【猜想】关于水的电离

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【猜想】关于水的电离

思念·落叶2011/11/18化学 IP:辽宁

这些天课上讲离子不由和同学讨论起水的电离首先：H2O=[H]+ + [OH]- （简写），当时突发奇想到[OH]- 能否进一步的电离[O]2- 和[H]+ 呢，个人想法是在大量的水中也许会存在极其微量的[OH]-的电离，求大家说下想法一起讨论

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zhaokenb 2011/11/18 不错的想法

+50 科创币

370596521 2011/12/08 有头脑才，敢想，赞一个！

来自：数理化 / 化学

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~~空空如也

zhaokenb

12年7个月前 IP:未同步

337444

1楼

游离态的O^2-个人认为是存在的，最好的例子就是氧化铝的电解
由此得出，氢氧根的电离应该也是存在的，只是在常温下游离态的O^2-不稳定导致含量极低
其实按照我们化学老师的说法，世界上没有不发生的反应（只要符合规律），只是发生的程度的问题罢了

顺便在此在LZ的问题的基础上提出一个问题，即氧化钠等金属氧化物能否溶于THF或者乙醚等惰性溶剂并电离？希望有条件的KCer做个实验试试，表示未能在网上找到相关资料（被高中化学练习淹没了....）

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wzh19940105 百炼成钢

12年7个月前 IP:未同步

337451

2楼

熔融状态下肯定存在。。水溶液中估计不行。就算有了浓度也非常非常低

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轻疯科研中心

12年7个月前 IP:未同步

337465

3楼

众所周知，水中存在 2H₂O ←→ H₃O⁺ + OH^- （1）这一平衡
但是否能够存在H₂O + OH^- ←→ H₃O⁺ + O^2- （2）呢？
我觉得（1）可行是因为H₃O⁺ 、 OH^- 均可在水中稳定存在，而O^2-不行，故（2）不存在。

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zhaokenb

12年7个月前 IP:未同步

337501

4楼

回 3楼(轻疯科研中心) 的帖子

不稳定并不意味这不存在啊
碳正离子也不是很稳定，你不能说碳正离子不存在，对不对？[s:269]
其实LZ所讨论的问题都已经涉及到水的自偶电离了，那么这种微弱的电离也不能被忽略
弱碱性环境下，Fe³⁺的浓度是10的负几十次方记的，但很明显，铁离子依然是存在的，以此类推，同理可得，O^2-也是存在的，哪怕浓度只有可怜的10的-1000+次方mol/L。并且如果放到如LZ所说的很多的水呢？比如海洋中，这存在的O^2-的量依然是很可观的（虽然按照10的-1000+次方mol/L的浓度算，量也只有10的-n次方mol，n<10，不妨查一下海水体积，算一下吧，但这个量也已经足够证明O^2-的存在了）

顺便赞下LZ的创造思维！

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轻疯科研中心

12年7个月前 IP:未同步

337521

5楼

回 4楼(zhaokenb) 的帖子

我对有机的碳正离子不是很了解，但我觉得好想不是简单的碳原子失掉四个电子产生的C⁴⁺
我不能接受水中存在O^2-的原因主要有：
（1）就如同质子不能单独存在于水中，O^2-即便存在也应该是挂靠在若干个水分子上
（2）失掉一个氢原子支持的氢氧根离子中的H-O应该会比较坚固，不那么容易被冲断

当然以上只是个人观念，难免可能存在谬误

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思念·落叶

作者

12年7个月前 IP:未同步

337566

6楼

回 5楼(轻疯科研中心) 的帖子

氧离子和氢氢离子是有很大不同的，氢离子由于失去了全部地电子而只剩下一个体积极小的质子呈正电性易于与水分子中的孤对电子结合，而氧的体积和质量远大于氢且电性相反，所以不认为氧离子会和水分子结合。（如果结合难道会有过氧化氢？？？这么邪乎呢······）==！

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轻疯科研中心

12年7个月前 IP:未同步

337575

7楼

水中：
c(H⁺)=c(OH^-)
若某个氢氧根离子电离为H⁺和O^2-，则会导致c(H⁺)=c(OH^-)+c(O^2-)>c(OH^-) 与实际情况不符

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思念·落叶

作者

12年7个月前 IP:未同步

337590

8楼

回 7楼(轻疯科研中心) 的帖子

虽然检测测不到，但极有可能是由于其浓度远小于氢离子和氢氧根造成的

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轻疯科研中心

12年7个月前 IP:未同步

337616

9楼

回 8楼(思念·落叶) 的帖子

既然检测不到，就没有必要认为存在了。这就好比说地球是正方体，只是找不到十二条棱。

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yhqjohn

12年7个月前 IP:未同步

341425

10楼

说不定碱性条件下可以存在

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思念·落叶

作者

12年6个月前 IP:未同步

341921

11楼

哈哈，昕然你输了，话说我在某本竞赛书上真看到了氢氧根的电离，嘎嘎[s:274]

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zhaokenb

12年6个月前 IP:未同步

341957

12楼

回 11楼(思念·落叶) 的帖子

表示被北京大学出版社的《普通化学原理》一书中也提到了关于氢氧根的电离，但下面有一行小字（大意是说由于电离程度过低，可忽略不计.....）
现在也很想做个实验检验检验的，设想是使用四氢呋喃或者吡啶一类的，但四氢呋喃貌似有点毒性（吡啶毒性更大..），所以犹豫中.........
方案如下：
1.将氢氧化钠溶于四氢呋喃中
2.向溶液中投入一小块钠，若产生气泡（要保证长时间不断产生，避免THF中的水影响）的话，基本就表明氢氧根是能电离的了

还有一个方法：向熔融氢氧化钠中投入镁粉（最好是氩气的保护下），若有电离，也会有氢气产生，只是本方案成本高、危险性高，暂不考虑了...

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370596521

12年6个月前 IP:未同步

342758

13楼

氢氧根电离应该是存在的，只是多少的问题，因为在熔融的金属氧化物中，氧负离子是存在的，氢和碱金属有点联系，而水可视为熔融的氢的氧化物，所以应该也会有单个的氧负离子！只是温度、结构等因素影响了电离程度！水的自然电离是吸热的，所以温度越高，电离越强，同理，电离都是如此，金属氧化物基本都在上百上千度才会熔化，所以电离较彻底！而水在常压下最多100度，再加上氢氧键较为坚固，氧负离子又不是很稳定，所以氧负离子特别少，以至于检测不到！但不能否定它的存在！

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