Молекулярная автоионизация

В химии молекулярная автоионизация (или самоионизация ) — это химическая реакция между молекулами одного и того же вещества с образованием ионов . Если чистая жидкость частично диссоциирует на ионы, ее называют самоионизирующейся. ^{[ 1 ]}^: 163 В большинстве случаев степень окисления всех атомов в такой реакции остается неизменной. Такая автоионизация может быть протонной ( H ⁺
перенос), или непротонный .

Примеры

Протонные растворители

Протонные растворители часто подвергаются некоторой автоионизации (в данном случае автопротолизу ):

${\ce {2 H2O <=> H3O+ + OH-}}$ ${\ce {2 H2O <=> H3O+ + OH-}}$
- Самоионизация воды особенно хорошо изучена из-за ее значения для кислотно-щелочной химии водных растворов .

${\ce {2 NH3 <=> NH4+ + NH2-}}$ ^{[ 1 ]}^: 217

${\ce {2 H2SO4 <=> H3SO4+ + HSO4-}}$ ^{[ 1 ]}^: 223

${\ce {3 HF <=> H2F+ + HF2-}}$ ${\ce {3 HF <=> H2F+ + HF2-}}$
- Здесь перенос протона между двумя HF сочетается гомоассоциацией с Ф ⁻ и третий HF для формирования ВЧ − 2 ^{[ 1 ]}^: 221

Структура твердого пентахлорида фосфора , иллюстрирующая его автоионизацию в ПКл + 4 и ПКл - 6 . ^{[ 2 ]}

Непротонные растворители

${\ce {2 PF5 <=> PF6- + PF4+}}$

${\ce {N2O4 <=> NO+ + NO3-}}$ ${\ce {N2O4 <=> NO+ + NO3-}}$
- ^{[ 1 ]}^: 217 азота При этом степени окисления изменяются от (+4 и +4) до (+3 и +5).

${\ce {2 BrF3 <=> BrF2+ + BrF4-}}$ ^{[ 1 ]}^: 224

Все эти растворители содержат атомы с нечетными атомными номерами: азот или галоген. Такие атомы позволяют образовывать однозарядные нерадикальные ионы (которые должны иметь хотя бы один атом с нечетным атомным номером), которые являются наиболее благоприятными продуктами автоионизации. Протонные растворители, упомянутые ранее, используют в этой роли водород. Автоионизация была бы гораздо менее благоприятной в растворителях, таких как диоксид серы или диоксид углерода, которые имеют атомы только с четными атомными номерами.

Координационная химия

Автоионизация не ограничивается чистыми жидкостями или твердыми веществами. Таким свойством обладают растворы металлокомплексов. Например, соединения типа FeX ₂ ( терпиридин ) (где X = Cl или Br) неустойчивы по отношению к автоионизации, образуя [Fe(терпиридин) ₂ ] ²⁺[ _FeX4 ] ²⁻. ^{[ 3 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хаускрофт CE; Шарп АГ (2005). Неорганическая химия (2-е изд.). Пирсон. ISBN 0130-39913-2 .
^ Финч, А.; Фитч, АН; Гейтс, ПН (1993). «Кристаллическая и молекулярная структура метастабильной модификации пентахлорида фосфора». Журнал Химического общества, Chemical Communications (11): 957–958. дои : 10.1039/C39930000957 .
^ Камата, К.; Сузуки, А.; Накаи, Ю.; Наказава Х., «Каталитическое гидросилилирование алкенов комплексами железа, содержащими производные терпиридина в качестве вспомогательных лигандов», Organometallics 2012, 31, 3825-3828. два : 10.1021/om300279t

Эта химии статья по незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[Housecroft-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хаускрофт CE; Шарп АГ (2005). Неорганическая химия (2-е изд.). Пирсон. ISBN 0130-39913-2 .

[2] Финч, А.; Фитч, АН; Гейтс, ПН (1993). «Кристаллическая и молекулярная структура метастабильной модификации пентахлорида фосфора». Журнал Химического общества, Chemical Communications (11): 957–958. дои : 10.1039/C39930000957 .

[3] Камата, К.; Сузуки, А.; Накаи, Ю.; Наказава Х., «Каталитическое гидросилилирование алкенов комплексами железа, содержащими производные терпиридина в качестве вспомогательных лигандов», Organometallics 2012, 31, 3825-3828. два : 10.1021/om300279t

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]