warum ist das h3o+ positiv geladen?
Hey!
ich versteh nicht ganz warum das h3o+ ion positiv geladen. Also Sauerstoff hat ja 6 valenzelektronen und geht mit drei von denen eine bindung ein...
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/Hydroxonium-cation.svg
auf diesem bild siehts aber so aus als wären nur noch zwei valenzelektronen vorhanden... warum sind es nur noch zwei? ist es deswegen positiv geladen???
hoffe auf hilfe :)
danke im vorraus :D
5 Antworten
Das Sauerstoffatom hat im Wassermolekül 8 Valenzelektronen, von denen es aber zwei vom Wasserstoff geborgt hat (um ein volles Oktett zu erreichen). Kommt nun ein H⁺ Ion hinzu, bildet es mit einem der freien Elektronenpaare des Sauerstoff eine Elektronenpaarbindung, entzieht also dem Sauerstoff ein Elektron. Das H₃O Molekül hat nun insgesamt ein Elektron weniger als positive Ladungen (O 8, H 3), ist also positiv geladen, H₃O⁺. Die gezeigte Darstellung strichelt das vom H⁺ beanspruchte Elektronenpaar. Eigentlich sind aber alle drei O-H Bindungen gleichwertig. Die positive Ladung verteilt sich über das gesamte Molekül. Du siehst also in der Abbildung vier Elektronenpaare (eins als zwei Punkte dargestellt, was unüblich ist).
Nicht zwei, eins. Es hat ja auch nur eine positive Ladung. Eins bleibt beim Sauerstoff. Unter dem Strich hat das H₃O Molekül ein Elektron zu wenig und ist daher positiv geladen. Die positive Ladung sitzt nicht irgendwo am Molekül. Sie ist eine Eigenschaft des gesamten Teilchens.
Also: Sauerstoff geht mit 2 Wasserstoffteilchen eine normale Elektronenpaarbindung ein. Es entsteht Wasser. Nur wenn ein Wasserstoffkern, also ein Proton dazu kommt, entsteht ein H30 + Teilchen. Dieses ist positiv geladen und "hängt" sich sozusagen an das Wasserteilchen ( an die negativ geladene Sauerstoffseite). In deiner Grafik ist deshalb eine Bindung auch nur gestrichelt.
MFG Mondscheinpoet
Zähle die Elektronen und Protonen zusammen: H2O hat als Molekül insgesamt 10 Elektronen (8 von Sauerstoff + 2 von Wasserstoff) und 10 Protonen (wieder 8 von Sauerstoff und 2 von Wasserstoff). Das bedeutet H2O ist neutral als Molekül (hat weder überschüssige positive noch überschüssige negative Ladungen)
H3O entsteht zum Beispiel bei der Autoprotolyse des Wasser. Das bedeutet in einfacher Sprache: treffen sich zwei Wassermoleküle derart zusammen (Zusammenstoß zum Beispiel), daß sich das eine Molekül bei einer O-H Bindung zerbricht und das zweite Wassermolekül das Abgebrochene H+ Atom (eigentlich ein Proton) mit sich reißt: dann entstehen ein H3O Molekül und auf der anderen Seite bleibt ein OH Rest über.
Zähle jetzt die Protonen und Elektronen zusammen: H3O hat 10 Elektronen (8 von Sauerstoff und 2 von den zwei normalen Wasserstoff Atomen. Beachte das dritte H Atom hat sein einziges elektron beim abbrechen verloren (beim OH hinterlassen) und somit ist es nur ein H+, also ein Proton, und bringt kein Elektron mit sich). Weiters hat H3O 11 Protonen (8 vom Sauerstoff und die 3 Wasserstoff Protonen) Also haben wir 10 negative und 11 positive Ladungen. Damit haben wir eine positive Ladung mehr und das schreiben wir dann auch auf als H3O+ und wir nennen es Oxonium Ion. Auf der anderen Seite haben wir beim OH folgende Situation: Protonen 9 (8 von Sauerstoff plus 1 von Wasserstoff) und 10 Elektronen (8 von Sauerstoff plus 1 vom Wasserstoff plus 1 vom zweiten, abgebrochen Wasserstoff).
Also 9 positive und 10 negative Ladungen ergeben 1 negative Ladungen mehr. Deswegen schreiben wir OH- und nennen es Hydroxidion.
Hydronium, oder moderner "Oxonium" , entsteht durch die Protonierung eines Wassermoleküls.
O im H2= ist "elektronenreich" (Elektronendonator) und H+ ist elektronenarm (Elektronenakzeptor).
D. h.:Ein Proton ( H+) lagert sich an ein Wassermolekül und zwar dergestalt, dass es mit dem Sauerstoffatom über eines der freien Elektronenpaare eine temporäre Bindung eingeht.
Die positive Ladung des H+ Ions wird durch die Bindung auf das O-Atom übertragen.
Auf Deinem Bild ist das auch genauso dargestellt. Es gibt 3 O-H Bindungen und ein freies Elektronenpaar am Sauerstoff und mit 3*2 Bindungselektronen plus 2 Valenzelektronen = 8 Aussenelektronen bleibt die Oktettregel erhalten.
Googel mal Oxonium wenn Du mehr Details zur Elekronenkonfiguration brauchst.
Weil H20 noch ein weiterers H+ aufgenommen hat. Also ein weiteres proton
heißt das von den vorher 4 freien elektronen nimmt das h+ ion zwei weil es selbst keine elektronen hat? hab ich das soweit richtig verstanden???