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冬天雪花飘

木虫 (小有名气)

[求助] 急求答案,考试不会了

一些金属的低价态离子在水溶液中以简单水合离子形式存在,高价态不能以简单的水合离子形式存在,说明原因
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liwentao2010

荣誉版主 (文坛精英)

山涛

优秀版主优秀版主优秀版主优秀版主优秀版主

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与,应助指数 +1
houchenxmc: 金币+1, 谢谢参与 2013-01-08 11:05:16
houchenxmc: 回帖置顶 2013-01-08 11:05:17
冬天雪花飘: 金币+1, 有帮助 2013-01-14 09:40:56
离子水合的原因是极化导致的,高价离子电负性低于低价的电负性,不易与水分子发生作用,这取决于元素种类,大多数离子在水相中存在基本是以水合离子的形式存在,只是与水作用的强弱不同。(仅供参考)
加油!
2楼2013-01-08 09:58:14
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
houchenxmc: 金币+4, ICEPI+1, 谢谢参与 2013-01-08 15:50:42
冬天雪花飘: 金币+5, ★★★★★最佳答案 2013-01-14 09:41:22
对于金属离子来说,电荷越分散越稳定,这是一个不变的规律。
如果是低价金属离子,其电荷本来就不高,其离子半径也相对较大,周围可以容纳更多的水与其配位,因此参与分散的原子就多,再加上电荷较低,因此电荷分散程度高,所以稳定;
而如果是高价金属离子,由于其失去太多的电子,因此半径会变得很小,能结合水分子的数量就相对较少(周围容纳不下),电荷分散程度就低,这样稳定性就会变差。为提高稳定性,必须降低电荷密度,采用的方式就是将水中的O夺过来以降低电荷:
     M(N+) + H2O = [MO][(n-2)+] + 2H(+)
如果金属的电荷越高,那从水中夺取O的趋势就越大,甚至变成负电荷,如:
    Ti(4+) + H2O = TiO(2+) + 2H(+)
    V(5+) + 2H2O = VO2(+) + 4H(+)
    Mn(7+) + 4H2O = MnO4(-) + 8H(+)
    S(6+) + 4H2O = SO4(2-) + 8H(+)
如果高价金属离子夺电子的能力太强,还会发生氧化还原反应,将水氧化,这样,它的电荷也得以降低,使电荷分散程度提高。如:
    4Co(3+) + 2H2O = 4Co(2+) + 4H(+) + O2
这个过程教科书是也称为极化,只是解释没有这么详细。
4楼2013-01-08 14:46:56
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
7楼: Originally posted by scu2020 at 2013-01-09 00:10:01
规律没问题,就是直觉觉得不会发生,能氧化水成氧气的东西不多,并且电极电势也没问题,就是如何实现呢,只是酸性条件下肯定不行,难道是原电池反应?...

电极电势既然能氧化水,那就是说热力学上肯定没有问题。包括象KMnO4酸性溶液中不稳定,也可以认为是氧化水,只是它的标准电极电势相对较低,氧化速率较慢而已,但氧化仍是可以进行的。
其实完成这个实验不难:用Co2O3或Co(OH)3与硫酸或硝酸反应,如果得到的是Co(2+),就说明氧化水了,也确实如此。
8楼2013-01-09 08:14:44
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lancecgy

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
houchenxmc: 金币+1, 谢谢参与 2013-01-08 15:50:28
学习一下
专业忘记光了
3楼2013-01-08 12:43:25
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scu2020

荣誉版主 (知名作家)

努力努力

引用回帖:
4楼: Originally posted by jiagle at 2013-01-08 14:46:56
对于金属离子来说,电荷越分散越稳定,这是一个不变的规律。
如果是低价金属离子,其电荷本来就不高,其离子半径也相对较大,周围可以容纳更多的水与其配位,因此参与分散的原子就多,再加上电荷较低,因此电荷分散 ...

如果高价金属离子夺电子的能力太强,还会发生氧化还原反应,将水氧化,这样,它的电荷也得以降低,使电荷分散程度提高。如:
    4Co(3+) + 2H2O = 4Co(2+) + 4H(+) + O2

这个发生的条件是?我觉得好像不会发生这个反应吧
5楼2013-01-08 18:37:27
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
引用回帖:
5楼: Originally posted by scu2020 at 2013-01-08 18:37:27
如果高价金属离子夺电子的能力太强,还会发生氧化还原反应,将水氧化,这样,它的电荷也得以降低,使电荷分散程度提高。如:
    4Co(3+) + 2H2O = 4Co(2+) + 4H(+) + O2

这个发生的条件是?我觉得好像不会发 ...

欢迎讨论。
对所说的规律不会有怀疑吧?
自己去核实,酸性条件下,Co(3+)/Co(2+)电极电势高达1.84V,你说它能不能氧化水?
6楼2013-01-08 19:25:22
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scu2020

荣誉版主 (知名作家)

努力努力

引用回帖:
6楼: Originally posted by jiagle at 2013-01-08 19:25:22
欢迎讨论。
对所说的规律不会有怀疑吧?
自己去核实,酸性条件下,Co(3+)/Co(2+)电极电势高达1.84V,你说它能不能氧化水?...

规律没问题,就是直觉觉得不会发生,能氧化水成氧气的东西不多,并且电极电势也没问题,就是如何实现呢,只是酸性条件下肯定不行,难道是原电池反应?
7楼2013-01-09 00:10:01
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scu2020

荣誉版主 (知名作家)

努力努力

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引用回帖:
8楼: Originally posted by jiagle at 2013-01-09 08:14:44
电极电势既然能氧化水,那就是说热力学上肯定没有问题。包括象KMnO4酸性溶液中不稳定,也可以认为是氧化水,只是它的标准电极电势相对较低,氧化速率较慢而已,但氧化仍是可以进行的。
其实完成这个实验不难:用C ...

感谢解答,“电极电势既然能氧化水,那就是说热力学上肯定没有问题”我也这么理解,就是实际过程中没有做过,现在也很少接触这些了,感谢哈
9楼2013-01-09 14:59:53
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hard_bull

金虫 (小有名气)

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houchenxmc: 金币+2, 谢谢参与 2013-01-11 13:49:38
冬天雪花飘: 金币+4, ★★★很有帮助 2013-01-14 09:43:37
低价金属离子,其电荷本来就不高,其离子半径也相对较大,周围可以容纳更多的水与其配位,因此参与分散的原子就多,再加上电荷较低,因此电荷分散程度高,所以稳定;
高价金属离子,由于其失去太多的电子,因此半径会变得很小,能结合水分子的数量就相对较少(周围容纳不下),电荷分散程度就低,这样稳定性就会变差。为提高稳定性,必须降低电荷密度,采用的方式就是将水中的O夺过来以降低电荷
                         -——学习了
没有做不出来的课题,只有没有思考的大脑
10楼2013-01-09 15:41:09
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