Hidronio
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Ion Hidronio. El ion hidronio es un catión que se forma en el agua cuando éste se encuentra en presencia de cationes H^+ (hidrógeno). Dichos cationes no se encuentran libremente, pues son muy reactivos y se solvatan con gran facilidad con las moléculas de agua que circulan alrededor de éste.
Formación
El Hidronio es el catión que se forma en agua en presencia de cationes de hidrógeno H+. Estos cationes no se presentan libremente; son extremadamente reactivos y son solvatados inmediatamente por las moléculas de agua circundantes.
Los iones hidronios se encuentran en agua pura en una concentración de 10^-7M. Sin presencia de especies ácidas o básicas, los iones se forman a través de la reacción de dos moléculas de agua, siguiendo la reacción: 2 H2O → H3O^+ + OH^- Esta reacción tiene una constante, Kw = 10^-14.
El ion hidronio es bastante ácido, pues a un temperatura de 25ºC tiene una pKa=-1,7. El hidronio es la especie más ácida que puede encontrarse en el agua, cogiendo una cierta cantidad de disolvente para que pueda llegar a darse la reacción. La acidez de esta especie se toma como modelo para otras especies, por ejemplo un ácido débil es mejor, o debe ser mejor dador de hidronios de lo que lo es el agua pura.
En una disolución el pH es la medida que se toma de la concentración de los protones. Los protones reaccionarán con el agua para dar lugar a hidronio, pudiendo considerarse como la concentración de estos.
Solvatación
La solvatación aun no se encuentra definida de forma plena para las moléculas de agua que solvatan a los cationes de hidrógeno (protones), pues existen numerosas formas diferentes de solvatación. Tras un estudio realizado a temperatura de congelación sobre la solvatación del agua, se dedujó que la hidratación media que tiene lugar en agua fría es como media, H3O^+ (H2O)6, es decir, seis moléculas de agua que solvatan a un protón y a su vez muestras incapacidad de solvatar a otra especia, siempre que sea de manera simultanea.
Existen estructuras de solvatación considerablemente grandes. Los protones poseen altas reactividades, lo que no supone problema para que se encuentren estos asociados a otras especies distintas. Dos de las estructuras más estudiadas y conocidas con las especies catiónicas llamadas, Zundel y Eigen.
Sales
En el caso de los ácidos fuertes, en muchos de ellos existe la posibilidad de cristalizar sus sales de hidronio, las cuales son bastante estables. A veces a dichas sales se las conoce como monohidratos ácidos. Por lo general un ácido con constante de ionización de valor 10^9 o mayor, es capaz de poder formar dicho tipo de sales, mientras que en cambio, los ácidos que tienen una constante más pequeña serán incapaces de poder hacerlo.
Localización
El Hidronio es abundante en el espacio y se encuentra en nubes moleculares difusas y densas, así como en el plasma de las colas de los cometas. Fuentes detectadas de Hidronio incluyen las regiones de Sagitario B2, Orión OMC-1, Orión BN-IRc2, Orion KL y el cometa Hale-Bopp.
Hidronio interestelar
El Hidronio interestelar se forma por una cadena de reacciones que comienzan con la ionización del H2 en H2+ bajo radiación cósmica. El H3O+ puede producir tanto OH como H2O a través de reacciones recombinativas disociativas, que ocurren muy deprisa incluso a las temperaturas extremadamente bajas de las nubes moleculares densas. Esto revela que el Hidronio juega un papel muy importante en la química iónica interestelar.
