Анион О2-. Где может существовать?

[Cooper]

О^2- существует в оксидах, в их расплавах он в диссоциированной форме. В то же время в водной среде О^2- существовать не может - сразу "ломает" молекулу воды: О^2- + H₂О = 2ОH^-.

Так вот, у меня возник вопрос на который учебники не дают толкового ответа. В какой еще среде, помимо расплавов оксидов, может О^2- сушествовать? Например в растворах хлор- или фторсодержащих соединений углерода будет такой зверь стабильно жить и растворитель не трогать или нет?

[Phobos]

А интересно, есть ли данные по кислотности протона в NaOH? Можно ли его оторвать каким-либо тертбутиллитием с образованием NaO-?

[Droog_Andrey]

Думаю, раствор NaOH в обычном жидком аммиаке будет содержать обнаружимые количества NaO^-.

[MONSTA]

Так вот, у меня возник вопрос на который учебники не дают толкового ответа. В какой еще среде, помимо расплавов оксидов, может О^2- сушествовать? Например в растворах хлор- или фторсодержащих соединений углерода будет такой зверь стабильно жить и растворитель не трогать или нет?

Анион О^2- - высокозарядный, неполярная (малополярная) галогенорганика как растворитель сразу отметается, ибо не обеспечит нужной для разрыва на отдельные ионы диэлектрической постоянной. Нужно искать что-то из области полярных растворителей. Достаточно устойчивых к окислению, понятно. Гексаметилфосфортриамид? Жидкий аммиак? Я не знаю.

[Cooper]

MONSTA,

Допустим, что "ломаем" оксид посредством координации катиона (с помощью крауна или криптанта), т.е. О2- остается в свободном плавании. У меня правда нет уверенности, что это получится, но если да, то тогда вопрос скорее не в том какой растворитель вытащит О^2- в раствор (это понятно, что соединения типа ЧХУ оксидам ничего не сделают), а в том какие химические связи выдержат атаку О^2-. О-H связь ломается. C-H связи вроде прочнее (энергия связи выше), но как они будут себя вести в присутствии О^2-? Или же устойчивыми будут только C-Cl, C-F?

[Droog_Andrey]

Существует O(HBO₂)₆^2- в составе минерала макалистерита, его можно рассматривать как O^2-, "сольватированный" шестью "молекулами" HBO₂:



В свободном состоянии O^2- не существует.

[voka]

Из справочника:
"Раньше, исходя единственно из положения Кислорода в периодической системе, атому Кислорода в оксидах и в большинстве других соединений приписывали отрицательный заряд (-2). Однако, как показывают экспериментальные данные, ион О2- не существует ни в свободном состоянии, ни в соединениях, и отрицательный эффективный заряд атома Кислорода практически никогда существенно не превышает единицы."
?
Возможно на ион О2- найдете ссылку в: М.Месси, Отрицательные ионы, Мир, Москва,1979.

[Cooper]

В свободном состоянии O^2- не существует.

Ну, здрасьте...??? А на какие ионы тогда диссоциирует расплав оксида, например CuO (темп. пл. 1201 ⁰C)? Я не отрицаю, что в газовой фазе и в воде О^2- существовать не может. Но его несуществование вообще, мягко говоря, ставит меня в недоразумение.

voka,
дайте пожалуйста ссылку на цитируемый вами справочник. Книгу, вами указанную, в сети найти не удалось. Попробую разобраться надо ли колебать основы своих знаний в этом вопросе.

[Droog_Andrey]

В расплавах ионы кислорода не находятся в свободном состоянии. Они очень плотно окружены положительно заряженными частицами.

Конкретно в расплаве CuO я бы вообще ожидал CuO₂^2- и Cu²⁺.

[voka]

Cooper » 12 апр 2011 21:05
Droog_Andrey писал(а):В свободном состоянии O2- не существует.


Ну, здрасьте...??? А на какие ионы тогда диссоциирует расплав оксида, например CuO (темп. пл. 1201 0C)? Я не отрицаю, что в газовой фазе и в воде О2- существовать не может. Но его несуществование вообще, мягко говоря, ставит меня в недоразумение.

voka,
дайте пожалуйста ссылку на цитируемый вами справочник. Книгу, вами указанную, в сети найти не удалось. Попробую разобраться надо ли колебать основы своих знаний в этом вопросе.
Cooper


Справочник? Просто набрал в Google «ионы кислорода» и… какой-то выдало…
У Месси в кн. (Отрицательные ионы) приводится эксперимент Кауфмана (и ссылка на работу) по исследованию, как он (и др.) считает двукратно заряженного аниона йода (I)2-; там же есть упоминание об аналогичных ионах кислорода и др.
Отослали меня как-то к ссылке на ссылку: [Чеботин В. И., Перфильев М. В. Электрохимия твердых электролитов. М.: Химия, 1978].
Там ~ на стр. 9. «Экспериментальное и теоретическое исследование твердых тел показывает, что передачи электронов от одних групп атомов к другим не происходит. Так, «истинные» заряды ионов близки к номинальным (равным валентности) только для галогенидов; для оксидов заряд иона кислорода близок к минус единице, а для халькогенидов и прочих элементов он существенно меньше единицы. Рентгеноспектральный анализ также дает "истинный" заряд иона Z* около "– 1 для атома кислорода, входящего в состав самых различных соединений.
Левин, Сыркин и Дяткина, применив решение уравнения Шредингера для электронов, локализованных на ионах кислорода в кристалле, оценили глубину его потенциальной ямы в зависимости от заряда иона. Оказалось, что глубина довольно быстро уменьшается с ростом абсолютного значения Z* и при Z* ≈ 1,2 обращается в нуль. На этом основании авторы приходят к выводу, что двухзарядные ионы элементов неметаллов, по-видимому, вообще не существуют в природе».

[Droog_Andrey]

В то же самое время "эффективные" отрицательные заряды на атомах в принципе могут достигать двух, но при коротких межъядерных расстояниях, т.е., опять же, об изолированных ионах речь не идёт.

[Cooper]

Спасибо, voка и Андрей. Теперь мне собственно понятно почему реакции редукции кислорода в неводных средах не дают О^2- - такого просто в природе нет.

А знания мои, получается, относились к тому времени о котором в справочнике указанном voка сказано "раньше".

[asp99]

А интересно, есть ли данные по кислотности протона в NaOH? Можно ли его оторвать каким-либо тертбутиллитием с образованием NaO-?

Мне товарищ один типа анекдота рассказывал, что ион OH- может проявлять свойства кислоты и давать при диссоциации ион O2- и таких ионов во всем Мировом океане три штуки.

[Phobos]

Это при нейтральном pH аж три штуки? А если превратить Мировой океан в 48% раствор щелочи?:) Кто посчитает:
NaOH + Na+ + OH- = NaO- + Na+ + H2O