Ione idronio
Caratteristiche dello ione idronio
Lo ione idronio è il prodotto della reazione dello ione H+ (ione idrogeno) con una molecola di acqua.
Lo ione H+ in soluzione acquosa, infatti, si comporta da atomo accettore nei confronti dell'acqua (atomo datore) grazie al suo orbitale 1s vuoto.
La molecola dell'acqua lega attraverso una delle due coppie di elettroni solitarie presenti sull'atomo di ossigeno lo ione H+ con formazione dello ione idrossonio (H3O+) spesso abbreviato in ione ossonio.
H+ + H2O → H3O+
Una volta che lo ione H3O+ si è formato, i 3 legami covalenti risultano indistinguibili.
A sua volta, lo ione ossonio in soluzione acquosa viene idratato dalle molecole dell'acqua (solvente) con formazione del corrispondente ione idrato H3O+(aq) (ione idronio):
H3O+ + aq → H3O+(aq)
Lo ione ossonio in soluzione acquosa subisce infatti il processo di idratazione in modo equivalente agli altri ioni.
NB: spesso i termini idrossonio ed idronio vengono erroneamente considerati sinonimi.
Mobilità dello ione idronio
In soluzione acquosa lo ione idronio risulta particolarmente mobile; ciò è dovuto al fatto che lo ione idronio non si muove come gli altri ioni trascinando con sé le molecole H2O di idratazione, ma per salti del protone H+ da una molecola di acqua a quella adiacente (meccanismo di Grotthuss).
Lo ione H3O+ non è soltanto un protone idrato, ma un vero composto, che si trova anche in alcuni cristalli (ad esempio H3O+ClO4− = perclorato di ossonio).
Ricerche condotte con spettroscopie particolari (infrarossa, Raman) hanno consentito di stabilire che H3O+ è a forma di piramide schiacciata, con angoli H-O-H di 111,6° e distanze O-H di 0,973 Å (Angstrom).
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