Molekulare Autoionisation - Molecular autoionization

Dieser Artikel befasst sich mit der molekularen Autoionisation in der Lösungschemie durch Reaktion zweier identischer Moleküle. Zur Autoionisation eines einzelnen Atoms oder Moleküls (ein anderer in der Physik untersuchter Prozess) siehe Autoionisation .

Molekulare Autoionisation (oder Selbstionisation ) ist eine Reaktion zwischen Molekülen derselben Substanz, um Ionen zu erzeugen . Wenn eine reine Flüssigkeit teilweise in Ionen dissoziiert, spricht man von selbstionisierend. In den meisten Fällen bleibt die Oxidationszahl aller Atome bei einer solchen Reaktion unverändert. Eine solche Autoionisation kann protisch sein ( H+
Übertragung) oder nicht protisch .

Beispiele

Protische Lösungsmittel

Protische Lösungsmittel unterliegen oft einer gewissen Autoionisierung:

2 H
2O ⇌ H
3Ö+
+ OH−
Die Selbstionisierung von Wasser ist aufgrund ihrer Auswirkungen auf die Säure-Base-Chemie wässriger Lösungen besonders gut untersucht .
2 NH
3⇌ NH+
4+ NH−
2
2 H
2SO
4⇌ H
3SO+
4+ HSO−
4
3 HF ⇌ H
2F+
+ HF−
2 Hier verbindet sich der Protonentransfer zwischen zwei HF mit der Homoassoziation von F−
und ein drittes HF , um HF . zu bilden−
2.
Struktur von festem Phosphorpentachlorid , die seine Autoionisierung in PCl 4 + und PCl 6 – veranschaulicht .

Nichtprotische Lösungsmittel

2 PF
5⇌ PF−
6+ PF+
4
n
2Ö
4⇌ NEIN+
+ NEIN−
3Hier wird die Stickstoff- Oxidationszahlen ändern von (+4 und + 4) bis (+3 und +5).
2 BrF
3⇌ BrF+
2+ BrF−
4

Diese Lösungsmittel besitzen alle Atome mit ungerader Ordnungszahl, entweder Stickstoff oder ein Halogen. Solche Atome ermöglichen die Bildung von einfach geladenen, nichtradikalischen Ionen (die mindestens ein Atom mit ungerader Ordnungszahl aufweisen müssen), die die günstigsten Autoionisierungsprodukte sind. Die oben erwähnten protischen Lösungsmittel verwenden Wasserstoff für diese Rolle. Die Autoionisation wäre in einem Lösungsmittel wie Schwefeldioxid oder Kohlendioxid, das nur Atome mit gerader Ordnungszahl aufweist, viel ungünstiger.

Koordinationschemie

Die Autoionisation ist nicht auf reine Flüssigkeiten oder Feststoffe beschränkt. Lösungen von Metallkomplexen weisen diese Eigenschaft auf. Zum Beispiel sind Verbindungen des Typs FeX 2 ( Terpyridin ) instabil gegenüber Autoionisation [Fe(terpyridin) 2 ] 2+ [FeX 4 ] 2− .

Siehe auch

Verweise


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