Come $ \ ce {NH4 +} $, esiste qualche possibilità di formazione di $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ (di struttura tetraedrica )?
La mia teoria è: può essere formato per osmosi in cui acidi pesanti come $ \ ce {H3PO4} $ o $ \ ce {H2S2O7} $ vengono fatti passare attraverso una membrana semipermeabile come ferrocianuro di rame gelatinoso SPM , che consente il passaggio solo di ioni piccoli come H +.
Questo potrebbe quindi formare $ \ ce {H3O +} $, quindi la sua coppia solitaria potrebbe attaccare il eccesso $ \ ce {H +} $ in soluzione per formare $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $.
Commenti
- Semipermeabile le membrane non ' funzionano così. Puoi ' t separare i cationi dagli anioni in questo modo e ' è molto, molto grande " può ' t " (come in " una zanzara può ' t sollevare lEmpire State Building " ). La possibile (?) Esistenza di $ \ ce {H4O ^ 2 +} $ in condizioni estreme è unaltra storia.
- vedi chemistry.stackexchange.com/ domande / 24342 / …
- Losmosi può respingere gli anioni come indicato nel rifiuto degli anioni da osmosis @IvanNeretin
- Certo, ma collocherebbe anche altri ioni invece di loro.
Risposta
Lesistenza di $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ è stata dedotta dallo scambio isotopico di idrogeno / deuterio monitorato attraverso la $ \ ce {^ {17} O} $ spettroscopia NMR nel più superacido in fase condensata estremamente acido che possiamo produrre, acido fluoroantimonico ($ \ ce {HF: SbF5} $ o $ \ ce {HSbF6} $). Sembra che anche l acido magico $ \ ce {HSO3F: SbF5} $ leggermente più debole ma ancora molto superacido non sia abbastanza forte da effettuare una protonazione misurabile di $ \ ce {H3O +} $ in $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $. Probabilmente può anche esistere in fase gassosa esponendo lacqua a protoni nudi e potrebbe avere una certa importanza in astrochimica. In modo correlato, è stato anche dedotto che $ \ ce {H4S ^ {2 +}} $ esiste attraverso lo stesso tipo di misurazioni ed è più facile da fare, esistente in miscele di acidi magici.
Una bella fonte per i tuoi bisogni superacidici sono i libri di George Olah, il padre della chimica superacidica. In particolare, Onium Ions ha una sezione sulla dicazione del protoidronio $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ a pagina 435. Ci sono molti altri cationi curiosi analizzati come $ \ ce {CH6 ^ {2 +}} $ e anche $ \ ce {CH7 ^ {3 +}} $. Quando si tratta di superacidi, niente è sacro!
Commenti
- Punto minore. Lacido fluoroantimonico non è $ \ ce {HSbF6} $. Lanione fluoroantimoniato è un accettore di protoni così debole che non viene mai protonato; quindi lacido forma solo specie ioniche. Vedere qui per una descrizione di queste specie ioniche.