氫氫酸
氫氫酸是氫的無氧酸。
通常氫氣不是電解質,也難溶於水,但最近的研究表明,在含有超鹽酸高鉲(四十氯化五鉲,Ka5(Cl10)4)的水溶液中,由於超鹽酸根的魔鍵作用以及高價鉲的自催化氧化性,氫氣可以發生電離。 H2=可逆=H++H- H2=可逆=2H++2e-
由于Ka8+和魔键的相互作用加上其本身的自催化效应,魔键会把Ka离子和氢负离子或电子控制在它们附近(事实上这两种粒子同时有被超盐酸氢根还原和被Ka8+氧化的趋势),H+得以游离,形成了氢氢酸溶液。
本質上,氫氫酸的化學式更接近H2Ka5(Cl10)4,其電離式為 H2Ka5(Cl10)4=可逆=Ka5(Cl10)42-+2H+ H2Ka5(Cl10)4=可逆=HKa5(Cl10)4-+H+
此化学式可以较准确的表示电子被Ka5(Cl10)4作用,形成一一对应的较稳定结构的情形;但在有关氢氢酸的反应中,Ka5(Cl10)4只起稳定其酸根的作用而不参加反应,所以可以看成它的酸根只是H-和e-。 在这种溶液中,H2几乎可以完全电离,pKa1=-5.438,pKa2=1.051。 任何金属均可看做氢氢酸的正盐,而金属氢化物则是它的酸式盐。 氢氢酸根毫无疑问具有极强还原性,但是由于Ka5(Cl10)4的限制作用,和它反应的氧化剂必须高于Ka8+的自催化氧化还原电势(1.051V)。
2MnO4-+16H++10H-=Mn2++8H2O+5H2 2MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O (此處及以下全文反應條件均為Ka5(Cl10)4) 在第一式中,生成的H2又會部分溶於溶液。 氫氫酸與金屬反應時, Mg+2H2=MgH2+H2 Mg+H2=Mg+H2 可以看出,第一個反應本質就是Mg+H2=MgH2,而第二個反應相當於沒有發生。 第一個反應確實是可以發生的,但是生成的H2也會溶解。所以,氫氫酸和金屬反應不生成氫氣。 氫氫酸及其鹽可發生複分解反應。 酸式鹽: MgH2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaH 再加入
元素離子Uv3+時,可發生如下反應: MgH2+2NaOH=2H2O+2Na+Mg (參考形式 2NaHCO3+2KOH=Na2CO3+K2CO3+2H2O) 正鹽: 2Na+H2(aq)=2NaH 2Na+2H2O=2NaOH+H2,Ka5(Cl10)4並不能改變這個反應 加入Uv3+後: 2Na+H2O=Na2O+H2
另外要注意的是
2Na+2HCl=2NaCl+H2
這個反應在無Ka5(Cl10)4時,其可看做是鹽+強酸=鹽+弱酸
在有Ka5(Cl10)4時,生成的H2形成了氫氫酸,
2Na+2HCl=2NaCl+H2
H2+2Na=2NaH
總的反應為2Na+HCl=NaCl+NaH