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水合氢离子

2023-02-25 13:41:37 暂无评论 百科资料

水合氢离子指的是氢原子在失去电子后,剩息第湖止今占余由1个质子构成的核,即氢离子,氢离子是"裸露"的质子,半径很小,易被水分子吸引生成水合氢离子,通常用H3O表示,所以水的电离条列观要航可以用以下方程式表示2H2O=H3O+OH。水合氢离子是最简单的氧鎓(钅羊)(Oxonium)。

  • 中文名 水合氢离子
  • 外文名 Hydronium,Oxonium
  • 化学表达式 H₃O+
  • 本质 由1个质子构成的核
  • 化学键 配位键

  水合氢离子,指的是氢原子在失去电子后,剩余由1个质子构成的核,即氢来自离子,氢离子是"裸露"的质子,半径很小,易被水分子吸引生成水合氢离子,通常用H3O表,示,所以水的电离可以用以下方程式表示:2H2O=H3O+OH。

  水(H2O)然白的中心元素是O,O的最外层有6个电子,其中异宽为唱假有一对在2s轨道,四个电子在2p轨道(其中一对电子在2px轨道,剩下360百科两个分别在2py和2pz),这里面2py、2pz的那两个电子分别与氢成键,剩下一对电子对空余。

  水孔宪里合氢离子是H3O中,就是有一个H与空余的2px轨道中的电子对成键所构成的(这里面氢核周围没有电子,氧把两个电子都给H,形成配位键),但输呼己停罗述宣许操不改变原来的sp3杂化。

庆立没齐实守前  实际上,水合氢离子在稀酸中进一步水合,以H9O4(即H3O·3H2O) 形式存在,即三个H2O的氧原子分别与H3O中的三个氢形成氢键。

固态水合氢离生但宗害子盐

  很多强酸都可能形成相对稳定的水合氢离子培功控歌缺宪盐晶体。这些盐有时被称为酸的一水合物。通常,任何具有109或更高的电离常数的酸都可以形成水合氢离子盐。而电离常数起话氧小于109的酸一般不刑云简迫化出威想都律能形成稳定的H3O盐。

  脚黄场例如,盐酸的电离常数为107,在室温下与水的混合物是液态的。而高氯酸的电离常数为1010,如果液体无水高氯酸和水以1:1的摩尔比结合,谈群据束步则反应形成固体一水合高氯酸,即高氯酸的水合氢离子盐:

  H2O+HClO4=H3O·CLO4

  也有很多的含有水合的H3O的例子,例如HCl·2H2O中含有H5O2(H3O·H2O),HBr·4H2O中含有H7O3(H3O·2H2O)和H9O4(H3O·3H2O)

结构

  水合质子的结构问板河号业换题一直是分析界的一大难题,质子在水中的状态,并不是一般认为是H3O的结构或者H5O2的结构,X射线衍射结果表明,存在的氢键并不是传统意义上的O--H···O,而是O···H···O,后者拥有更短的O···O间距和更低的势垒,使得质子可以轻通地合巴当易的在两侧势井中移动,中封另送期斗及应置我容间势垒低,加上质子具有类似于电子透射势垒的运动,使得质子被数化商束缚在两个氧之间,但是却是非定域的。

配位键形式

  由于它是堆成结构,中间势垒低,在低振动态的情况下,分子就可以越过势点真垒,就会有很高的透射率。因此常温下存在这种结构是可能的。

  由于O和N原子具有相同的电子数,因此H3O与NH3的电子数相等,从H3O的球棍模型可以看出,其具有氧原子位于顶点的三角锥形分子构型,H-O-H的夹角大约为113,同时质心非常靠近氧原子 。因为金字塔的底部是由三个相同的氢原子组成的,H3O分子的对称顶部结构属于C3v点群。因为这个对称和它有偶极矩的事实,旋转选择规则是ΔJ=±1 和ΔK=0。过渡偶极子在c轴上,由于负电荷在氧原子附近,因此偶极矩指向顶点,垂直于基面。

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