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为什么氢氧根先和碳酸氢根反应而不是铵根离子(氢离子为什么可以和碳酸根反应)

为什么氢氧根先和碳酸氢根反应而不是铵根离子(氢离子为什么可以和碳酸根反应)

更新时间:2024-05-10 12:23:07

为什么氢氧根先和碳酸氢根反应而不是铵根离子

其实化学这个东西,上了高中推翻初中的,上了大学推翻高中的,所谓的先反应后反应,本质上是化学平衡的结果。

就按高中的逻辑来分析吧。根本没有必要计较先与哪个离子结合,我们分情况讨论。假如先与碳酸氢根离子结合,生成水和碳酸根离子;假如先与铵根离子反应,则生成氨水,氨水电离还是形成氢氧根离子,还是会和碳酸氢根离子反应。

在化学反应中,不同离子之间的反应性取决于它们之间的相互作用和能量差异。对于氢氧根离子(OH-)和碳酸氢根离子(HCO3-)而言,OH-与HCO3-的反应通常更为常见和快速,因为它们之间具有更有利的相互作用。

1. 电荷和大小:OH-离子和HCO3-离子在电荷上具有不同的特性。OH-离子是一个一价阴离子,而HCO3-离子是一个二价负离子。在碳酸氢根离子中,带有两个氧原子的负离子会形成较强的电荷密度和较高的电荷局域性,这可能会导致较大的空间排斥和较高的电荷相互作用能量。

2. 氢键形成:OH-离子可以与许多化合物形成氢键,其中氢原子与其它原子的电负性较高的原子相互作用。碳酸氢根离子一般较难与其它离子形成氢键。这使得OH-离子更容易与其它化合物发生反应,包括与许多阳离子和一些酸性化合物反应。

3. 酸碱性质:OH-离子是强碱,而HCO3-离子是较弱的酸。碳酸氢根离子可以起到缓冲作用,并在一些化学反应中起到调节pH的作用。然而,OH-离子与酸性化合物的反应速率通常更快,并且可以出现强酸与强碱的中和反应。

综上所述,由于OH-离子具有较小的电荷和较好的相互作用能力,以及其强碱性质,导致OH-离子更倾向于与化合物发生反应,例如与碳酸氢根离子反应。而铵根离子在与OH-离子的反应中速度较慢,可能需要更高的能量和较复杂的反应条件。

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