Warum gibt es kein Oxoniumchlorid (OH3Cl)?
Wenn HCl in H2O gelöst wird entsteht H3O+ und Cl-. Also Oxoniumchlorid in Wasser gelöst. Wenn man nun die Lösung eindampft, entsteht wieder HCl ohne dass H3OCl bzw. OH3Cl zurückbleibt.
Mit Ammoniak dagegen klappt es. Wenn HCl in H3N (-50°C) gelöst wird entsteht H4N+ und Cl-. Also Ammoniumchlorid in Ammoniak gelöst. Lässt man die Lösung verdampfen bleibt H4NCl bzw. NH4Cl zurück.
Man kann sogar HCl und Ammoniakdampf direkt zu H4NCl reagieren lassen.
Mit HCl und Wasserdampf erfolgt dagegen keine Reaktion zu OH3Cl.
3 Antworten
Sorry, diese Frage sehe ich erst jetzt und beantworte sie daher sehr verspätet.
Man kann tatsächlich aus Salzsäure sogenannte „Hydrate“ auskristallisieren, die einen ionischen Aufbau haben. Sie bestehen aus protonierten Wasserclustern und Chlorid-Ionen, z.B. das „Dihydrat“ HCl ⋅ 2 H₂O = H₅O₂⁺Cl¯ (dabei ist H₅O₂⁺ einfach ein H₃O⁺, das über H-Brücken mit einem H₂O verbandelt ist).
Auch ein „Monohydrat“ HCl⋅H₂O = H₃O⁺Cl¯ ist bekannt, dieser Vogel entspricht formal genau dem NH₄⁺Cl¯, wie Du ja selbst bemerkt hast. Allerdings ist H₂O eine viel schwächere Base als NH₃, daher ist NH₄Cl (Zersetzung oberhalb von 338 °C in NH₃+HCl) viel stabiler als H₃OCl, das oberhalb von −15 °C in HCl+H₂O zerfällt, also wieder Lösung bildet.
Diese Hydrate gewinnt man, indem man möglichst konzentrierte HCl-Lösungen stark abkühlt, so daß das Oxonium-Salz auskristallisieren kann.
Es gibt kein Oxoniumchlorid, weil Oxoniumionen (H3O+) nicht in der Lage sind, eine stabilisierende Bindung mit Chloridionen (Cl-) zu bilden. Oxoniumionen sind instabil und reaktiv und neigen dazu, in wässrigen Lösungen zu hydronisieren, um Protonen an Wasserstoff zu übertragen und Hydroniumionen (H3O+) zu bilden. Chloridionen können jedoch in wässrigen Lösungen stabil existieren und können mit anderen Kationen wie Natrium (Na+) oder Calcium (Ca2+) verbunden werden, um Salze wie Natriumchlorid (NaCl) oder Calciumchlorid (CaCl2) zu bilden.
Das Problem ist, dass der Chlorwasserstoff, der mit Oxoniumchlorid im Gleichgewicht steht, ein Gas ist und entweicht. Das setzt natürlich voraus, dass man die Verbindung überhaupt isolieren kann, in konzentrierter Salzsäure ist ja die Löslichkeit offensichtlich noch nicht überschritten. Oxoniumperchlorat zum Beispiel gibt es, das ist eine kristalline Verbindung.