bugorwiki.info
на главную

Гидрон (химия)

В химии гидрон - это общее название катионной формы атомарного водорода, обозначенной символом Н +
, Однако этого термина избегают и вместо него используют «протон» , который, строго говоря, относится к катиону протия, наиболее распространенному изотопу водорода. Термин «гидрон» включает катионы водорода независимо от их изотопного состава: таким образом, он совместно обозначает протоны (1H +) для изотопа протия, дейтроны (2H + или D +) для изотопа дейтерия и тритоны (3H + или T +) для трития изотоп. В отличие от большинства других ионов, гидрон состоит только из голого атомного ядра.

Отрицательно заряженным аналогом гидрона является гидридный анион, H-
,

свойства

Растворенные свойства

Гидронные соединения представляют собой гидрофильные (ионные) растворенные вещества. При отображении предпочтения для растворителей с высокой относительной статической диэлектрической проницаемостью (диэлектрические постоянные) они растворяются не только в полярных соединениях, но и в неполярных соединениях.

Гидрон (полностью свободное или «голое» атомное ядро ​​водорода) слишком реактивен, чтобы встречаться во многих жидкостях, хотя иногда это визуализируют студенты-химики. Свободный гидрон реагирует с молекулой жидкости с образованием более сложного катиона. Примерами являются ион гидрония в кислотах на водной основе и H
2F +
Нестабильный катион фторантимоновой кислоты, сильнейшая суперкислота. По этой причине в таких жидкостях, включая жидкие кислоты, гидроны диффундируют при контакте от одного сложного катиона к другому через механизм Гроттусса.

кислотность

Ион гидрона может включать электронную пару из основания Льюиса в молекулу путем аддукции:

+
+: L → +

Из-за этого захвата основания Льюиса (L) ион иона имеет кислотный характер. Ион гидрона является сильной кислотой Льюиса, способной захватывать одно основание Льюиса.

Гидратированная форма катиона водорода, гидрония (гидроксония) иона Н
3О +
(aq), является ключевым объектом определения кислоты Аррениусом. Другие гидратированные формы, катион Zundel H
5О +
2, который образован из протона и двух молекул воды, и. Сам гидрон имеет решающее значение в более общей теории кислот-оснований Бренстеда-Лоури, которая расширяет концепцию кислотно-щелочной химии за пределы водных растворов.

Изотопы гидрона

  1. Протон, имеющий символ p или 1H +, представляет собой ион протия +1, 1H.
  2. Дейтрон, имеющий символ 2H + или D +, представляет собой ион + 1 дейтерия, 2H или D.
  3. Тритон, имеющий символ 3H + или T +, представляет собой ион трития +1, 3H или T.

Другие изотопы водорода слишком нестабильны, чтобы быть актуальными в химии.

История термина

Термин «гидрон» рекомендуется IUPAC для использования вместо «протон», если не проводится различие между изотопами протон, дейтрон и тритон, которые встречаются в природных недифференцированных изотопных смесях. Название «протон» относится к изотопно чистому 1Н +. С другой стороны, ссылаться на гидрон как на простой ион водорода не рекомендуется, так как существуют и анионы водорода.

Термин «гидрон» был определен IUPAC в 1988 году. Традиционно термин «протон» использовался и используется вместо «гидрон». Последний термин обычно используется только в контексте, где важно сравнение между различными изотопами водорода (как в кинетическом изотопном эффекте или изотопной маркировке водорода). В противном случае обращение к гидронам как к протонам все еще считается приемлемым, например, в таких терминах, как протонирование, депротонирование, протонная накачка или протонный канал. Передача Н +
в кислотно-щелочной реакции обычно называют перенос протона . Кислота и основания называются соответственно донорами и акцепторами протонов .

Однако, хотя 99,9844% естественных ядер водорода составляют протоны, оставшиеся (около 156 на миллион в морской воде) - дейтроны (см. Дейтерий). Также встречается редкий тритон (см. Тритий).


просмотров: 52