3.2.5. Halogén-oxosavak és ezek sói - Szervetlen Kémiai Tanszék

Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998-2011) 19Szerkezetük: négyes koordinációjú komplex: síknégyszög, 16 elektron, AX 4 , ks-d 8 , D 4hszimmetria; hatos koordinációjú komplex: oktaéderes, 18 el., mivel az O 2 kétfogú, O hszimmetria, a π-elektron köt be (lásd 1.fejezet).O 2 kötésének módja a központi atom szférájába:szuperoxo/monodental: M-O=O, szuperoxo/bidental: M-O=O-M, (M=Rh,Co),peroxo/bidental: M=O 2 ill. M=O 2 =M, (M=Ir,La).Reaktív oxigén: ML n O 2 + NO → NO 2- /NO 2 → NO 3-/ SO 2 → SO 42-Erısen kötött O 2 , mint ion. Peroxo, O 22-: M-O-O-M, pl. Na 2 O 2 ; M=O 2 , (M=Fe,Co,Rh);Szuperoxo-, O 2 - : K-O=O; dioxigenilkation, O 2 + : O 2 + PtF 6 → [O 2 ] + [PtF 6 ] - , ionrács,az O 2 oxidálódik!Biner vegyületek hidrogénnel:H 2 O (dihidrogén-oxid, víz)Elıfordulás: óceán, folyóvizek, belvíz, légtér, kızetek.Tisztítás: fiz./kém./biol., ülepítés: Fe(OH) 3 , Al(OH) 3 . Lágyítás: Mg 2+ -, Ca 2+ -sók eltávolítása.Fertıtlenítés: Cl 2 , O 3Fiz. tul.: H 2 O, D 2 O, T 2 O (lásd 3.1.fej),. jég: 8 módosulat. Közönséges: egy O-atom körül 4másik, tetraéderes elrendezıdés, O-H-O kötés.Kristályvíz: kationnal H 2 O→M + , pl: [Ni(H 2 O) 6 ] 2+oxo-anionnal H-híd, szilárd fázisban: CuSO 4 ⋅5H 2 O (SO 4 2- -hoz kötnek).Zeolitokban üregekben a víz. Klatrátok: 12-46 molekula/jég, vendég: H 2 S/Ar/Kr/CH 4 /Cl 2 /Br 2stb.(lásd 3.2.fej.).Kém.tul. A nagy dielektromos állandó következtében poláris oldószer,oldja: sók/anhidridek, valamint a poláris kovalens molekulákat:AlCl 3 + H 2 O → [Al(H 2 O) 6 ] 3+ + 3 Cl - (ionos oldás),Kovalens molekulák oldódósa során kisérı folyamatok a disszocióció / hidrolízis:P 4 O 10 + H 2 O → 4 H 3 PO 4 ,Na 2 S + H 2 O → H 2 S + 2 Na + + 2 OH - , kovalens hidridek: H 2 S/PH 3 /SiH 4 .Sav-bázis reaciók: 2 H 2 O ↔ H 3 O + + OH - , auto-protolízis, 20°C-on: pH=7 (lásd 3.1.fej.)Oxónium: H 3 O + , szilárd fázisban más ionok is: H 5 O 2 + , [H(H 2 O) n ] + , n=1, 4, 6.Hidrogénhíd OH - -val: csak a HCl⋅2H 2 O-ban: [H 3 O 2 ] -Speciális reakció: 2 H 2 O + I 2 + SO 2 + Py/MeOH → 2 HI⋅Py + H 2 SO 4 (Py=piridin),Karl Fischer reakció a H 2 O kvantitatív meghatározására (1935).H 2 O 2 (dihidrogén-dioxid, hidrogén-peroxid, 1818)Elıállítás: a) Ba + O 2 → BaO 2 majd BaO 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 + H 2 O 2b) 2 HSO 4- -2 e - → HO 3 SOOSO 3 H (peroxo-dikénsav, elektrolitikus oxidáció),H 2 S 2 O 8 + 4 H 2 O → 2 HSO 4- + 2 H 3 O + + H 2 O 2D 2 O 2 elıállítása: K 2 S 2 O 8 + 2 D 2 O → 2 KDSO 4 + D 2 O 2 .H 2 O 2 ipari elıállítás: H 2 + etil-antrakinon + O 2 → H 2 O 2 +etil-antrakinon (500e t/év):OOHH 2 +alkohol/CHRaney NiOOHEtil-antrakinon+ O 2 / vizH 2 O 2 / viz