Oxidani: diferència entre les revisions

L''''oxidani''' o '''oxoni''', antigament anomenat '''hidroni,''' és el [[catió]] derivat de la coordinació d'un [[protó]], <chem>H^+</chem> , sobre l'[[oxigen]] de l'[[aigua]], <chem>H2O</chem>, la qual fórmula és <chem>H3O^+</chem>. Existeix en les solucions aquoses dels [[àcids]], fortament associat amb altres molècules d'aigua; la vida mitjana d'un ió individual és de 10-13^–13 s. Té una [[estructura molecular]] de piràmide triangular aplanada, amb un angle <chem>H-O-H</chem> de 115°. El nom oxoni és emprat com a base per als seus productes de substitució.

L'estructura de l'oxidani és de piràmide trigonal, disposant-se cadascun dels quatre àtoms en els vèrtexs. Les mesures en fase gas indiquen que la longitud dels enllaços O-H són de 0,961 Å, i l'angle H-O-H és de 114,7°; n dissolució els valors són diferents, la longitud O-H és de 1.,002 Å i l'angle H-O-H106H 106,7°. Pertany al grup de simetria ''C''_3''v''. H₃O⁺ té un radi iònic de 0,100 nm, sensiblement inferior al radi molecular de l'aigua, H₂O, (0,138 nm). El seu volum molar és de -5.–5,4 cm³ mol^-1.<ref name=:0>{{Ref-web|url=http://www1.lsbu.ac.uk/water/hydrogen_ions.html#top|títol=Hydrogen ions|consulta=2018-01-12|nom=martin chaplin:|cognom=martin.chaplin@btinternet.com|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20180113150203/http://www1.lsbu.ac.uk/water/hydrogen_ions.html#top|arxiudata=2018-01-13}}</ref>

L'estructura pot sofrir inversions, de la mateixa manera que un paraigüesparaigua amb el vent, amb una energia d'activació inferior a la d'un enllaç d'hidrogen i això pot passar com a alternativa, o fins i tot preferida, a la rotació dins d'un clúster dinàmic d'unió d'hidrogen. Tots els ions d'hidrogen es formen a partir d'un "nucli" H₃O⁺. No són estructures fixes en dissolució aquosa, sinó que existeixen com a cúmuls "parpellejants", com en altres raïms d'aigua, amb molècules d'aigua que uneixen hidrogen contínuament. Les vides de les agrupacions són independents de la vida dels enllaços individuals. No obstant això, les diferències energètiques entre els diferents tipus del clúster en la solució aquosa són petites i les interconversions tenen lloc fàcilment.<ref name=:0/>

L'oxidani és el catió que es forma en l'[[aigua]] en presència de [[cations]] d'[[hidrogen]] <chem>H^+</chem>. Aquests cations no es presenten lliurement; són extremadament reactius i són [[solvatació|solvatats]] immediatament per les molècules d'aigua circumdants. Generalment s'anomena ''acidàcid'' a qualsevol compost que sigui font d'aquests cations; però com l'aigua és [[amfòter]]a, l'oxidani es presenta fins i tot en aigua pura on la seva concentració és de C_H⁺ = 10^–7 [[molaritat|M]].

L'oxidani és molt àcid; a 25 &nbsp;°C, el seu pK_a = –1,7. L'acidesa de l'oxidani és l'estàndard implícit a l'hora de mesura l'acidesa d'altres espècies químiques.

Les sals d'[[alquil]]oxoni es fan servir com agents alquilatants.<ref>Douglas J. Raber, Patrick Gariano, Jr, Albert O. Brod, Anne L. Gariano, And Wayne C. Guida "Esterification Of Carboxylic Acids With Trialkyloxonium Salts: Ethyl And Methyl 4-acetoxybenzoates" Org. Synth. 1977, volume 56, 59.{{DOI|10.15227/orgsyn.056.0059}}</ref> També es fan servir per per preparar èters enol i grups funcionals relacionats.<ref>Justin R. Struble And Jeffrey W. Bode "Synthesis Of A N-mesityl Substituted Aminoindanol-derived Triazolium Salt" Org. Synth. 2010, volume 87, 362 {{DOI|10.15227/orgsyn.087.0362}}</ref><ref>Lous S. Hegedus, Michael A. Mcguire, And Lisa M. Schultze "1,3-Dimethyl-3-methoxy-4-phenylazetidinone" Org. Synth. 1987, volume 65, 140.{{DOI|10.15227/orgsyn.065.0140}}</ref>