أيون أوكسونيوم

أيونات أوكسونيوم ، إلى اليسار : كحول اكتسب بروتونا ، وإلى اليمين: إستر اكتسب بروتونا.

أيون أوكسونيوم أو أوكسونيوم في الكيمياء (بالإنجليزية : Oxonium Ion) هو تسمية أدخلت عام 2005 في الكيمياء للتعبير عن جزيئ ماء اكتسب أيون الهيدروجين وأصبح في الهيئة (H₃O⁺) ، وله شحنة موجبة واحدة . وبصفة عامة تسمى الأيونات التي اكتسبت أيون هيدروجين (موجب الشحنة ) مثل :

( H₉O₄⁺ (H₃O⁺ · 3 H₂O أيون أوكسونيوم أو أيضا أيونات هيدروكسونيوم .

وتحمل ذرة الأكسجين في تلك الأيونات الشحنة الموجبة ويعتبر أيون الأوكسونيوم كاتيون. والكلمة مركبة من كلمتي أكسجين و كاتيون مع تحريف بسيط لتصبح أوكسونيوم . يتكون الأوكسونيوم خلال تفاعلات انتقال بروتون في الماءوفي المحاليل المائية.

• عند تواجد أيون الأوكسونيوم (H₃O⁺) أو أحد مركباته العضوية ك كاتيون لأحد الأملاح فهي تسمى " أملاح الأوكسونيوم ".

خواصه

تتكون أيونات الأوكسونيوم خلال تفاعل انتقال بروتون في الماء حيث ينتقل أيون الهيدروجين (H⁺) من أحد جزيئات الماء إلى جزيئ آخر. ويحدث توازن في الماء النقي المتعادل عند درجة حرارة 25 درجة مئوية وتتواجد أيونات الأوكسونيوم ( وكذلك أيونات هيدروكسيد سالبة الشحنة) بتركيز 10⁻⁷ مول/لتر ، وهذا يعرف أس هيدروجيني pH يساوي 7 للماء المتعادل .

$\mathrm {H_{2}O+H_{2}O\ \rightleftharpoons \ H_{3}O^{+}+OH^{-}}$

التوازن في التفاعل معناه أن تنشأ في الماء المتعادل أيونات أوكسونيوم و أيونات هيدروكسيد مستمرا ومنهم من يتعادل مكونا جزيئات ماء حتى يتوازن عددهم في الماء (تفاعل عكوس) . تأتي قيمة pH = 7 من حقيقة أن 10 ⁻⁷ مول/لتر من الماء يكون مفككا بهذه الطريقة إلى أنيونات و كاتيونات . والأس الهيدروجيني هو سالب اللوغاريتم لهذا التركيز (انظر أس هيدروجيني).

وعندما نضيف إلى الماء حمضا يتزايد تركيز التوازن حيث تنتقل بروتونات من الحمض إلى جزيئات ماء ، وينخفض الأس الهيدروجيني pH و الذي نسميه في العربية أيضا قيمة "الباهاء".

يعتبر الأوكسونيوم من أقوي الأحماض التي تذوب في الماء . وتتفكك الأحماض القوية مثل حمض الكبريتيك H₂SO₄ أو حمض الهيدروكلوريك HCl تماما تقريبا إلى أكسونيوم _H3O⁺:

$\mathrm {HCl+H_{2}O\ \rightarrow \ H_{3}O^{+}+Cl^{-}}$

عندما يذوب حمض الهيدروكلوريك في الماء تتكون أيونات أوكسونيوم و أيونات كلور.

أما الأحماض المتوسطة القوة و الأحماض الضعيفة مقل حمض الخليك فهي تنقل جزءا فقد من بروتوناتها إلى الماء. ولا يستقر بروتونا مكتسبا على جزيئ أوكسونوم لمدة طويلة فسرعان ما ينتقل إلى جزيئ ماء مجاور وهكذا .

$\mathrm {\ {H_{3}O^{+}}+H_{2}O\ \rightleftharpoons \ \ {H_{2}O}+H_{3}O^{+}}$

كما يمكن أن تنشأ في المحلول درجات تميؤ مختلفة ، مثل "أيون زوندي " وهو يعتبر أيون مكون من جزيئين من الماء ومكتسبا بروتونا .

$\mathrm {H^{+}\cdot 2\ H_{2}O\equiv H_{5}O_{2}^{+}}$

يلعب تركيز الأوكسونيوم في خلايا الكائنات الحية دورا رئيسيا ، لهذا نهتم في الطب و الكيمياء بطرق تعيين تركيزه بطريقة دقيقة (أنظر قياس الأس الهيدروجيني).

اقرأ أيضا

• أيون الهيدروجين
• ايون هيدروكسيد
• تفاعل حمض-قاعدة
• آخذ بروتون
• عاطي بروتون
• حمض الكبريتيك
• حمض الكربونيك
• انتقال بروتون
• بيكربونات
• ثابت تفكك الحمض