Gibt es wie $ \ ce {NH4 +} $ eine Möglichkeit zur Bildung von $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ (mit tetraedrischer Struktur)? )?
Meine Theorie ist: Es kann durch Osmose-Aufbau gebildet werden, bei dem schwere Säuren wie $ \ ce {H3PO4} $ oder $ \ ce {H2S2O7} $ durch eine semipermeable Membran wie gelatineartiges Kupferferrocyanid geleitet werden SPM , das nur kleine Ionen wie H + passieren lässt.
Dies könnte dann $ \ ce {H3O +} $ bilden, dann könnte sein einzelnes Paar das angreifen überschüssiges $ \ ce {H +} $ in Lösung zur Bildung von $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $.
Kommentare
- Semipermeable Membranen funktionieren einfach nicht ' so. Sie können ' t Kationen auf diese Weise von Anionen trennen, und ' ist sehr, sehr groß " kann ' t " (wie in " Eine Mücke kann ' das Empire State Building nicht aufheben " ). Die mögliche (?) Existenz von $ \ ce {H4O ^ 2 +} $ unter extremen Bedingungen ist eine andere Geschichte.
- siehe chemie.stackexchange.com/ Fragen / 24342 / …
- Osmose kann Anionen ablehnen, wie in Ablehnung von Anionen durch angegeben Osmose @IvanNeretin
- Sicher, aber es würden auch andere Ionen anstelle von ihnen platziert.
Antwort
Die Existenz von $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ wurde aus dem Wasserstoff / Deuterium-Isotopenaustausch abgeleitet, der am häufigsten durch $ \ ce {^ {17} O} $ -NMR-Spektroskopie überwacht wurde Wir können extrem saure Supersäure in kondensierter Phase herstellen, Fluorantimonsäure ($ \ ce {HF: SbF5} $ oder $ \ ce {HSbF6} $). Es scheint, dass selbst die etwas schwächere, aber immer noch sehr supersäurehaltige magische Säure $ \ ce {HSO3F: SbF5} $ nicht stark genug ist, um eine messbare Protonierung von $ \ zu bewirken ce {H3O +} $ in $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $. Es kann wahrscheinlich auch in der Gasphase existieren, indem Wasser bloßen Protonen ausgesetzt wird, und könnte in der Astrochemie eine gewisse Bedeutung haben. In ähnlicher Weise wurde auch angenommen, dass $ \ ce {H4S ^ {2 +}} $ durch dieselbe Art von Messungen existiert und einfacher herzustellen ist, da es in magischen Säuremischungen vorhanden ist.
Eine gute Quelle für Ihre supersauren Bedürfnisse sind Bücher von George Olah, dem Vater der supersauren Chemie. Insbesondere Oniumionen enthält einen Abschnitt über die Protohydroniumdikation $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ auf Seite 435. Es gibt viele andere merkwürdige Kationen analysiert wie $ \ ce {CH6 ^ {2 +}} $ und sogar $ \ ce {CH7 ^ {3 +}} $. Wenn es um Supersäuren geht, ist nichts heilig!
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- Kleiner Punkt. Fluorantimonsäure ist nicht $ \ ce {HSbF6} $. Das Fluorantimonatanion ist ein so schwacher Protonenakzeptor, dass es überhaupt nicht protoniert wird. daher bildet die Säure nur ionische Spezies. Eine Beschreibung dieser ionischen Spezies finden Sie unter hier .