الهيدرونيوم

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

في الكيمياء ، يُعرف أيون الهيدرونيوم (أو الهيدروكسونيوم في الإنجليزية البريطانية التقليدية ) بأنه الكاتيون [ H₃O ] ⁺ ، ويُكتب أيضًا H₃O⁺ ، وهو نوع من أيونات الأوكسونيوم الناتجة عن بروتنة الماء . يُنظر إليه غالبًا على أنه الأيون الموجب الموجود عند إذابة حمض أرهينيوس في الماء ، حيث تتخلى جزيئات حمض أرهينيوس في المحلول عن بروتون ( أيون هيدروجين موجب ، H⁺ ) لجزيئات الماء المحيطة ( H₂O ) . في الواقع، يجب أن تُحاط الأحماض بأكثر من جزيء ماء واحد حتى تتأين، مُنتجةً أيون هيدروجين مائي وقاعدة مُرافقة.

حصلت ثلاثة هياكل رئيسية للبروتون المائي على دعم تجريبي:

  • الكاتيون الذاتي، وهو رباعي الهيدرات ، H3O + ( H2O ) 3
  • كاتيون زوندل، وهو ثنائي هيدرات متناظر، H + (H 2 O) 2
  • وأيون ستويانوف، وهو أيون زوندل الموسع، وهو سداسي الهيدرات: H + (H 2 O) 2 (H 2 O) 4 [ 1 ] [ 2 ]

تؤكد الأدلة الطيفية المستقاة من أطياف الأشعة تحت الحمراء الواضحة بشكل قاطع أن كاتيون ستويانوف هو الشكل السائد. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ولهذا السبب، يُقترح استخدام الرمز H + (aq) بدلاً من أيون الهيدرونيوم كلما أمكن ذلك. [ 2 ]

العلاقة بالأس الهيدروجيني

يحدد التركيز المولي لأيونات الهيدرونيوم أو H + درجة حموضة المحلول وفقًا لـ

الرقم الهيدروجيني = −log([ H3O+ ] / M )

حيث M = مول/لتر. وبالمثل، يحدد تركيز أيونات الهيدروكسيد قيمة pOH للمحلول . تتفكك جزيئات الماء النقي تلقائيًا إلى بروتونات مائية وأيونات هيدروكسيد في حالة التوازن التالية:

H₂O ⇌ OH⁻ ( aq) + H⁺ ( aq)

يحتوي الماء النقي على عدد متساوٍ من أيونات الهيدروكسيد وأيونات الهيدروجين ، لذا فهو محلول متعادل. عند درجة حرارة 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت) ، يكون الرقم الهيدروجيني للماء النقي 7، وكذلك الرقم الهيدروكسيلي (pOH) 7 (يتغير هذا بتغير درجة الحرارة: انظر التأين الذاتي للماء ). تشير قيمة الرقم الهيدروجيني الأقل من 7 إلى محلول حمضي، بينما تشير قيمة الرقم الهيدروجيني الأعلى من 7 إلى محلول قاعدي. [ 7 ]  

التسمية

وفقًا لتسمية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) في الكيمياء العضوية ، يُشار إلى أيون الهيدرونيوم باسم أوكسونيوم . [ 8 ] ويمكن أيضًا استخدام هيدروكسونيوم بشكل لا لبس فيه لتحديده.

أيون الأوكسونيوم هو أي كاتيون يحتوي على ذرة أكسجين ثلاثية التكافؤ.

بناء

بما أن أيوني الأكسجين (O + ) والنيتروجين ( N) يمتلكان نفس عدد الإلكترونات، فإن أيون الهيدرونيوم ( H3O +) متساوي الإلكترونات مع الأمونيا . وكما هو موضح في الصور أعلاه، يتميز أيون الهيدرونيوم ( H3O +) بهندسة جزيئية هرمية ثلاثية، حيث تقع ذرة الأكسجين في قمته. تبلغ زاوية الرابطة H−O−H حوالي 113 درجة، [ 9 ] [ 10 ] ويقع مركز الكتلة بالقرب من ذرة الأكسجين. ولأن قاعدة الهرم تتكون من ثلاث ذرات هيدروجين متطابقة، فإن التكوين العلوي المتناظر لجزيء الهيدرونيوم ( H3O + ) يجعله ينتمي إلى المجموعة النقطية C3v . وبسبب هذا التناظر ووجود عزم ثنائي القطب، فإن قواعد الاختيار الدوراني هي ΔJ = ± 1 و ΔK = 0. يقع عزم ثنائي القطب الانتقالي على طول المحور c ، ولأن الشحنة السالبة متمركزة بالقرب من ذرة الأكسجين، فإن عزم ثنائي القطب يشير إلى القمة، عموديًا على مستوى القاعدة.    

الأحماض والحموضة

البروتون المُمَيَّأ شديد الحموضة: عند 25  درجة مئوية، تكون قيمة pKa الخاصة به قريبة من الصفر. [ 11 ] القيم الشائعة لـ pKa aq ( H₃O⁺ ) هي 0 أو -1.74. يعتمد الأول على افتراض أن نشاط المذيب في محلول مخفف (الماء في هذه الحالة) يساوي 1، بينما يعتمد الثاني على تركيز الماء في السائل النقي، وهو 55.5 مولار. وقد أثبت سيلفرشتاين أن القيمة الأخيرة غير مدعومة من الناحية الديناميكية الحرارية. [ 12 ] ينشأ هذا الاختلاف من الغموض الذي يكتنف تعريف pKa لـ H₃O⁺ في الماء، حيث يجب أن يعمل الماء (H₂O ) كمذاب ومذيب في آن واحد. ولم يقدم الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) تعريفًا رسميًا لـ pKa من شأنه أن يحل هذا الغموض. جادل بورغوت بأن التفاعل H₃O⁺ (aq) + H₂O(l) ⇄ H₂O(aq) + H₃O⁺ ( aq ) ليس عملية محددة جيدًا من الناحية الديناميكية الحرارية. ولتقدير قيمة pKa aq(H₃O⁺)، يقترح بورغوت استخدام القيمة المقاسة pKa EtOH(H₃O⁺ ) = 0.3 ، وهي قيمة pKa لأيون H₃O⁺ في الإيثانول ، وتطبيق معادلة الارتباط pKa aq = pKa EtOH − 1.0 ( ± 0.3 ) لتحويل قيمة pKa للإيثانول إلى قيمة مائية ، ما يعطي قيمة pKa aq ( H₃O⁺ ) = −0.7 (± 0.3). [ 13 ] من جهة أخرى ، أظهر سيلفرشتاين أن النتائج التجريبية لبالينجر ولونغ [ 14] تدعم قيمة pKa تساوي 0.0 للبروتون المائي . [ 15 ] يقدم نيلز وشارتل حججًا إضافية لـ ap K a بقيمة 0.0 [ 16 ]

يُعدّ البروتون المائي أكثر الأنواع حمضيةً في الماء (بافتراض وجود كمية كافية من الماء للذوبان): أي حمض أقوى سيتأين مُنتجًا بروتونًا مُمَيَّأً. تُعتبر حموضة أيون الهيدروجين المائي ( H + (aq)) المعيار الضمني المُستخدم لتقييم قوة الحمض في الماء: يجب أن تكون الأحماض القوية مانحةً للبروتونات أفضل من أيون الهيدروجين المائي (H + (aq))، وإلا سيوجد جزء كبير من الحمض في حالة غير متأينة (أي: حمض ضعيف). على عكس أيون الهيدروجين المائي ( H + (aq)) في المحاليل المتعادلة الناتج عن التفكك الذاتي للماء، يكون أيون الهيدروجين المائي ( H + (aq)) في المحاليل الحمضية طويل الأمد ومركزًا، بما يتناسب مع قوة الحمض المذاب.

صُمم الرقم الهيدروجيني (pH) في الأصل كمقياس لتركيز أيون الهيدروجين في المحلول المائي. [ 17 ] تتفاعل جميع هذه البروتونات الحرة تقريبًا مع الماء بسرعة؛ لذا، تُوصف حموضة المحلول المائي بدقة أكبر من خلال تركيز أيون الهيدروجين ( H + ( aq)). في التفاعلات العضوية، مثل التفاعلات المحفزة بالأحماض، يُستخدم أيون الهيدرونيوم (H3O+) بالتبادل مع أيون الهيدروجين ( H + ) ؛ ولا يؤثر اختيار أحدهما على الآخر تأثيرًا يُذكر على آلية التفاعل.

الذوبان

لم يتمكن الباحثون بعد من تحديد خصائص تميؤ أيون الهيدرونيوم في الماء بشكل كامل، ويعود ذلك جزئيًا إلى وجود العديد من المعاني المختلفة للتميؤ. وقد أظهرت دراسة انخفاض نقطة التجمد أن متوسط ​​أيون التميؤ في الماء البارد هو تقريبًا H₃O⁺ (H₂O ) ₆ : [ 18 ] في المتوسط ، يتم تميؤ كل أيون هيدرونيوم بست جزيئات ماء غير قادرة على تميؤ جزيئات مذاب أخرى.

بعض هياكل التميؤ كبيرة الحجم: فمثلاً، قد يضع تركيب أيون الهيدرونيوم H₃O⁺ (H₂O ) ₂⁰ ذو العدد السحري (يُسمى بالعدد السحري نظراً لاستقراره المتزايد مقارنةً بهياكل التميؤ التي تتضمن عدداً مماثلاً من جزيئات الماء - وهو استخدام مشابه لمصطلح العدد السحري في الفيزياء النووية ) أيون الهيدرونيوم داخل قفص اثني عشري الأوجه . [ 19 ] مع ذلك، أظهرت محاكاة ديناميكيات الجزيئات الحديثة باستخدام طريقة الحسابات الكمية الأولية أن البروتون المُمَيَّأ، في المتوسط، يستقر على سطح عنقود H₃O⁺ ( H₂O ) ₂⁰ . [ 20 ] علاوة على ذلك، تتفق العديد من السمات المتباينة لهذه المحاكاة مع نظيراتها التجريبية ، مما يشير إلى تفسير بديل للنتائج التجريبية.

كاتيون زوندل

من بين البنى المعروفة الأخرى كاتيون زوندل وكاتيون إيجن . في بنية إيجن للذوبان ، يقع أيون الهيدرونيوم في مركز معقد H₉O⁴ ، حيث يرتبط الهيدرونيوم بروابط هيدروجينية قوية مع ثلاث جزيئات ماء مجاورة. [ 21 ] أما في معقد زوندل H₅O² ، فيتشارك جزيئان من الماء البروتون بالتساوي في رابطة هيدروجينية متناظرة . [ 22 ] تشير دراسة نُشرت عام 1999 إلى أن كلا المعقدين يمثلان بنيتين مثاليتين في عيب شبكة روابط هيدروجينية أكثر عمومية . [ 23 ]

تم عزل أيون الهيدرونيوم الأحادي في الطور السائل باستخدام محلول حمض فائق غير مائي ذي نيوكليوفيلية منخفضة ( حمض فلوروأنتيمونيك مذاب في ثاني أكسيد الكبريت ). وتم توصيف الأيون باستخدام الرنين المغناطيسي النووي عالي الدقة للأكسجين -17 . [ 24 ]

أظهر حساب عام 2007 للإنثالبيات والطاقات الحرة للروابط الهيدروجينية المختلفة حول كاتيون الهيدرونيوم في الماء المبرتن السائل [ 25 ] في درجة حرارة الغرفة ودراسة آلية قفز البروتون باستخدام الديناميكا الجزيئية أن الروابط الهيدروجينية حول أيون الهيدرونيوم (المتكونة مع روابط الماء الثلاثة في غلاف المذيب الأول للهيدرونيوم) قوية جدًا مقارنة بتلك الموجودة في الماء السائب.

اقترح ستويانوف نموذجاً جديداً استناداً إلى مطيافية الأشعة تحت الحمراء ، حيث يوجد البروتون على شكل أيون H13O + 6 . وبالتالي ، تتوزع الشحنة الموجبة على 6 جزيئات ماء. [ 26 ]

أملاح الهيدرونيوم الصلبة

بالنسبة للعديد من الأحماض القوية ، من الممكن تكوين بلورات من أملاح الهيدرونيوم الخاصة بها، وهي بلورات مستقرة نسبيًا. تُسمى هذه الأملاح أحيانًا أحاديات هيدرات الأحماض . وكقاعدة عامة، أي حمض له ثابت تأين يساوي 10قد تفعل ذلك الأحماض التي تبلغ ثوابت تأينها 9 أو أعلى. أما الأحماض التي تقل ثوابت تأينها عن 10لا تستطيع المركبات عمومًا تكوين أملاح مستقرة من أيونات الهيدرونيوم ( H3O +) . على سبيل المثال،يبلغ ثابت تأين حمض النيتريك 10.1.4 ، وتكون المخاليط مع الماء بجميع النسب سائلة في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، فإن حمض البيركلوريك له ثابت تأين يبلغ 1010 ، وإذا تم دمج حمض البيركلوريك اللامائي السائل والماء بنسبة مولية 1:1، فإنهما يتفاعلان لتكوين بيركلورات الهيدرونيوم الصلبة ( H3O + · ClO - 4 ).

يشكل أيون الهيدرونيوم أيضًا مركبات مستقرة مع حمض الكربوران الفائق H(CB₁₁H ( CH₃ ) ₅Br₆ ) . [ 27 ] تُظهر دراسة البلورات بالأشعة السينية تناظرًا من نوع C₃v لأيون الهيدرونيوم، حيث يتفاعل كل بروتون مع ذرة بروم من كل أنيون من أنيونات الكربوران الثلاثة، بمسافة 320 بيكومتر في المتوسط . كما أن ملح [ H₃O ] [ H(CB₁₁HCl₁₁ ) ] قابل للذوبان في البنزين . في البلورات المُنمّاة من محلول البنزين ، يتبلور المذيب مع الأنيون، وينفصل كاتيون H₃O · (C₆H₆ ) ₃ تمامًا عنه. في الكاتيون، تُحيط ثلاث جزيئات بنزين بالهيدرونيوم، مُشكّلةً تفاعلات باي - كاتيونية مع ذرات الهيدروجين. أقرب مسافة (غير رابطة) بين الأنيون عند ذرة الكلور والكاتيون عند ذرة الأكسجين هي 348 بيكومتر .

وهناك أيضًا العديد من الأمثلة المعروفة للأملاح التي تحتوي على أيونات الهيدرونيوم المائية ، مثل أيون H5O + 2 في HCl · 2H2O ، وأيونات H7O + 3 و H9O + 4 الموجودة في HBr · 4H2O . [ 28 ]

ومن المعروف أيضاً أن حمض الكبريتيك يشكل ملح الهيدرونيوم H3O + HSO − 4 عند درجات حرارة أقل من 8.49 درجة مئوية (47.28 درجة فهرنهايت ) . [ 29 ]  

H3O + بين النجوم

يُعدّ أيون الهيدرونيوم أيونًا جزيئيًا وفيرًا في الوسط بين النجوم ، ويوجد في السحب الجزيئية المنتشرة [ 30 ] والكثيفة [ 31 ]، بالإضافة إلى ذيول البلازما للمذنبات. [ 32 ] تشمل مصادر رصد أيون الهيدرونيوم بين النجوم مناطق القوس B2، والجبار OMC-1، والجبار BN–IRc2، والجبار KL، والمذنب هيل-بوب.

يتشكل الهيدرونيوم بين النجوم من خلال سلسلة من التفاعلات تبدأ بتأين جزيء الهيدروجين (H₂ ) إلى أيون الهيدروجين (H₂⁺ ) بفعل الإشعاع الكوني. [ 33 ] يمكن لأيون الهيدرونيوم (H₃O⁺) أن ينتج إما أيون الهيدروكسيد ( OH⁻ ) أو الماء ( H₂O ) من خلال تفاعلات إعادة التركيب التفكيكية ، والتي تحدث بسرعة كبيرة حتى في درجات الحرارة المنخفضة (≥10 كلفن) للسحب الكثيفة. [ 34 ] وهذا ما يجعل الهيدرونيوم يلعب دورًا بالغ الأهمية في كيمياء الأيونات والجسيمات المتعادلة بين النجوم.

يهتم علماء الفلك بشكل خاص بتحديد وفرة الماء في مختلف المناخات بين النجوم نظرًا لدوره المحوري في تبريد الغازات الجزيئية الكثيفة عبر العمليات الإشعاعية. [ 35 ] ومع ذلك، لا يمتلك جزيء الماء (H₂O) العديد من الانتقالات المواتية للرصد الأرضي. [ 36 ] على الرغم من إمكانية استخدام رصد جزيء الماء المُدَوتَر ( HDO ) [ 37 ] لتقدير وفرة الماء ، إلا أن نسبة HDO إلى H₂O غير معروفة بدقة كافية. [ 36 ]

من ناحية أخرى، يمتلك أيون الهيدرونيوم عدة انتقالات تجعله مرشحًا ممتازًا للكشف عنه وتحديد هويته في العديد من الحالات. [ 36 ] وقد استُخدمت هذه المعلومات جنبًا إلى جنب مع القياسات المختبرية لنسب التفرع لتفاعلات إعادة التركيب التفكيكية المختلفة لأيون الهيدرونيوم (H₃O⁺ ) [ 34 ] لتوفير ما يُعتقد أنه وفرة دقيقة نسبيًا لأيون الهيدروكسيد ( OH⁻ ) وجزيء الماء ( H₂O ) دون الحاجة إلى الملاحظة المباشرة لهذه الأنواع. [ 38 ] [ 39 ]

الكيمياء بين النجوم

كما ذُكر سابقًا، يوجد أيون الهيدرونيوم (H₃O⁺ ) في كلٍ من السحب الجزيئية الكثيفة والمنتشرة. وباستخدام ثوابت معدل التفاعل ( α ، β ، و γ ) الخاصة بجميع التفاعلات المعروفة والمتاحة حاليًا والتي تتضمن أيون الهيدرونيوم ، يُمكن حساب k ( T ) لكل تفاعل من هذه التفاعلات. وبضرب قيم k ( T ) هذه في الوفرة النسبية للنواتج، يُمكن تحديد المعدلات النسبية (بوحدة سم³ / ثانية) لكل تفاعل عند درجة حرارة معينة. ويمكن تحويل هذه المعدلات النسبية إلى معدلات مطلقة بضربها في [ H₂ ] ² . [ 40 ] وبافتراض أن T = 10 كلفن للسحابة الكثيفة و T = 50 كلفن للسحابة المنتشرة، تُشير النتائج إلى أن معظم آليات التكوين والتفكك السائدة كانت متطابقة في الحالتين. تجدر الإشارة إلى أن الوفرة النسبية المستخدمة في هذه الحسابات تُشير إلى TMC-1، وهي سحابة جزيئية كثيفة، ولذلك يُتوقع أن تكون المعدلات النسبية المحسوبة أكثر دقة عند T = 10 كلفن . تُدرج في الجدول أدناه أسرع ثلاث آليات لتكوين وتدمير أيون الهيدرونيوم، إلى جانب معدلاتها النسبية. تجدر الإشارة إلى أن معدلات هذه التفاعلات الستة تُشكل ما يقارب 99% من التفاعلات الكيميائية لأيون الهيدرونيوم في ظل هذه الظروف. [ 32 ] تُصنف جميع آليات التدمير الثلاث المذكورة في الجدول أدناه ضمن تفاعلات إعادة التركيب التفكيكية . [ 41 ]         

مسارات التفاعل الأولية لـ H3O+ في الوسط بين النجوم (وتحديداً، السحب الكثيفة) .
رد فعليكتبالمعدل النسبي (سم³ / ثانية)
عند 10 آلافعند 50 ألف
H₂ + H₂O⁺ → H₃O⁺ + H​​​​تشكيل2.97 × 10-222.97 × 10-22
ح 2 O + HCO + → CO + H 3 O +تشكيل4.52 × 10-234.52 × 10-23
H⁺³ + H₂O → H₃O⁺ + H₂​​​​تشكيل3.75 × 10-233.75 × 10-23
H₃O⁺ + e⁻ → OH⁻ + H⁺دمار2.27 × 10-221.02 × 10-22
H₃O⁺ + e⁻ → H₂O + H​​دمار9.52 × 10-234.26 × 10-23
H3O + + e- → OH + H2دمار5.31 × 10-232.37 × 10-23

تجدر الإشارة أيضًا إلى أن المعدلات النسبية لتفاعلات التكوين في الجدول أعلاه متساوية لنفس التفاعل عند كلتا درجتي الحرارة. ويعود ذلك إلى أن ثوابت معدل التفاعل لهذه التفاعلات لها قيم β و γ تساوي صفرًا، مما ينتج عنه k  = α  ، وهي قيمة مستقلة عن درجة الحرارة.

بما أن هذه التفاعلات الثلاثة تُنتج إما الماء ( H₂O ) أو أيون الهيدروكسيد (OH⁻)، فإن هذه النتائج تُعزز العلاقة الوثيقة بين وفرتها النسبية ووفرة أيون الهيدرونيوم ( H₃O⁺ ) . وتُشكل معدلات هذه التفاعلات الستة ما يقارب 99% من التفاعلات الكيميائية لأيون الهيدرونيوم في ظل هذه الظروف.

الاكتشافات الفلكية

في وقت مبكر من عام 1973، وقبل أول رصد بين النجوم، تنبأت النماذج الكيميائية للوسط بين النجوم (أولها نموذج سحابة كثيفة) بأن أيون الهيدرونيوم أيون جزيئي وفير، وأنه يلعب دورًا هامًا في كيمياء الأيونات والجسيمات المتعادلة. [ 42 ] ومع ذلك، قبل البدء في البحث الفلكي، كان لا يزال من الضروري تحديد الخصائص الطيفية للهيدرونيوم في الحالة الغازية، والتي كانت مجهولة آنذاك. ظهرت الدراسات الأولى لهذه الخصائص في عام 1977، [ 43 ] وتلتها تجارب طيفية أخرى ذات دقة أعلى. بمجرد تحديد عدة خطوط طيفية في المختبر، تم رصد أيون H3O + لأول مرة بين النجوم بواسطة مجموعتين بحثيتين بشكل متزامن تقريبًا في عام 1986. [ 31 ] [ 36 ] أبلغت المجموعة الأولى، التي نُشرت في يونيو 1986، عن رصد الانتقال J vt K  =  1 − 1  −  2 + 1 عند307 192 .41  ميجاهرتز في OMC-1 و Sgr B2 . أما التقرير الثاني، الذي نُشر في أغسطس، فقد أبلغ عن رصد نفس الانتقال باتجاه سديم أوريون-KL .

أعقب هذه الاكتشافات الأولى رصد عدد من انتقالات H3O + الإضافية . وفيما يلي أولى عمليات الرصد لكل اكتشاف انتقال لاحق، مرتبة ترتيبًا زمنيًا :

في عام 1991، حدث الانتقال 3 + 2  −  2 − 2 عند تم رصد التردد 364797.427 ميجاهرتز في OMC -1 وSgr B2. [ 44 ] بعد عام واحد، تم رصد الانتقال 3 + 0  −  2 − 0 عندتم رصد التردد 396 272 .412  ميجاهرتز في عدة مناطق، وكان أوضحها سحابة W3  IRS  5. [ 39 ]

تم رصد أول انتقال 4 − 3  −  3 + 3 في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة عند 69.524  ميكرومتر (4.3121 تيراهيرتز ) عام 1996 بالقرب من أوريون BN -IRc2. [ 45 ] وفي عام 2001، رُصدت ثلاثة انتقالات إضافية لـ H3O + في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة في Sgr B2؛ وهي: انتقال 2 − 1 − 1 + 1 عند 100.577 ميكرومتر (2.98073 تيراهيرتز)، وانتقال 1 − 1 − 1 + 1 عند 181.054 ميكرومتر (1.65582 تيراهيرتز)، وانتقال 2 − 0 − 1 + 0 عند 100.869 ميكرومتر (2.9721 تيراهيرتز). [ 46 ]           

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ريد، سي إيه (2013). " خرافات حول البروتون. طبيعة أيون الهيدروجين في الأوساط المكثفة" . مجلة أبحاث الكيمياء . 46 (11): 2567-2575 . doi : 10.1021/ar400064q . PMC 3833890. PMID 23875729 .  
  2. 1 2 سيلفرشتاين، تود ب. (2014). "يرتبط البروتون المائي بأكثر من جزيء ماء واحد: هل أيون الهيدرونيوم مفهوم مفيد؟". مجلة التعليم الكيميائي 91 (4): 608-610 . Bibcode : 2014JChEd..91..608S . doi : 10.1021/ed400559t .
  3. ↑ ثامر، م.؛ ديماركو، ل.؛ راميشا، ك.؛ ماندل، أ.؛ توكماكوف، أ. (2015). "مطيافية الأشعة تحت الحمراء ثنائية الأبعاد فائقة السرعة للبروتون الزائد في الماء السائل" . مجلة ساينس . 350 (6256): 78-82 . Bibcode : 2015Sci...350...78T . doi : 10.1126/science.aab3908 . PMID: 26430117. S2CID : 27074374 .  
  4. ↑ دالي الابن، سي إيه؛ ستريكر، إل إم؛ صن، واي؛ باتينود، إس آر؛ حسن علي، إيه إيه؛ بيترسن، بي بي؛ وآخرون (2017). "تحليل أطياف رامان والأشعة تحت الحمراء التجريبية للماء الحمضي إلى مساهمات البروتون، والزوج الخاص، والأيون المضاد". مجلة الكيمياء الفيزيائية، الرسائل . 8 (21): 5246-5252 . doi : 10.1021/acs.jpclett.7b02435 . PMID 28976760 .  
  5. ↑ داهامز، ف.؛ فينغرهوت، ب.ب.؛ نيبرينغ، إ.ت.؛ باينز، إ.؛ إلساسر، ت. (2017). "حركة نقل ذات سعة كبيرة للبروتونات الزائدة المُمَيَّأة مُرَسَّمة بواسطة مطيافية الأشعة تحت الحمراء ثنائية الأبعاد فائقة السرعة" . مجلة ساينس . 357 (6350): 491-495 . Bibcode : 2017Sci...357..491D . doi : 10.1126/science.aan5144 . PMID: 28705988. S2CID : 40492001 .  
  6. ↑ فورنييه، جيه إيه؛ كاربنتر، دبليو بي؛ لويس، إن إتش؛ توكماكوف، إيه. (2018). "يكشف التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ثنائي الأبعاد واسع النطاق عن بنى ترطيب بروتون H5O2+ غير المتماثلة السائدة في المحاليل الحمضية". مجلة نيتشر كيمستري . 10 ( 9): 932-937 . Bibcode : 2018NatCh..10..932F . doi : 10.1038/s41557-018-0091-y . OSTI 1480907. PMID 30061612. S2CID 51882732 .   
  7. ↑ "الأس الهيدروجيني والماء" . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. 22 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه في 9 نوفمبر 2021 .
  8. ↑ "الجدول 17 أيونات الأونيوم أحادية النواة الأصلية" . IUPAC.
  9. ↑ تانغ، جيان؛ أوكا، تاكيشي (1999). "مطيافية الأشعة تحت الحمراء لأيون الهيدرونيوم H3O + : النطاق الأساسي ν1 " . مجلة مطيافية الجزيئات . 196 (1): 120-130 . Bibcode : 1999JMoSp.196..120T . doi : 10.1006/jmsp.1999.7844 . PMID 10361062 . 
  10. ↑ بيل، آر بي (1973). البروتون في الكيمياء ( الطبعة الثانية). إيثاكا: مطبعة جامعة كورنيل. ص 15.  
  11. ↑ مايستر، إريك؛ ويليكه، مارتن؛ أنغست، فيرنر؛ توغني، أنطونيو؛ والدي، بيتر (2014). "أوصاف كمية مُربكة لتوازنات برونستد-لوري الحمضية القاعدية في كتب الكيمياء المدرسية - مراجعة نقدية وتوضيحات لمعلمي الكيمياء". مجلة هيلفيتيكا كيميكا أكتا . 97 (1): 1-31 . doi : 10.1002/hlca.201300321 .
  12. ↑ سيلفرشتاين، تي بي؛ هيلر، إس تي (2017). "قيم pKa في المناهج الجامعية: ما هي قيمة pKa الحقيقية للماء؟". مجلة التعليم الكيميائي . 94 (6): 690-695 . Bibcode : 2017JChEd..94..690S . doi : 10.1021/acs.jchemed.6b00623 .
  13. ↑ بورغوت، جان لويس (1998). "منظور جديد حول معنى وقيم أزواج Ka○(H₃O⁺ , H₂O ) و Kb○(H₂O , OH⁻ ) في الماء" . المحلل . 123 ( 2): 409-410 . Bibcode : 1998Ana...123..409B . doi : 10.1039/a705491b .
  14. ↑ بالينجر، ب.؛ لونغ، ف. أ. (1960). "ثوابت تأين الأحماض للكحولات. الجزء الثاني: حموضة بعض الميثانولات المستبدلة والمركبات ذات الصلة". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 82 (4): 795-798 . Bibcode : 1960JAChS..82..795B . doi : 10.1021/ja01489a008 .
  15. ↑ سيلفرشتاين، تي بي (2014). "يرتبط البروتون المائي بأكثر من جزيء ماء واحد: هل أيون الهيدرونيوم مفهوم مفيد؟". مجلة التعليم الكيميائي 91 (4): 608-610 . Bibcode : 2014JChEd..91..608S . doi : 10.1021/ed400559t .
  16. ↑ "ما هي قيمة pKa للماء؟" . جامعة كاليفورنيا، ديفيس . 9 أغسطس 2015. مؤرشف من الأصل في 14 فبراير 2016. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2022 .
  17. ^ سورنسن، SPL (1909). "Ueber die Messung und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen". الكيمياء الحيوية Zeitschrift (في المانيا). 21 : 131 – 304.
  18. ↑ زافيتساس، أ.أ. (2001). "خصائص المحاليل المائية للإلكتروليتات وغير الإلكتروليتات". مجلة الكيمياء الفيزيائية ب . 105 (32): 7805-7815 . رمز Bibcode : 2001JPCB..105.7805Z . doi : 10.1021/jp011053l .
  19. ↑ هولث، ج.؛ ستينهاجن، ج.؛ وينرستروم، أ.؛ أوتوسون، ش.هـ. (1997). "دراسة تجمعات الماء باستخدام مطياف الكتلة بالرذاذ الإلكتروني". مجلة الكروماتوغرافيا أ . 512 : 155-165 . doi : 10.1016/S0021-9673(97)00486-X .
  20. ↑ إيينغار، إس إس؛ بيترسن، إم كيه؛ بورنهام، سي جيه؛ داي، تي جيه إف؛ فوث، جي إيه؛ فوث، جي إيه (2005). "خصائص تجمعات أيون الماء. 1. تجمع الماء البروتوني-21" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء الكيميائية . 123 (8): 084309. Bibcode : 2005JChPh.123h4309I . doi : 10.1063/1.2007628 . PMID 16164293 . 
  21. ^ زوندل، ج. ميتزجر، هـ. (1968). "Energiebänder der Tunnelnden Überschuß-Protonen in Flussigen Säuren. Eine IR-spectroskopische Unter suchung der Natur der Gruppierungen H502+". Zeitschrift für Physikalische Chemie . 58 (5_6): 225-245 . دوى : 10.1524/zpch.1968.58.5_6.225 . S2CID 101048854 . 
  22. ^ ويكي، إي. إيجن، م. أكرمان، ث (1954). "Über den Zustand des Protons (Hydroniumions) في wäßriger Lösung". Zeitschrift für Physikalische Chemie . 1 (5_6): 340–364 . دوى : 10.1524/zpch.1954.1.5_6.340 .
  23. ↑ ماركس، د.؛ تاكرمان، م.إ.؛ هوتر، ج.؛ بارينيلو، م. (1999). "طبيعة البروتون الزائد المُمَيَّأ في الماء". مجلة نيتشر . 397 (6720): 601-604 . Bibcode : 1999Natur.397..601M . doi : 10.1038/17579 . S2CID 204991299 . 
  24. ↑ ماتيسكو، جي دي؛ بينيديكت، جي إم (1979). "الماء والأنظمة ذات الصلة. 1. أيون الهيدرونيوم (H3O + ) . التحضير والتمييز بواسطة الرنين المغناطيسي النووي للأكسجين-17 عالي الدقة". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 101 (14): 3959-3960 . Bibcode : 1979JAChS.101.3959M . doi : 10.1021 / ja00508a040 .
  25. ↑ ماركوفيتش، أ.؛ أغمون، ن. (2007). "بنية وطاقة أغلفة تميؤ أيون الهيدرونيوم" (ملف PDF) . مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 111 (12): 2253-2256 . Bibcode : 2007JPCA..111.2253M . CiteSeerX 10.1.1.76.9448 . doi : 10.1021/jp068960g . PMID 17388314. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 31 أغسطس 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أغسطس 2018 .  
  26. ↑ ستويانوف، إيفجيني س.؛ ستويانوفا، إيرينا ف.؛ ريد، كريستوفر أ. (15 يناير 2010). "بنية أيون الهيدروجين ( H + aq ) في الماء" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 132 (5): 1484-1485 . doi : 10.1021 / ja9101826 . PMC 2946644. PMID 20078058 .  
  27. ↑ ستويانوف، إيفجيني س.؛ كيم، كي-تشان؛ ريد، كريستوفر أ. (2006). "طبيعة أيون الهيدرونيوم H3O + في البنزين ومذيبات الهيدروكربونات المكلورة. شروط وجوده وإعادة تفسير بيانات الأشعة تحت الحمراء" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 128 (6): 1948-1958 . Bibcode : 2006JAChS.128.1948S . doi : 10.1021/ja0551335 . PMID : 16464096. S2CID : 33834275 .  
  28. ↑ غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  29. ↑ آي. تايسلر وآي. أولافسون (1968). "دراسات الرابطة الهيدروجينية. الحادي والعشرون. التركيب البلوري لحمض الكبريتيك أحادي الهيدرات." أكتا كريستالوغرافيكا، الجزء ب، 24، 299-304. https://doi.org/10.1107/S056774086800227X
  30. ↑ فاور، أ.؛ تينيسون، ج. (2003). "معاملات معدل الإثارة الدورانية لـ H3+ وH3O+ بفعل اصطدام الإلكترونات " . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 340 ( 2 ): 468-472 . Bibcode : 2003MNRAS.340..468F . doi : 10.1046/j.1365-8711.2003.06306.x .
  31. 1 2 هوليس، جيه إم؛ تشيرشويل، إي بي؛ هيربست، إي؛ دي لوسيا، إف سي (1986). "خط بين النجوم متزامن مع انتقال P(2,l) لأيون الهيدرونيوم (H3O + ) " . مجلة نيتشر . 322 (6079): 524-526 . Bibcode : 1986Natur.322..524H . doi : 10.1038/322524a0 . S2CID 4346975 . 
  32. 1 2 راور، هـ (1997). "تركيب الأيونات وتفاعل الرياح الشمسية: ملاحظات على المذنب C/1995 O1 (هيل-بوب)". الأرض والقمر والكواكب . 79 ( 1-3 ): 161-178 . Bibcode : 1997EM & P...79..161R . doi : 10.1023/A:1006285300913 . S2CID 119953549 . 
  33. ↑ فيجبي-كريستنسن، ل.؛ أندرسن، ل.هـ.؛ هيبر، أ.؛ كيلا، د.؛ بيدرسن، هـ.ب.؛ شميدت، هـ.ت.؛ زاجفمان، د. (1997). "نسب التفرع الكاملة لإعادة التركيب التفكيكي لأيونات H₂O⁺ وH₃O⁺ و CH₃⁺ " . المجلة الفيزيائية الفلكية . 483 ( 1 ) : 531-540 . Bibcode : 1997ApJ ... 483..531V . doi : 10.1086 /304242 .
  34. 1 2 نيو، أ؛ الخليلي، ع؛ روزين، س. لو باديلك، أ. ديركاتش، صباحا؛ شي، دبليو؛ فيكور، L.؛ لارسون، م. سيمانياك، J .؛ توماس، ر. ناجارد، ميغابايت؛ أندرسون، ك. دانارد، هـ؛ أف أوغلاس، م. (2000). “إعادة التركيب الانفصالي لـ D 3 O + و H 3 O + : المقاطع العرضية المطلقة ونسب التفرع”. مجلة الفيزياء الكيميائية . 113 (5): 1762. بيب كود : 2000JChPh.113.1762N . دوى : 10.1063/1.481979 .
  35. ↑ نيوفيلد، د.أ.؛ ليب، س.؛ ميلنيك، ج.ج. (1995). "التوازن الحراري في السحب الجزيئية الكثيفة: معدلات التبريد الإشعاعي ولمعان خطوط الانبعاث". سلسلة ملاحق المجلة الفيزيائية الفلكية . 100 : 132. Bibcode : 1995ApJS..100..132N . doi : 10.1086/192211 .
  36. 1 2 3 4 ووتن، أ.؛ بولانجر، ف.؛ بوغي، م.؛ كومبس، ف.؛ إنكرناز، ب. ج.؛ جيرين، م.؛ زيوريس، ل. (1986). "بحث عن أيون الهيدروجين بين النجوم H3O + " . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 166 : L15–8. Bibcode : 1986A & A...166L..15W . PMID 11542067 . 
  37. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC )، موسوعة المصطلحات الكيميائية ، الطبعة الخامسة (الكتاب الذهبي) (2025). النسخة الإلكترونية: (2006 – ) " الماء الثقيل ". doi : 10.1351/goldbook.H02758
  38. ^ هيربست، إي. جرين، س. ثاديوس، P.؛ كليمبيرر، دبليو (1977). “المراقبة غير المباشرة للجزيئات بين النجوم غير القابلة للرصد”. مجلة الفيزياء الفلكية . 215 : 503– 510. بيب كود : 1977ApJ...215..503H . دوى : 10.1086/155381 . اتش دي ال : 2060/19770013020 . S2CID 121202097 . 
  39. 1 2 فيليبس، تي جي؛ فان ديشويك، إي إف؛ كين، جيه. (1992). "أيون الهيدروجين بين النجوم H3O + وعلاقته بوفرة الأكسجين O2 وأيون الهيدروجين H2O- " ( ملف PDF) . المجلة الفيزيائية الفلكية . 399 : 533. Bibcode : 1992ApJ...399..533P . doi : 10.1086/171945 . hdl : 1887/2260 .
  40. ↑ " تفاعلات تكوين H3O+" . قاعدة بيانات جامعة مانشستر للعلوم والتكنولوجيا للكيمياء الفلكية .
  41. ↑ "إعادة التركيب التفكيكي | الفيزياء" . موسوعة بريتانيكا . تم الاسترجاع في 30-09-2021 .
  42. ↑ هيربست، إي.؛ كليمبرر، دبليو. (1973). "تكوين الجزيئات واستنزافها في السحب الكثيفة بين النجوم" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 185 : 505. Bibcode : 1973ApJ...185..505H . doi : 10.1086/152436 .
  43. ↑ شوارتز، هـ. أ. (1977). "أطياف الأشعة تحت الحمراء في الطور الغازي لأيونات هيدرات الأوكسونيوم من 2 إلى 5 ميكرومتر". مجلة الفيزياء الكيميائية . 67 (12): 5525. Bibcode : 1977JChPh..67.5525S . doi : 10.1063/1.434748 . 
  44. ↑ ووتن، أ.؛ تيرنر، ب. إ.؛ مانجوم، ج. ج.؛ بوغي، م.؛ بولانجر، ف.؛ كومبس، ف.؛ إنكرناز، ب. ج.؛ جيرين، م. (1991). "الكشف عن أيون الهيدروجين بين النجوم H3O + - خط مؤكد". المجلة الفيزيائية الفلكية . 380 : L79. Bibcode : 1991ApJ...380L..79W . doi : 10.1086/186178 .
  45. ↑ تيمرمان، ر.؛ نيكولا ، ت.؛ بوجليتش، أ.؛ جيس، ن.؛ ستايسي، ج. ج.؛ تاونز، س. هـ. (1996). " اكتشاف محتمل لانتقال {H3O+}4−3−3+3 عند 70 ميكرومتر في أوريون BN - IRc2 " . المجلة الفيزيائية الفلكية . 463 (2 ) : L109. Bibcode : 1996ApJ...463L.109T . doi : 10.1086/310055 .   
  46. ^ جويكوتشيا، جي آر؛ سيرنيشارو، ج. (2001). "الكشف بالأشعة تحت الحمراء البعيدة عن H 3 O + في برج القوس B2" . مجلة الفيزياء الفلكية . 554 (2): ل213. بيب كود : 2001ApJ...554L.213G . دوى : 10.1086/321712 . اتش دي ال : 10261/192309 .