Прошу подтвердить или опровергнуть предположение.

[ОРО]

Здравствуйте.

В литературе, встретилась такая фраза: "... Исследования химии стратосферы, показали, что пары HCl, обычно стабильные, ионизируются в присутствии кристаллов льда. При этом молекулы HCl и водяного пара прочно адсорбированы на поверхности этих кристаллов. В состоянии адсорбции каждая молекула HCl образует ионизированный кластер H3O+(H2O)3Cl –. 

Встречаются работы подтверждающие существование такого кластера как мельчайшей капельки соляной кислоты.

 

Мой вопрос состоит в следующем: Учитывая сказанное выше, можно ли предположить что такой кластер образуется на любой иной твердой поверхності которая буде иметь минимально необходимый слой воды, например, на поверхности кристалов сахаров?

 

Там же сказано что: "... для образования кластера молекула HCl вступать в контакт с четырьмя молекулами воды."

Означает ли это что минимально необходимое количество воды, в молях, составит 1:4?

 

И, последнее. Все это происходит в условиях стратосферы которые отличаются обычных.  

Как вы думаете, в обычных условиях такая реакция возможна?

[chemister2010]

Газообразный HCl дымит с влагой воздуха образуя мелкие капельки соляной кислоты. Этот процесс идет с любой химически несвязанной влагой что в химической лаборатории, что в стратосфере. 

Видимо для образования кластера, описанного в статье, нужно 4 моля воды на моль хлороводорода, но хлороводород дает целый список гидратов и без того.

[ОРО]

В 18.05.2024 в 16:41, chemister2010 сказал:

Газообразный HCl дымит с влагой воздуха образуя мелкие капельки соляной кислоты.

Вы предполагаете что кластер может образовываться вне поверхности кристала, а осаждаться на него в виде капельки кислоты? 

[chemister2010]

В 18.05.2024 в 17:56, ОРО сказал:

Вы предполагаете что кластер может образовываться вне поверхности кристала, а осаждаться на него в виде капельки кислоты? 

 

Хлороводороду вообще плевать на модное слово "кластер" и на модную запись с 4 молекулами воды. Для него описаны гидраты с 1, 2, 3 и 6 молекулами воды и характерно ионизованное состояние в виде гидрата.

В растворе его может окружать любое произвольное количество воды (при комнатной температуре - не менее 4).

Изменено 18 Мая, 2024 в 15:08 пользователем chemister2010

[ОРО]

В 18.05.2024 в 17:04, chemister2010 сказал:

 

Хлороводороду вообще плевать на модное слово "кластер" и на модную запись с 4 молекулами воды. Для него описаны гидраты с 1, 2, 3 и 6 молекулами воды и характерно ионизованное состояние в виде гидрата.

В растворе его может окружать любое произвольное количество воды (при комнатной температуре - не менее 4).

Согласен. Но, мой вопрос касался не столько о строении гидратов, а о том могут ли они существовать на твердой поверхности покрытой очень тонкой пленки воды. При чем, не важно осядет на нее гидрат в виде капельки или он образуется в пленке в результате адсорбции ею молекулы HCl?

[chemister2010]

В 18.05.2024 в 19:59, ОРО сказал:

Согласен. Но, мой вопрос касался не столько о строении гидратов, а о том могут ли они существовать на твердой поверхности покрытой очень тонкой пленки воды. При чем, не важно осядет на нее гидрат в виде капельки или он образуется в пленке в результате адсорбции ею молекулы HCl?

 

Могут. Порядок смешивания воды и хлороводорода не имеет значения.

[ОРО]

В 18.05.2024 в 19:47, chemister2010 сказал:

 

Могут. Порядок смешивания воды и хлороводорода не имеет значения.

В таком случае, могу ли я подкислить сахарную пудру влажностью, например, 5% пропусканием HCl через него?

[podlyinarod]

Можете.

Но мне не нравится предположение о существовании адсорбционного слоя молекул воды на поверхности льда. Это аморально. Имхо, поверхностная фаза - она не такая, она ждёт трамвая. Молекулы или в структуре льда, пусть и с поверхности (что конечно же делает их чуть другими по свойствам), или в свободном полёте.

Изменено 18 Мая, 2024 в 19:05 пользователем podlyinarod

[ОРО]

В 18.05.2024 в 20:43, podlyinarod сказал:

Можете.

Но мне не нравится предположение о существовании адсорбционного слоя молекул воды на поверхности льда. Это аморально. Имхо, поверхностная фаза - она не такая, она ждёт трамвая. Молекулы или в структуре льда, пусть и с поверхности (что конечно же делает их чуть другими по свойствам), или в свободном полёте.

Температура стратосферы, даже в верхних ее слоях, не опускается ниже -56 °С. В свою очередь, температура переохлажденной воды, может опускаться до -70 °С. Так что, существование адсорбционного слоя молекул воды на поверхности льда вещь, хотя и маловероятная, но, вполне возможная. 

Относительно же характеристик воды на меже раздела фаз, здесь я с вами согласен. Здесь особый случай. Потому я и обратился к спецам за помощью.

И, последнее. Прошу вас не заострять внимание на том что происходит в стратосфере, на поверхности льда и т.п. Это был лишь пример. Меня больше интересуют условия лаборатории и вполне себе адекватные вещества, например, кристалики сахарной пудри. В этом плане, у вас есть какие-то предположения?

Изменено 19 Мая, 2024 в 05:11 пользователем ОРО

[podlyinarod]

В 19.05.2024 в 07:51, ОРО сказал:

температура переохлажденной воды, может опускаться до -70 °С. Так что, существование адсорбционного слоя молекул воды на поверхности льда вещь, хотя и маловероятная, но, вполне возможная.

Скажите, пожалуйста, часто ли вам приходилось видеть переохлажденную воду вперемешку со льдом?

В 18.05.2024 в 17:26, ОРО сказал:

можно ли предположить что такой кластер образуется на любой иной твердой поверхності которая буде иметь минимально необходимый слой воды

Разумеется. Обязательно. Выбирая места для посадки на аэродром, хлороводород рассчитывает на воду.