Wie lagert sich Wasser um ein H+ Ion?

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3 Antworten

Das Wassermolekül hat ja ein Dipolmoment.

Die Wassermoleküle drehen sich vorzugsweise so, dass ihre negativen Enden der positiven Ladung zugewandt sind.

Am negativen Ende des Wassermoleküldipols liegen die freien Elektronenpaare des Sauerstoffs. Damit bildet das Wassermolekül Wasserstoffbrückenbindungen. (Natürlich bildet es die auch auf der anderen Seite, wo die beiden Wasserstoffatome des Moleküls liegen.) Ein einzelnes Wasserstoffion (Proton) wird dann sogar "koordinativ" gebunden.

Wenn um das Wasserstoffion kein Platz mehr frei ist, bleibt natürlich immer noch eine positive Ladung zu viel übrig - die Wassermoleküle sind ja neutral.

Also lagern sich weitere Wassermoleküle um dieses Gebilde herum. Zusätzlich stabilisiert wird dieses "Kügelchen" durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Wassermolekülen.

Und auch um dieses Kügelchen herum lagert sich eine dritte Schicht Wassermoleküle.

Das geht so lange, bis andere Kräfte so groß werden wie die elektrostatischen Kräfte (plus Wasserstofbrückenbindungskräfte), die die Wassermoleküle um das Ion festhalten. Die wichtigste Kraft ist im allgemeinen die Kraft, mit der weitere Wassermoleküle anstoßen, und dies tun sie, weil sie eine bestimmte Temperatur haben, d. h. sich mit einer bestimmten mittleren Energie bewegen.

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Es wird zwar (fast) immer als H3O+ formuliert, aber eigentlich hast du Recht. Es lagern sich tatsächlich mehrere H2O-Moleküle UM ein Proton, zumeist tetraedrisch und oktaedrisch, also H+[H2O]4 und H+[H2O]6. Es gibt noch weitere Proton-Wasser-Komplexe. Da dies aber für die meisten Gebiete der Chemie unwichtig ist, formuliert man zumeist schlicht  H3O+.

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Das H+ lagert sich an eines der beiden freien Elektronenpaare des H2O-Sauerstoffes an, wobei ein H3O+-Ion gebildet wird.

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Moikumlola 21.01.2016, 12:17

Danke , aber wieso ist es dann ein h30 plus können ? Also h30 schon klar aber wieso wieder + ?

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bartman76 21.01.2016, 13:08
@Moikumlola

Weil das Plus nunmal bleibt. Das kann nur durch ein Minus ausgeglichen werden, das es aber in H2O nicht gibt. (Ist wie in der Mathematik.)

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