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化学 水分子について

水分子周辺についての3つの質問です。1.水分子にプロトンが配位結合した過酸化水素ではプロトンはO原子のS軌道、P軌道どちらの軌道と結合しているのでしょうか? 2、なぜ過酸化水素にさらにプロトンが結合しないのでしょうか?3、同じような形のHClが強い酸なのに水分子や水酸化物イオンはなぜ強い酸にならないのでしょうか?とくに水酸化物イオンはなぜさらにHを電離させることが出来ないのでしょうか? 教えて下さい。

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noname#160321
noname#160321
回答No.1

1. >水分子にプロトンが配位結合した過酸化水素では… 過酸化水素は水にプロトンが配位した物質ではありません。水にプロトンが配位したイオンはヒドロニウムイオンです。水のsp3非共有電子対(lone pair)がプロトンに配位し、C3v構造になっています。 2. >過酸化水素にさらにプロトンが結合しないのでしょうか… ヒドロニウムイオンでしたら+1にさらに+1が加わってOH4^+2になるのはクーロン力からして非常に不利です。 過酸化水素のプロトン配位体HOO^+H2でもさらにプロトンが配位してH2O^+-O^+H2になるのはとても不利です。 過酸化水素のプロトン化物はHO+ + H2Oに解離して、HO+は良い酸化剤になります。 3. HO-から電子を奪ってO^2-にするのは水中ではプロトンが沢山ありますからそれらを排除するのに非常に高いエネルギーが必要です。真空中で-1→-2 + +1 になるだけでもクーロン力から大きなエネルギーが必要です。真空中、水中でそれぞれ幾らになるか計算してみて下さい。

icccci
質問者

お礼

すみません、過酸化水素水でなくてオキソニウムイオン/ヒドロニウムイオンでした。詳しい回答ありがとうございました。勉強になりました。

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