Som $ \ ce {NH4 +} $, finns det någon möjlighet att bilda $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ (av tetrahedral struktur )?
Min teori är: det kan bildas genom osmosuppsättning där tunga syror som $ \ ce {H3PO4} $ eller $ \ ce {H2S2O7} $ passeras genom ett semipermeabelt membran som gelatinös kopparferrocyanid SPM , som endast tillåter små joner som H + att passera.
Detta kan då bilda $ \ ce {H3O +} $, då kan dess ensamma par attackera överskott $ \ ce {H +} $ i lösning för att bilda $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $.
Kommentarer
- Semipermeable membran fungerar bara inte '. Du kan ' t separera katjoner från anjoner på detta sätt, och att ' är väldigt, väldigt enorm " kan ' t " (som i " en mygga kan ' för att inte lyfta Empire State Building " ). Den möjliga (?) Existensen av $ \ ce {H4O ^ 2 +} $ under extrema förhållanden är en annan historia.
- se chemistry.stackexchange.com/ frågor / 24342 / …
- Osmos kan avvisa anjoner som anges i avvisning av anjoner med osmos @IvanNeretin
- Visst, men det skulle också placera ytterligare joner istället för dem.
Svar
Förekomsten av $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ har härledts från väte / deuterium-isotoputbyte som övervakas genom $ \ ce {^ {17} O} $ NMR-spektroskopi mest extremt sur kondenserad fas supersyra som vi kan göra, fluoroantimonsyra ($ \ ce {HF: SbF5} $ eller $ \ ce {HSbF6} $). Det verkar som att även den lite svagare men ändå väldigt mycket supersyra magisk syra $ \ ce {HSO3F: SbF5} $ inte är tillräckligt stark för att åstadkomma mätbar protonation av $ \ ce {H3O +} $ till $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $. Det kan sannolikt också existera i gasfasen genom att utsätta vatten för nakna protoner och kan ha viss betydelse i astrokemi. På liknande sätt har $ \ ce {H4S ^ {2 +}} $ också antagits att existera genom samma typ av mätningar och är lättare att göra, existerande i magiska syrablandningar.
En trevlig källa för dina supersyrabehov är böcker av George Olah, far till superacid kemi. I synnerhet Oniumjon har ett avsnitt om protohydroniumdikationen $ \ ce {H4O ^ {2 +}} $ på sidan 435. Det finns många andra nyfikna katjoner analyserade som $ \ ce {CH6 ^ {2 +}} $ och till och med $ \ ce {CH7 ^ {3 +}} $. När det gäller supersyror är ingenting heligt!
Kommentarer
- Mindre poäng. Fluoroantimonsyra är inte $ \ ce {HSbF6} $. Fluoroantimonatanjonen är en så svag protonacceptor att den aldrig protoneras alls; därför bildar syran endast joniska arter. Se här för en beskrivning av dessa joniska arter.