Autoionizzazione molecolare

L'autoionizzazione molecolare (o autoionizzazione) è la reazione tra molecole della stessa sostanza che produce ioni. Se un liquido puro si dissocia parzialmente in ioni, si dice essere auto-ionizzante.^[1] Il numero di ossidazione di tutti gli atomi in tali reazioni rimane invariato. L'autoionizzazione può essere protica (trasferimento H⁺), o non-protica.

Esempi

Solventi protici

I solventi protici spesso subiscono autoionizzazione:

2 H₂O ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ H₃O⁺ + OH⁻ L'autoionizzazione dell'acqua è conosciuta molto bene, a motivo delle sue implicazioni per la chimica acido-base di soluzioni acquose.

2 NH₃ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ NH+4 + NH−2 ^[1]

2 H₂SO₄ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ H₃SO+4 + HSO−4 ^[1]

3 HF ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ H₂F⁺ + HF−2 ^[1] Qui il trasferimento di protoni tra due HF combina con omoassociazione di F⁻ e un terzo HF per formare HF−2.

2 PCl₅ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ PCl−6 + PCl+4 Vedi figura accanto.

Struttura del pentacloruro di fosforo solido, autoionizza in PCl₄⁺ e PCl₆^-.^[2]

Solventi non-protici

Anche i solventi non protici subiscono in misura minore autoionizzazione:

2 PF₅ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ PF−6 + PF+4

N₂O₄ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ NO⁺ + NO−3^[1]

2 BrF₃ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ BrF+2 + BrF−4^[1]

Chimica di coordinazione

L'autoionizzazione non è limitata a liquidi o solidi puri. Le soluzioni di complessi metallici esibiscono questa proprietà.

Per esempio, composti del tipo FeX₂(terpiridina) sono instabili per l'autoionizzazione producendo ioni del tipo [Fe(terpiridina)₂]²⁺[FeX₄]²⁻.^[3]