel legare a sé un quarto ossigeno: è ciò che accade quando il solfito si ossida a solfato. Gli angoli di legame OSO (106°) sono un po' inferiori al valore teorico (angolo tetraedrico, 109,5°) perché il doppietto solitario, come previsto dalla teoria VSEPR, occupa più spazio angolare di un doppietto di legame.[10][11] La forma geometrica dello ione solfito è quindi una priramide trigonale, con lo zolfo al vertice e i tre ossigeni alla base. Le lunghezze di legame (151 pm) sono appena un po' maggiori che nello ione solfato (149 pm). Lo ione ha 26 elettroni di valenza, è precisamente isoelettronico con lo ione clorato (ClO3-) e, come questo, ha simmetria (gruppo puntuale) C3v.[12][13]

Applicazioni

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Vari solfiti sono generalmente utilizzati come additivi nel cibo come conservanti, per prevenire l'ossidazione. Vengono aggiunti per questo scopo nei vini, in frutta, patate disidratate e gamberi. In più sono contenuti nello zucchero, nella farina e nello sciroppo di glucosio, a base della maggior parte degli alimenti confezionati. Sono contenuti naturalmente in alcuni alimenti tra cui i crostacei e l'aglio fresco.

Possono trovarsi, nei cibi, in varie forme, tra cui:[14]

Effetti sulla salute

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Le informazioni riportate non sono consigli medici e potrebbero non essere accurate. I contenuti hanno solo fine illustrativo e non sostituiscono il parere medico: leggi le avvertenze.

I solfiti sono compresi tra gli allergeni, tuttavia una reazione ai solfiti non è propriamente un'allergia[15]. Alcune persone possono avere reazioni positive a esami allergologici cutanei, dimostrando una reale allergia IgE-mediata[16]. Possono essere responsabili di dispnea nei minuti successivi all'ingestione[17] nei soggetti asmatici[18][19] e in quelli con ipersensibilità all'acido acetilsalicilico[20][21]. Il quadro clinico può comprendere starnutazione, tosse, odinofagia e orticaria[21]. Reazioni anafilattiche e situazioni di pericolo di vita sono comunque rare[16].

I solfiti negli alimenti e nel vino

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I solfiti sono una sostanza sempre presente nel vino, anche quello da agricoltura biologica[22], perché sono un prodotto naturale della fermentazione alcolica. La maggior parte delle birre ne è priva. Alcuni gamberi possono essere stati trattati con solfiti e i venditori sono tenuti a dichiararne la presenza al consumatore. I solfiti vengono aggiunti artificialmente, soprattutto sotto forma di SO2 (anidride solforosa), per preservare il vino in varie fasi della vinificazione.

La quantità di anidride solforosa contenuta in modo naturale nel vino varia a seconda della categoria di vino e anche in base a certe caratteristiche intrinseche del vino stesso, tra cui, in particolare, il suo contenuto in zucchero[23].

In generale, i vini bianchi contengono più solfiti dei rossi; in assoluto, i vini con più solfiti sono i vini bianchi dolci. Infine, i vini ottenuti da uve biologiche hanno meno solfiti degli altri perché i disciplinari di produzione prevedono delle soglie molto più basse (in media, la metà) rispetto ai vini convenzionali. Non esiste alcun vino completamente privo di solfiti dal momento che il lievito stesso ne produce (metabolismo degli Aminoacidi solforati, ecc.).

Nel mese di novembre 2015, un gruppo di ricercatori dell'Università di Pisa ha brevettato una innovativa procedura per produrre vino senza additivi solfiti[24].

Regolamentazione commerciale negli Stati Uniti e nella Comunità europea

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Legislazione statunitense

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I solfiti si trovano naturalmente nel vino, anche se, talvolta, vengono aggiunti industrialmente. Negli Stati Uniti d'America, dal 1987 in poi, ogni vino imbottigliato deve indicare in etichetta una concentrazione di solfiti superiore a 10 ppm di solfiti.[22] Sempre dal 1987, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti d'America ne ha vietato l'aggiunta nella frutta e nella verdura fresca.

Normativa comunitaria

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Restrizioni dello stesso tenore sono state introdotte anche nelle legislazioni di vari stati europei, finché, nel 2005, una disposizione comunitaria ha armonizzato le legislazioni dei vari paesi imponendo l'adozione di una restrizione analoga a quella statunitense[25]. Nel 2012 è entrata in vigore una nuova regolamentazione per il vino da agricoltura biologica, che stabilisce dei limiti più restrittivi per il settore biologico[23].

Anioni correlati

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Formula Nome
SO2−4 solfato
SO2−3 solfito
S2O2−8 perossidisolfato
SO2−5 perossimonosolfato
S2O2−7 pirosolfato
S2O2−6 ditionato
S2O2−5 metabisolfito
S2O2−4 ditionito
S4O2−6 tetrationato
S2O2−3 tiosolfato

Note

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  1. ^ Nomenclature of Inorganic Chemistry : IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), Cambridge, The Royal Society of Chemistry, 2005, p. 315, ISBN 978-0-85404-438-2.
  2. ^ (EN) Octav Caldararu, Milica Feldt e Daniela Cioloboc, QM/MM study of the reaction mechanism of sulfite oxidase, in Scientific Reports, vol. 8, n. 1, 2018-12, pp. 4684, DOI:10.1038/s41598-018-22751-6. URL consultato il 27 agosto 2021.
  3. ^ Kb1(SO32-) = Kw / Ka2(H2SO3).
  4. ^ James E. Huheey, Inorganic Chemistry, 3ª ed., New York, Harper & Row, 1983, p. A-49, ISBN 0-06-042987-9.
  5. ^ F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo e Manfred Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry, 6ª ed., Wiley Interscience, 1999, p. 526, ISBN 0-471-19957-5.
  6. ^ Gary L. Miessler, Paul J. Fischer e Donald A. Tarr, Inorganic Chemistry, 5ª ed., Pearson, 2014, pp. 46-49, ISBN 0-321-81105-4.
  7. ^ (EN) Resonance Forms, su Chemistry LibreTexts, 2 ottobre 2013. URL consultato il 27 agosto 2021.
  8. ^ Questa è detta a volte risonanza ionico-covalente.
  9. ^ È la formula in cui S ha l'ottetto.
  10. ^ Gary L. Miessler, Paul J. Fischer e Donald A. Tarr, Inorganic Chemistry, 5ª ed., Pearson, 2014, p. 51, ISBN 0-321-81105-4.
  11. ^ J.E. Huheey, E.A. Keiter e R.L. Keiter, 6 - La struttura e la reattività delle molecole, in Chimica Inorganica, Seconda edizione italiana, sulla quarta edizione inglese, Piccin Nuova Libraria, Padova, 1999, pp. 209-223, ISBN 88-299-1470-3.
  12. ^ Sulfite or sulfate(iv), su community.dur.ac.uk. URL consultato il 27 agosto 2021 (archiviato dall'url originale il 19 gennaio 2022).
  13. ^ Chlorate anion, su community.dur.ac.uk. URL consultato il 27 agosto 2021 (archiviato dall'url originale il 19 gennaio 2022).
  14. ^ Allergies: Sulfite Sensitivity, su webmd.com, WebMD, 1º febbraio 07. URL consultato il 10 settembre 2007.
  15. ^ Sulphites - One of the nine most common food products causing severe adverse reactions, su inspection.gc.ca, Canadian Food Inspection Agency.
  16. ^ a b SULFITE ALLERGY, su allergy.org.au, The Australasian Society of Clinical Immunology and Allergy (ASCIA) (archiviato dall'url originale il 4 marzo 2012).
  17. ^ (EN) California Department of Public Health: Food and Drug Branch, Sulfites (PDF), su cdph.ca.gov (archiviato dall'url originale il 23 luglio 2012).
  18. ^ (EN) Cleveland Clinic. Sulfite Sensitivity, su my.clevelandclinic.org.
  19. ^ (EN) Gaynor D. Govias, BSc, BEd., American Academy of Allergy Asthma and Immunology. Sulfite Sensitivity, su aaaai.org. URL consultato il 7 ottobre 2013 (archiviato dall'url originale il 12 aprile 2009).
  20. ^ (EN) American Academy of Allergy Asthma and Immunology, Sulfites, su aaaai.org. URL consultato il 7 ottobre 2013 (archiviato dall'url originale il 20 novembre 2008).
  21. ^ a b (EN) World Health Organization. Preservative: Sulfur Dioxide and Sulfites, su inchem.org.
  22. ^ a b (EN) Félicien Breton, Many organic wines contain sulfites, su frenchscout.com.
  23. ^ a b (EN) Commission Implementing Regulation (EU) No 203/2012 of 8 March 2012 (PDF), su eur-lex.europa.eu, European Commission, 8 marzo 2012. URL consultato il 5 giugno 2016.
  24. ^ Ufficio Studi Mezzopieno, A Pisa nasce il primo vino al mondo senza solfiti, su mezzopieno-news.tumblr.com, Mezzopieno News, 3 febbraio 2016.
  25. ^ Food Labeling - Community Legislation, su ec.europa.eu, European Commission. URL consultato il 10 settembre 2007 (archiviato dall'url originale il 7 settembre 2007).

Altri progetti

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Collegamenti esterni

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