Ionul de hidrogen

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Jump to navigation Jump to search

Un ion de hidrogen este creat atunci când un atom de hidrogen pierde sau câștigă un electron . Un ion de hidrogen încărcat pozitiv (sau proton) poate fi ușor combinat cu alte particule, și prin urmare, este văzut izolat doar atunci când este în stare gazoasă sau într-un spațiu aproape fără particule. [1] Datorită densității de încărcare extrem de ridicate, de aproximativ 2x1010 ori mai mare decât a ionului de sodiu, ionul de hidrogen gol nu poate exista liber în soluție deoarece hidratează ușor, adică se leagă rapid. [2] Ionul de hidrogen este recomandat de IUPAC ca termen general pentru toți ionii de hidrogen și izotopii săi. [3] În funcție de încărcarea ionului, se pot distinge două clase diferite: ioni încărcați pozitiv și ioni încărcați negativ.

Cationul (încărcat pozitiv)[modificare | modificare sursă]

Cationul Zundel

Un atom de hidrogen este alcătuit dintr-un nucleu cu încărcătura +1 și un singur electron. Prin urmare, singurul ion încărcat pozitiv posibil are o încărcătură +1. Este notat H + .

În funcție de izotopul în cauză, cationul de hidrogen are nume diferite:

  • Hidron : denumire generală care se referă la ionul pozitiv al oricărui izotop de hidrogen (H + )
  • Proton : 1 H + (adică cationul de protiu)
  • Deuteriu : 2 H + , D +
  • Tritiu : 3 H + , T +

În plus, ionii produși prin reacția acestor cationi cu apa, precum și hidrații lor, se numesc ioni de hidrogen:

  • Ionul Hidroniu : H 3 O +
  • Cationul Zundel : H 5 O 2 + (numit după Georg Zundela )
  • Cationul Eigen : H 9 O 4 + (sau H 3 O + • 3H 2 O) (numit după Manfred Eigen )

Cationii Zundel și cationii Eigen joacă un rol important în difuzia de protoni în conformitate cu mecanismul Grotthuss .

În legătură cu acizii, "ionii de hidrogen" fac referire de obicei la hidroni.

Ions.svg

Atomul de hidrogen (centrul) conține un singur proton și un singur electron . Eliminarea electronului dă un cation (stânga), în timp ce adăugarea unui electron dă un anion (dreapta). Anionul hidrogen, cu norul său cu două electroni, are o rază mai mare decât atomul neutru, care la rândul său este mult mai mare decât protonul gol al cationului . Hidrogenul formează singurul cation care nu are electroni, dar chiar și cationii care (diferit de hidrogen) păstrează încă unul sau mai mulți electroni, sunt totuși mai mici decât atomii sau moleculele neutre din care provin.

Anionul (încărcat negativ)[modificare | modificare sursă]

Anionii de hidrogen se formează atunci când se achiziționează electroni suplimentari:

  • Hidrură : denumire generală referitoare la ionul negativ al oricărui izotop de hidrogen (H )
  • Protidă: 1 H
  • Deuteridă: 2 H D
  • Tritidă: 3 H T

Utilizări[modificare | modificare sursă]

Hidrogenii conduc sinteza ATP în fotosinteză . Acest lucru se întâmplă atunci când ionii de hidrogen sunt împinși pe membrană, creând o concentrație ridicată în interiorul membranei tiolacoidice și o concentrație scăzută în citoplasmă. Cu toate acestea, din cauza osmozelor, H+ se va forța din membrană prin sinteza ATP. Folosind energia lor kinetică pentru a scăpa, protonii vor roti sintaza ATP care, la rândul său, va crea ATP . Acest lucru se întâmplă și în respirația celulară , deși va fi prin membrana concentrată în locul membranei interioare a mitocondriilor .

Concentrația ioni de hidrogen, măsurată ca pH, este, de asemenea, responsabilă pentru natura acidă sau bazică a unui compus. Moleculele de apă se separă pentru a forma anioni H+ și hidroxid. Acest proces este denumit autoionizare a apei .

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Referințe[modificare | modificare sursă]

  1. ^ „Hydrogen ion - chemistry”. britannica.com. Accesat în . 
  2. ^ datorită densității de încărcare extrem de ridicate de aproximativ 2 × 10 10 ori mai mare decât cea a unui ion de sodiu
  3. ^ Compendium of Chemical Terminology, 2nd edition McNaught, A.D. and Wilkinson, A. Blackwell Science, 1997 ISBN: 0-86542-684-8, also online Arhivat 2005-12-12 la Wayback Machine.