Ca $ \ ce {NH4 +} $, Există vreo posibilitate de formare a $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ (de structură tetraedrică) )?
Teoria mea este: poate fi format prin configurarea osmozei în care acizii grei precum $ \ ce {H3PO4} $ sau $ \ ce {H2S2O7} $ sunt trecuți printr-o membrană semipermeabilă, cum ar fi ferocianură de cupru gelatinoasă SPM , care permite să treacă numai ioni mici, cum ar fi H +.
Acest lucru ar putea forma $ \ ce {H3O +} $, apoi perechea sa singuratică ar putea ataca excesul de $ \ ce {H +} $ în soluție pentru a forma $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $.
Comentarii
- Semipermeabil membranele pur și simplu nu ' nu funcționează așa. Poți ' t separa cationii de anioni în acest fel și ' este foarte, foarte imens " poate ' t " (ca în " un țânțar nu poate ' să ridice Empire State Building " ). Existența posibilă (?) A $ \ ce {H4O ^ 2 +} $ în condiții extreme este o altă poveste.
- vezi chemistry.stackexchange.com/ questions / 24342 / …
- Osmoza poate respinge anionii așa cum se menționează în respingerea anionilor prin osmoză @IvanNeretin
- Sigur, dar ar plasa și alți ioni în locul lor.
Răspuns
Existența $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ a fost dedusă din schimbul izotopic hidrogen / deuteriu monitorizat prin spectroscopie $ \ ce {^ {17} O} $ RMN în cea mai mare superacid de fază condensată extrem de acid pe care îl putem produce, acid fluoroantimonic ($ \ ce {HF: SbF5} $ sau $ \ ce {HSbF6} $). Se pare că nici cel puțin mai slab, dar încă foarte superacidic acid magic $ \ ce {HSO3F: SbF5} $ nu este suficient de puternic pentru a efectua o protonație măsurabilă a $ \ ce {H3O +} $ în $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $. Probabil poate exista și în faza gazoasă prin expunerea apei la protoni goi și ar putea avea o anumită importanță în astrochimie. În mod similar, $ \ ce {H4S ^ {2 +}} $ a fost dedus, de asemenea, că există prin același tip de măsurători și este mai ușor de realizat, existând în amestecuri magice de acizi.
O sursă frumoasă pentru nevoile tale superacidice sunt cărțile lui George Olah, tatăl chimiei superacidice. În special, Ionii Onium are o secțiune despre dicarea protohidroniului $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ la pagina 435. Există mulți alți cationi curioși analizate, cum ar fi $ \ ce {CH6 ^ {2 +}} $ și chiar $ \ ce {CH7 ^ {3 +}} $. Când vine vorba de superacizi, nimic nu este sacru!
Comentarii
- Punct minor. Acidul fluorantimonic nu este $ \ ce {HSbF6} $. Anionul fluoroantimonat este un acceptor de protoni atât de slab încât nu se protonează deloc; de aceea acidul formează numai specii ionice. Consultați aici pentru o descriere a acestor specii ionice.