Ion oxonium

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Un ion oxonium est un cation portant une charge positive localisée sur un atome d'oxygène trivalent.

D'après les recommandations de l'IUPAC les ions oxonium sont l'ion de formule chimique H3O+ et ses dérivés substitués.

L'ion H3O+ est aussi connu sous le nom d'ion hydronium.

Nomenclature[modifier | modifier le code]

La définition de l'IUPAC [1] définit les ions oxonium comme "l'ion parent H3O+ et ses dérivés substitués".

Cette nomenclature est cohérente avec celle des autres ions onium, définis comme les "cations formés par protonation d'un hydrure mononucléaire d'un élément de la famille des pnictogènes (colonne 15) des chalcogènes (colonne 16) et des halogènes (colonne 17), et leur dérivés substitués" [2] : ammonium, phosphonium, sulfonium...

Cependant l'ion H3O+ est couramment désigné par le nom ion hydronium. Cette appellation, qui a l'avantage d'être univoque, n'est pas reconnue par l'IUPAC mais le NIST ne reconnait que celle-ci et non oxonium...

Les appellations suivantes peuvent donc être retenues :

  • H+ ion hydrogène ou proton, extrêmement réactif, qui ne peut rester à l'état libre ;
  • H+(aq) ion hydrogène hydraté (solvaté par plusieurs molécules d'eau), en solution aqueuse ; formellement identique à H3O+(aq)
  • H3O+ ion oxonium ou ion hydronium, qui existe à l'état non solvaté dans des solides tels que les hydrates de monoacides forts ;
  • H3O+(aq) ion oxonium hydraté.

L'ion oxonium H3O+[modifier | modifier le code]

Autoprotolyse de l'eau[modifier | modifier le code]

H2O (l) + H2O (l) → HO- (aq) + H3O+ (aq)

pH[modifier | modifier le code]

Définition simplifiée : pH = -log[H3O+]. Opposé du logarithme décimal de la concentration en H3O+ (exprimée en mole par litre) dans la solution.

Ke = [ HO- ] * [H3O+ ]

avec Ke= constante = 1,0*10^-14

Solvatation[modifier | modifier le code]

Sels solides de l'ion oxonium[modifier | modifier le code]

Les ions oxonium substitués[modifier | modifier le code]

L'action d'HCl à basse température sur un éther-oxyde peut formee un sel d'oxonium.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Oxonium ions dans le Goldbook IUPAC
  2. Onium compounds dans le Goldbook IUPAC