Hidronio
| Ión hidronio | |
|---|---|
 Estrutura do ión hidronio
| |
 | |
oxonio | |
Outros nomes hidroxonio, ión hidroxonio, hidronio | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 13968-08-6 |
| PubChem | 123332 |
| ChemSpider | 109935 |
| ChEBI | CHEBI:29412 |
| Referencia Gmelin | 141 |
| Imaxes 3D Jmol | Image 1 |
| |
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | H3O |
| Masa molar | 19,02 g mol−1 |
| Acidez (pKa) | 0 [1][2][3] |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. | |
O ión hidronio é un catión monovalente coa fórmula H3O+, que resulta da protonación da auga. Atópase en auga pura e en todas as solucións acuosas.
Termo
Aínda que o termo hidronio é moi usado entre os químicos, a IUPAC non o acepta e propón os nomes de oxonio ou hidroxonio.[4]
O bUSCatermos recolle os termos hidronio e oxonio.[5]
Características
O ión hidronio non está libre porque é moi reactivo e está solvatado polas moléculas de auga circundantes. Calquera composto que produce catións de hidronio chámase normalmente ácido. Non obstante, a propia auga podería actuar como un ácido e formar catións de hidronio aínda que sexa pura. Nese caso a concentración de ións é moi baixa: CH+ = 10–7 M. Fórmanse pola reacción de dúas moléculas de auga.
2H2O ⇌ OH− + H3O+
A constante desta reacción, é dicir, o produto iónico da auga, é: Kw = 1,00 × 10−14 (25 en °C). Ambos ións teñen unha vida moi curta.[6]
O hidronio é a especie máis ácida que pode haber na auga.[7] Como resultado, a súa acidez é o estándar polo que se mide a acidez doutras especias. Os ácidos fortes deben ser mellores doadores de protóns que os hidronios, se non, unha gran parte do ácido permanecería unionizado na solución (caso dos ácidos débiles). A diferenza dos hidronios en solucións neutras, os hidronios en solucións ácidas duran moito tempo en proporción á forza do ácido disolto.
Sales de hidronio sólidos
Moitos ácidos fortes son capaces de formar cristais dos seus sales de hidronio, que poden ser bastante estables. Como regra xeral, calquera ácido cunha constante de ionización de 109 ou máis pode formar estes cristais. Por outra banda, os ácidos cunha constante inferior a 109 xeralmente non poden formar sales de hidronio estables.
A constante do ácido nítrico é 101,4 e a do ácido perclórico é 1010. O primeiro non forma sales de hidronio e as súas solucións acuosas son líquidas a temperatura ambiente. O segundo, pola contra, cando se mestura con auga nunha proporción 1:1, reacciona formando perclorato de hidronio sólido (H3O+·ClO−4).
Hidronio interestelar
No medio interestelar, o ión hidronio é abundante tanto nas nubes moleculares dispersas[8] como nas densas.[9] Tamén se atopou na cola de plasma dos cometas.[10]
Notas
- ↑ Ballinger, P.; Long, F.A. (1960). "Acid Ionization Constants of Alcohols. II. Acidities of Some Substituted Methanols and Related Compounds". J. Am. Chem. Soc. 82 (4): 795–798. doi:10.1021/ja01489a008.
- ↑ Silverstein, T.P. (2014). "The aqueous proton is hydrated by more than one water molecule: Is the hydronium ion a useful conceit?". J. Chem. Educ. 91 (4): 608–610. Bibcode:2014JChEd..91..608S. doi:10.1021/ed400559t.
- ↑ "What is the pKa of Water". University of California, Davis. 2015-08-09. Arquivado dende o orixinal o 14 de febreiro de 2016. Consultado o 25 de marzo de 2024.
- ↑ "Table to R-5.8.2". www.acdlabs.com. Consultado o 2024-03-25.
- ↑ "bUSCatermos". aplicacions.usc.es. Consultado o 2024-03-25.
- ↑ Arama Mamoitio, Gorka; De Diego Rodriguez, Alberto; Etxeberria Loizate, Nestor; Martinez Arkarazo, Irantzu; Usobiaga Epelde, Aresatz & Zuloaga Zubieta, Olatza. (2011). Kimika analitikoa. Kimika analitikoaren oinarriak eta bereizketa kromatografikoaren oinarriak. EHU, 45-50 or. ISBN 978-84-694-1283-1. (en éuscaro)
- ↑ Burgot, Jean-Louis (1998-01-01). "New point of view on the meaning and on the values of Ka○(H3O+, H2O) and Kb○(H2O, OH–) pairs in water". Analyst (en inglés) 123 (2): 409–410. ISSN 1364-5528. doi:10.1039/A705491B.
- ↑ "Rate coefficients for electron-impact rotational excitation of H3+ and H3O+". academic.oup.com. Consultado o 2024-03-25.
- ↑ Hollis, J. M.; Churchwell, E. B.; Herbst, E.; De Lucia, F. C. (1986-08). "An interstellar line coincident with the P(2,l)transition of hydronium (H3O+)". Nature (en inglés) 322 (6079): 524–526. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/322524a0.
- ↑ Rauer, H. (1997-09-01). "Ion composition and solar wind interaction: Observations of comet C/1995 O1 (Hale-Bopp)". Earth, Moon, and Planets (en inglés) 79 (1): 161–178. ISSN 1573-0794. doi:10.1023/A:1006285300913.
Véxase tamén
 |
Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría: Hidronio  |
Bibliografía
- Zavitsas, A. A. (2001) Properties of water solutions of electrolytes and nonelectrolytes. J. Phys. Chem. B 105 7805-7815.
- Hulthe, G.; Stenhagen, G.; Wennerström, O. & C-H. Ottosson, C-H. (1997) Water cluster studied by electrospray mass spectrometry. J. Chromatogr. A 512 155-165.
- Zundel, G. & Metzger, H. (1968) Energiebänder der tunnelnden Übershuß-Protenon in flüssigen Säuren. Eine IR-spektroskopische Untersuchung der Natur der Gruppierungen H5O2+ Z. Phys. Chem. 58 225-245.
- Wicke, E.; Eigen, M. & Ackermann, Th. (1954) Über den Zustand des Protons (Hydroniumions) in wäßriger Lösung. Z. Phys. Chem. 1 340-364.
- Marx, D.; Tuckerman, M. E.; Hutter, J. & Parrinello, M. (1999) The nature of the hydrated excess proton in water. Nature 397 601-604.
