수용액에서 H^+가 H3O^+ 형태로 존재하는 이유

수용액에서 H^+가 H3O^+ 형태로 존재하는 이유

왜 수소 이온은 수용액에서 H3O^+로 존재할까?

 

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H^+ 뿐만 아니라

물에서 이온으로 존재하는 모든 물질은

물 분자가 이온을 둘러싸버립니다.

이것을 이온의 용매화라고 합니다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/60 )

 

 

이때

H^+만 특별히 물과 배위공유결합 형태의 화학결합을 합니다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7656 )

 

 

그럼 왜 다른 이온들은 H^+처럼 물과 공유결합하지 않는가?

라고 생각할 수 있는데,

그것은 그만큼 H^+가 불안정하다는 의미이기도 합니다.

어떤 물질이 화학결합을 하는 가장 큰 이유는

홀로 있으면 불안정하기 때문입니다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2634 )

 

 

예를 들어, 소듐(Na)의 경우,

Na^+가 되면 네온(Ne)의 전자배치를 갖기 때문에,

화학적으로 상당히 안정합니다.

 

 

결론적으로,

H^+는 화학적으로 불안정하기 때문에

물과 배위공유결합을 통해

안정한 H3O^+ 형태로 존재한다고 생각할 수 있습니다.

 

 

그런데 찾아보면 H^+와 비슷한 사례가 하나 더 있습니다.

H^+처럼 화학결합은 아니지만...

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3043 )

 

 

수소(H)는 화학에서 ‘악동(?)’과 같은 존재입니다.

유일하게 원자핵 속에 중성자가 없다는 등...

비금속인데 1족에 있는 등...

 

 

따라서

H3O^+ 역시 수소 자체만의 특별한 성질에 의한 결과물이라

생각할 수도 있습니다.

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/9565 ] 수소 원자는 별난 녀석. 수소는 악동.