Assim como $ \ ce {NH4 +} $, existe alguma possibilidade de formação de $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ (de estrutura tetraédrica )?
Minha teoria é: pode ser formado por configuração de osmose onde ácidos pesados como $ \ ce {H3PO4} $ ou $ \ ce {H2S2O7} $ são passados através de uma membrana semipermeável como ferrocianeto de cobre gelatinoso SPM , que permite que apenas íons pequenos como H + passem.
Isso poderia formar $ \ ce {H3O +} $, então seu único par poderia atacar o excesso de $ \ ce {H +} $ na solução para formar $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $.
Comentários
- Semipermeável membranas simplesmente não ' funcionam assim. Você pode ' t separar cátions de ânions desta forma e que ' é um " pode ' t " (como em " um mosquito pode ' t levantar o Empire State Building " ). A possível (?) Existência de $ \ ce {H4O ^ 2 +} $ em condições extremas é outra história.
- consulte chemical.stackexchange.com/ question / 24342 / …
- A osmose pode rejeitar ânions conforme indicado em rejeição de ânions por osmose @IvanNeretin
- Claro, mas também colocaria outros íons em vez deles.
Resposta
A existência de $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ foi inferida da troca isotópica de hidrogênio / deutério monitorada por espectroscopia de $ \ ce {^ {17} O} $ RMN na maioria podemos fazer superácido de fase condensada extremamente ácido, ácido fluoroantimônico ($ \ ce {HF: SbF5} $ ou $ \ ce {HSbF6} $). Parece que mesmo o ácido mágico um pouco mais fraco, mas ainda muito superacídico $ \ ce {HSO3F: SbF5} $ não é forte o suficiente para efetuar a protonação mensurável de $ \ ce {H3O +} $ em $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $. Provavelmente também pode existir na fase gasosa, expondo a água a prótons vazios, e pode ter alguma importância na astroquímica. Da mesma forma, $ \ ce {H4S ^ {2 +}} $ também foi inferido que existe através do mesmo tipo de medição, e é mais fácil de fazer, existindo em misturas de ácidos mágicos.
Uma boa fonte para suas necessidades superácidas são os livros de George Olah, o pai da química superácida. Em particular, Íons de ônio tem uma seção sobre a dicação de protohidrônio $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ na página 435. Existem muitos outros cátions curiosos analisados como $ \ ce {CH6 ^ {2 +}} $ e até $ \ ce {CH7 ^ {3 +}} $. Quando se trata de superácidos, nada é sagrado!
Comentários
- Ponto menor. O ácido fluoroantimônico não é $ \ ce {HSbF6} $. O ânion fluoroantimonato é um aceitador de prótons tão fraco que nunca fica protonado; portanto, o ácido forma apenas espécies iônicas. Veja aqui para uma descrição dessas espécies iônicas.