ヒドロニウムのソースを表示

{{Chembox
| ImageFileL1 = Hydroxonium-cation.svg
| ImageSizeL1 = 120px
| ImageNameL1= 3D diagram showing the pyramidal structure of the hydroxonium ion
| ImageFileR1 = Hydronium-3D-balls.png
| ImageSizeR1 = 120px
| ImageNameR1 = Ball-and-stick model of the hydronium ion
| ImageFileL2 = Hydroxonium-3D-elpot.png
| ImageSizeL2 = 120px
| ImageNameL2 = 3D electric potential surface of the hydroxonium cation
| ImageFileR2 = Hydronium.png
| ImageSizeR2 = 120px
| ImageNameR2 = Van der Waals radius of Hydronium
| IUPACName =  
| OtherNames = 
| Section1 = {{Chembox Identifiers
|   CASNo = 13968-08-6
|   PubChem = 
|   SMILES = [OH3+]
  }}
| Section2 = {{Chembox Properties
|   Formula = H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>
|   MolarMass = 19.02 g/mol
|   Appearance = 
|   Density = 
|   MeltingPt = 
|   BoilingPt = 
|   Solubility =
|   pKa = &minus;1.74
  }}
| Section3 = {{Chembox Hazards
|   MainHazards = 
|   FlashPt = 
|   Autoignition = 
  }}
}}

'''ヒドロニウム'''（{{lang-en-short|hydronium}}）とは化学式 H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> と表される[[カチオン]]およびその塩である。H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> は[[オキソニウムイオン]]の一種であり、[[オニウムイオン]]の一種でもある。水やアルコールなどプロトン受容性酸素原子を持つ分子からなる溶液中では酸としてはたらく。[[溶媒和]]された[[水素|プロトン]]という見方もでき、実際にはさらに水和された H<sub>9</sub>O<sub>4</sub><sup>+</sup> として[[水溶液]]中に存在していると考えられている。

ヒドロニウム塩の例には[[過塩素酸]]一水和物 (<chem>HClO4 \cdot H2O / H3O^+ \cdot ClO4^-</chem>) などがある<ref name="Cotton"> F.A. コットン, G. ウィルキンソン著, 中原 勝儼訳 『コットン・ウィルキンソン無機化学』 培風館、1987年</ref>。

ヒドロニウムイオンと[[アンモニア]]は[[等電子的]]である。

== 水溶液中におけるヒドロニウムイオン ==
水溶液中においては、[[自己解離]]または溶媒よりも強酸を加えることによって生じる：
: <chem>2H2O -> H3O^+ + OH^-</chem> または <chem>HA + H2O -> A^- + H3O^+</chem>

<chem>H3O^+</chem>は[[ライオニウム]]としてはたらき、[[リエイト]]である[[水酸化物イオン]]濃度とは25 {{℃}}において以下の関係が成り立つ<ref name="tanaka">田中元治 『基礎化学選書8　酸と塩基』 裳華房、1971年</ref>。
: <math>K_{\mathrm w} = [\mathrm{H_3O}^+][\mathrm{OH}^-] = 10^{-14} ~ \mathrm{mol^2 ~ L^{-2}}</math>
<math>K_{\mathrm w}</math> は水の[[イオン積]]または水の[[自己解離]]定数と呼ばれる。

[[水溶液]]の[[酸性]]度を表す[[水素イオン指数|pH]]は <chem>H3O^+</chem> の[[活量]]により定義される。
: <math>\mathrm{pH} = - \log_{10} a_{\mathrm{H_3O^+}}</math>
希薄水溶液中では近似的に活量は濃度に等しく、計算を簡単にするために通常は下記のように[[活量]]の代わりに[[モル濃度]]を用いることが多い。
: <math>\mathrm{pH} = - \log_{10} \frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{\mathrm{mol~L^{-1}}}</math>

酸塩基平衡に関する化学反応式においては便宜的に H<sup>+</sup>（水素イオン、プロトン）で表されることが多い。

== 参考文献 ==
{{reflist}}

== 関連項目 ==
* [[酸と塩基]]
* [[オキソニウムイオン]]
* [[オニウムイオン]]
* [[水酸化物イオン]]

{{DEFAULTSORT:おきそにうむ}}
[[Category:オキシカチオン]]
[[Category:酸]]
[[Category:水化学]]