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质疑氢离子的水合能数据

投稿时间:2018-03-01 12:55 投稿人:马勋涛 【字号: 访问量:

氢离子的水合能数据一般认为是1091千焦/摩尔,其中氢离子与水分子形成鎓离子的结合能为720千焦/摩尔,鎓离子在水中的溶解热371千焦/摩尔。

那么,鎓离子H3O+的H-O键能为(463+257÷3)548.7千焦/摩尔,接近H-F键的强度。一般地,当共价键中呈现非电中性状态时,由于同性电荷的相互排斥,键能往往会减弱,而鎓离子的键能反而有很大程度的增强,这让人感到疑惑。

在水的热化学循环H2O=H++OH-的过程中,中和反应前,氢离子的水合能为1091千焦/摩尔,羟基的电子亲合能为362千焦/摩尔,氢氧根的水合能为347千焦/摩尔,三者共1800千焦/摩尔。而反应后仅仅产生HO-H键能以及反应热的变化,共约569千焦/摩尔。化学反应的每一步骤及过程,都应该遵守能量守恒原理,而这个中和反应过程,反应前的低能状态与反应结果比较,完全违背能量守恒原理,让人大惑不解。

还有一个大家忽视的重要问题,中和反应中,如果是质子转变为氢原子,为什么不发出氢原子的紫外光谱呢?而仅仅是微不足道的反应热呢?

因此,作者认为,H++OH-=H2O并不是中和反应表征,是一个虚拟的,并非存在于水溶液中的反应。中和反应的表征方程式应该是H(aq)+OH(aq)=H2O。正是因为氢原子和羟基以特殊的结构存在,因此,呈现较高的势能。在强碱的中和反应中,OH(aq)的形成是OH-离子向其他原子转移电子后的产物。

酸在水溶液在可以产生水合氢原子,而不是水合氢离子,酸在水溶液中主要以四价氧的化合物存在。

作者至今没有发现有证明水合氢离子存在的确切证据,酸的导电作用是载体原子从阴极向阳极传送电子的结果,酸不存在电离作用。氢离子的水合能数据不过是虚数据而已。