Como $ \ ce {NH4 +} $, ¿existe alguna posibilidad de formación de $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ (de estructura tetraédrica )?
Mi teoría es: se puede formar por configuración de ósmosis donde ácidos pesados como $ \ ce {H3PO4} $ o $ \ ce {H2S2O7} $ pasan a través de una membrana semipermeable como ferrocianuro de cobre gelatinoso SPM , que solo permiten el paso de iones pequeños como H +.
Esto podría formar $ \ ce {H3O +} $, entonces su único par podría atacar el exceso de $ \ ce {H +} $ en la solución para formar $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $.
Comentarios
- Semipermeable las membranas simplemente no ' no funcionan así. Puede ' t separar los cationes de los aniones de esta manera, y eso ' es muy, muy grande " can ' t " (como en " un mosquito puede ' t levantar el Empire State Building " ). La posible (?) Existencia de $ \ ce {H4O ^ 2 +} $ en condiciones extremas es otra historia.
- ver chemistry.stackexchange.com/ preguntas / 24342 / …
- La ósmosis puede rechazar aniones como se indica en rechazo de aniones por osmosis @IvanNeretin
- Claro, pero también colocaría otros iones en lugar de ellos.
Respuesta
La existencia de $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ se ha inferido del intercambio isotópico de hidrógeno / deuterio monitoreado mediante espectroscopía $ \ ce {^ {17} O} $ NMR en la mayoría de los casos superácido de fase condensada extremadamente ácida que podemos hacer, ácido fluoroantimónico ($ \ ce {HF: SbF5} $ o $ \ ce {HSbF6} $). Parece que incluso el ácido mágico $ \ ce {HSO3F: SbF5} $ ligeramente más débil, pero aún muy superacídico, no es lo suficientemente fuerte como para efectuar una protonación medible de $ \ ce {H3O +} $ en $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $. Es probable que también exista en fase gaseosa al exponer el agua a protones desnudos, y podría tener cierta importancia en la astroquímica. Asimismo, se ha inferido que $ \ ce {H4S ^ {2 +}} $ existe a través del mismo tipo de mediciones, y es más fácil de hacer, ya que existe en mezclas de ácidos mágicos.
Una buena fuente para sus necesidades superacídicas son los libros de George Olah, el padre de la química superacídica. En particular, Onium Ions tiene una sección sobre la dicación del protohidronio $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ en la página 435. Hay muchos otros cationes curiosos analizados como $ \ ce {CH6 ^ {2 +}} $ e incluso $ \ ce {CH7 ^ {3 +}} $. Cuando se trata de superácidos, ¡nada es sagrado!
Comentarios
- Punto menor. El ácido fluoroantimónico no es $ \ ce {HSbF6} $. El anión fluoroantimoniato es un aceptor de protones tan débil que nunca se protona en absoluto; por tanto, el ácido forma sólo especies iónicas. Consulte aquí para obtener una descripción de estas especies iónicas.