Żabon
Dołączył(a): 6 sty 2023, o 18:17 Posty: 2
|
Stopień utlenienia a charakter kwasowo-zasadowy
Dlaczego wraz ze stopniem utlenienia pierwiastka tworzącego tlenek, zmienia się charakter kwasowo-chemiczny? Jedno z wyjaśnień wskazuje na to, że im wyższy stopień utlenienia, tym niższy udział wiązania jonowego w związku, z powodu zmniejszania się promienia jonowego. Nie widzę w jaki sposób jedna rzecz ma się do drugiej dlatego proszę o wyjaśnienie. Z góry dziękuję.
|
kmno4
******
Dołączył(a): 9 lip 2004, o 23:05 Posty: 419 Lokalizacja: z Krainy Deszczowców
|
Re: Stopień utlenienia a charakter kwasowo-zasadowy
To wyjaśnienie ma sens. Ale - w związkach i jonach np NO3(3-), MnO4(-) nie ma żadnych osobnych jonów azotu, manganu czy tlenu. Jest taka ciekawostka, na którą zwracałem uwagę (na innym forum), wiele lat temu. Otóż promienie jonowe są stablicowane i można je dodawać, otrzymując poprawne długości wiązań w rozmaitych związkach i jonach. Niestety, ta reguła załamuje się w przypadku wysokich stopni utlenienia, nawet dla węgla w węglanach. Otóż zakładając sobie jakiś uniwersalny promień jonowy dla tlenu, otrzymuje się .... ujemny lub zerowy promień jonowy dla "jonu" centralnego, np. dla Mn(+7) w MnO4(-). Z tego płyną dwa wnioski - pierwszy j/w: tam nie ma żadnych jonów np. tlenu i manganu. Drugi - interakcja atomów tlenu i manganu jest bardzo silna, powłoki elektronowe tlenu zostają silnie zdeformowane a atom manganu zostaje praktycznie wbudowany w powłoki elektronowe tlenu, tzn. 4 atomy tlenu w znacznym stopniu "pochłaniają" mangan. Wiązanie atom centralny-tlen staje się praktycznie kowalencyjne, co utrudnia atak na takie wiązanie i m.in. hydrolizę. Kolejna sprawa - delokalizacja elektronów. Znakomita większość jonów np. NO3(-), CO3(2-), MnO4(-), SO4(2-).... posiada orbitale molekularne obejmujące wszystkie atomy je tworzące, Dlatego hydroliza, czyli atak H2O za taki jon jest utrudniona, czy to ze względów energetycznych czy aktywacyjnych. To warunkuje trwałość takich jonów i - pośrednio - moc kwasów. Kolejna sprawa - jony wysokonaładowane (praktycznie powyżej +3), z kilkoma wyjątkami, nie istnieją w roztworach jako samoistne uwodnione jony. Jeżeli nawet zostaną w jakiś sposób wytworzone, następuje hydroliza i utworzenie oksojonu (dodatniego lub ujemnego) lub strącenie (zazwyczaj uwodnionego) tlenku. Kolejna sprawa. Dla metali alkalicznych itp. energie (I lub/i II) jonizacji są zazwyczaj niewielkie i zostają skompensowana z nadmiarem podczas solwatacji. Czyli zakładając że np. NaOH dysocjuje na NaO(-) i H(+) - a może to być prawda - otrzymujemy sprzeczność z rzeczywistością, A to z uwagi na to że jon NaO(-) jest atakowany dalej przez H2O lub H(+) -z powodu dużej polarności wiązania Na-O - i powstają hydratowane jony Na(+) i OH(-). W przypadku np. ClO3OH, inaczej HClO4, powstający jon ClO4 (-) jest trwały, przynajmniej kinetycznie z powodów j/w. Jony typu NaO(-) czy LiO(-) istnieją, ale tylko w fazach krystalicznych. Woda natychmiast je rozkłada, oczywiście.
Może to wszystko pomoże w jakimś stopniu zrozumieć dlaczego jest tak, a nie inaczej. Kilka tematów np. elektroujemność (bardzo ważna sprawa), nie zostało poruszonych, aby nie zaciemniać tematu.
|