Hydroniumion

Hydroniumion (auch Oxoniumion genannt) ist die Bezeichnung für protoniertes Wasser H₃O⁺.

Hydronium-Ionen entstehen durch Autoprotolyse des Wassers, wobei ein Proton (H⁺) von einem Wassermolekül auf ein anderes übergeht. Im Gleichgewicht liegt in neutralem Wasser eine Konzentration von 7·10^-7 mol/l vor, wodurch der pH-Wert 7 definiert wird.

Durch Zugabe von Säuren erhöht sich diese Gleichgewichtskonzentration durch Übergang der Protonen von der Säure auf Wassermoleküle, der pH-Wert wird erniedrigt. In alkalischen Lösungen wird der pH-Wert erhöht, da die Konzentration von Oxoniumionen kleiner wird.

HR + H₂O <=> H₃O⁺ + R^-

Die Lebensdauer des Hydroniumions ist sehr kurz (ca 10^-13 s), da das angelagerte Proton sehr leicht an ein anderes Wassermolekül weitergegeben wird:

H₃O⁺ + H₂O <=> H₂O + H₃O⁺

Das Ion wird von drei weiteren Wassermolekülen hydratisiert. Eine korrektere Schreibweise wäre somit [H₉O₄]⁺. Da diese Hydratisierung in wässriger Lösung bei Berechnungen keine Rolle spielt, wird üblicherweise die Schreibweise H₃O⁺ (das eigentliche Oxonium-Ion) oder sogar nur H⁺verwendet. Freie Protonen kommen in wässrigen Lösungen praktisch nicht vor.

Stabile Hydroniumsalze werden nur von den allerstärksten Säuren, z.B. der Perchlorsäure gebildet: H₂O + HClO₄ -> H₃OClO₄

Siehe auch: Hydroxidion