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Was sind Oxoniumionen? - Eine Antwort aus der Chemie

Oxoniumionen sind in der Chemie wichtig, denn ihre Konzentration in einer Flüssigkeit oder Lösung entscheiden, ob diese sauer, alkalischer oder neutral ist. Aber um welche Ion handelt es sich dabei eigentlich und wie entsteht es?

Auch reines Wasser enthält Ionen.
Auch reines Wasser enthält Ionen.

Was Sie benötigen:

  • Grundkenntnisse Chemie

Oxoniumionen - das versteht man darunter

  • Auch reines Wasser dissoziiert zu einem geringen Teil, das heißt, die H2O-Moleküle spalten sich in (geladene) Ionen auf. Die Konzentration dieser Ionen ist jedoch so gering, dass reines Wasser den elektrischen Strom nur unmerklich leiten kann.
  • Entgegen früherer chemischer Ansichtendabei nicht einfach Wasserstoffionen (H+), sondern es findet ein Protonenübergang von einem zum anderen Wassermolekül statt:  2 H2O → H3O+ + OH-.
  • Dieser Vorgang wird in der Chemie als Autoprotolyse des Wassers bezeichnet.
  • Die positiv geladenen H3O+ -Ionen werden Oxoniumionen genannt, die negativ geladenen OH--Ionen sind die Hydroxidionen. 

Die Ionen sind wichtig für den pH-Wert

Säuren und Basen in der Chemie sind unterschiedlich stark. Der Grund hierfür ist, dass das Bestreben, Protonen (also H-Ionen) abzugeben oder aufzunehmen, sehr unterschiedlich ist.

  • Ist beispielsweise die Oxioniumionen-Konzentration ( mit c(H3O+) bezeichnet) größer als in reinem Wasser, das als neutral gilt, dann reagiert die Lösung sauer. Die entsprechend Umkehrung gilt für das Hydroxidion.
  • Die Konzentration der Oxoniumionen dient daher als Maß dafür, wie stark (oder schwach) eine Säure oder Lauge ist.
  • Um den enormen Bereich dieser Konzentrationen abzudecken, wurde für den pH-Wert als Säure- bzw. Laugenindikator hierfür der (negative) Logarithmus dieser Konzentration gewählt, sodass gilt: pH = - lg (c(H3O+)).
  • Für eine neutrale Lösung wie reines Wasser ergibt sich bei einer Konzentration von c(H3O+) = 10-7 ein pH-Wert von 7 Säuren haben kleinere pH-Werte (größere Konzentrationen!) und Laugen größeren pH-Wert (hier sind die Konzentrationen kleiner).
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