Jon hydroniowy
Jon hydroniowy (H3O+) to najprostszy jon oksoniowy, który powstaje w wyniku autodysocjacji wody oraz dysocjacji kwasów. Jest istotnym wskaźnikiem stężenia kwasów w roztworach wodnych, a jego aktywność wpływa na pH tych roztworów.
Właściwości chemiczne
- Jon hydroniowy działa jako silny kwas Lewisa, z pKa = −1,7 w 25 °C.
- W czystej wodzie jego stężenie wynosi 10−7 mol/dm³.
- W literaturze chemicznej określany jest również jako kation wodorowy lub proton.
Struktura
Jon H3O+ ma geometrię piramidy o podstawie trójkąta, z atomem tlenu na jednym z wierzchołków. Kąt między wiązaniami H−O−H wynosi około 113°. Grupa ta jest polarna, co oznacza, że posiada elektryczny moment dipolowy.
Solwatacja
W roztworze wodnym jon hydroniowy jest solwatowany przez molekuły wody, co prowadzi do powstawania kationów, takich jak kation Zundela i kation Eigena. Badania wskazują, że hydratowany jon ma przeciętną wielkość związku z wodą, a proton znajduje się na powierzchni klasterów wodnych.