Hydron (kimya) - Hydron (chemistry)

Hydron
Hydron.svg
İsimler
Sistematik IUPAC adı
Hydron (ikame)
Hidrojen (1+) (katkı maddesi)
Tanımlayıcılar
3B modeli ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
KEGG
UNII
  • InChI = 1S / p + 1  Kontrol Y
    Anahtar: GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N  Kontrol Y
  • [H +]
Özellikleri
H +
Termokimya
108.95 JK −1 mol −1
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart hallerinde (25 ° C [77 ° F], 100 kPa) malzemeler için verilmiştir.
Bilgi kutusu referansları

Olarak kimya , bir hidron bir genel adıdır katyonik atom şeklinde hidrojen sembolü ile temsil edilen, H +
. IUPAC tarafından onaylanan şekliyle "hidron", bağımsız olarak izotopik kompozisyon hidrojen katyonları içerir: bu nedenle proton (atıf yapar 1 H + bayağı hidrojen izotopu), döteronların ( 2 H + veya D + için) döteryum izotop ve trityum izotopu için tritonlar ( 3 H + veya T + ) .

Diğer çoğu iyonun aksine, hidron yalnızca çıplak bir atom çekirdeğinden oluşur . Hidronun negatif yüklü karşılığı, hidrit anyonu, H -
.

Özellikleri

Çözünen özellikler

Diğer şeyler eşit olduğunda, hidronları kolayca veren bileşikler (Brønsted asitleri, aşağıya bakınız) genellikle polar, hidrofilik çözücülerdir ve genellikle yüksek nispi statik geçirgenliğe (dielektrik sabitleri) sahip çözücüler içinde çözünürler . Örnekler arasında organik asitler, asetik asit (CH 3 COOH) ya da metansülfonik asit (CH 3 SO 3 H). Bununla birlikte, molekülün büyük polar olmayan kısımları bu özellikleri zayıflatabilir. Böylece, alkil zincirinin bir sonucu olarak, oktanoik asit (Cı- 7 , H 15 , COOH), asetik asit ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha az hidrofiliktir.

Çözülmemiş hidron (tamamen serbest veya "çıplak" bir hidrojen atom çekirdeği), yoğunlaştırılmış (sıvı veya katı) fazda mevcut değildir. Her ne kadar superacids bile gibi "ücretsiz hydrons" kaynağı için: bazen "serbest hydrons", böyle bir açıklama son derece yanıltıcıdır varlığına olağanüstü hidron-bağış gücünü borçlu söylenen H
2 F +
, süperasit floroantimonik asitte (HF: SbF 5 ) bulunan süperasidik katyonlardan biri, serbest bir H'nin ayrılması +
hala birkaç yüz kcal / mol mertebesinde çok büyük bir enerjik ceza geliyor. Bu, geçici bir ara ürün olarak bile çözelti içinde serbest hidron bulunma olasılığını etkili bir şekilde ortadan kaldırır. Bu nedenle, sıvı, kuvvetli asitler olarak, hydrons inanılmaktadır yaygın bir ağ boyunca sonraki bir molekülünden sıralı transferi yoluyla , hidrojen bağları olarak bilinen yoluyla Grotthuss mekanizması .

Asitlik

Hidron iyonu, bir Lewis bazından bir elektron çiftini, ekleme yoluyla moleküle dahil edebilir:

[H] +
+: L → [HL] +

Lewis bazının (L) bu yakalanması nedeniyle, hidron iyonu Lewis asidik karakterine sahiptir. Açısından Sert / yumuşak asit baz (SYAB) teori , çıplak hidron sonsuz sert Lewis asididir.

Hidron, Brønsted-Lowry asit-baz teorisinde merkezi bir rol oynar : Bir reaksiyonda hidron donörü olarak davranan türler Brønsted asidi, hidronu kabul eden türler ise Brønsted bazı olarak bilinir. Aşağıda gösterilen jenerik asit-baz reaksiyonunda, HA asit iken B (tek bir çift ile gösterilmiştir) bazdır:

HA +: B → [HB] +
+: A -

Hidrojen katyonunun hidratlı formu, hidronyum (hidroksonyum) iyonu H
3 Ö +
(aq) , Arrhenius'un asit tanımının önemli bir hedefidir . Diğer hidratlı formlar, Zundel katyonu H
5 Ö +
2 , bir proton ve iki su molekülünden oluşan ve Eigen katyonu H
9 Ö +
4 Bir hidronyum iyonu ve üç su molekülünden oluşan, Grotthuss mekanizmasına göre protonların sulu bir çözelti yoluyla difüzyonunda önemli bir rol oynadığı teorileştirilmiştir . İyon H olmasına rağmen
3 Ö +
(aq) genellikle hidronun sulu çözeltide asla çözülmemiş bir tür olarak bulunmadığını vurgulamak için giriş ders kitaplarında gösterilir, suda çözülmüş protonun rezil bir şekilde karmaşık türleşmesini aşırı basitleştirdiği için biraz yanıltıcıdır; gösterim H +
(aq) , ilgili su moleküllerinin sayısına göre çekingen kalırken sulu solvasyonu ilettiği için sıklıkla tercih edilir.

Hidron izotopları

Hydron.svg
  1. P veya 1 H + sembolüne sahip olan proton , protiumun +1 iyonu , 1 H'dir.
  2. Döteron , sembol sahip olan 2 H + veya D + , +1 iyonu döteryum , 2 H ya da D
  3. 3 H + veya T + sembolüne sahip olan Triton , trityum , 3 H veya T'nin +1 iyonudur.

Diğer hidrojen izotopları kimyayla alakalı olamayacak kadar kararsızdır.

Terimin tarihi

IUPAC tarafından , tümü doğal olarak oluşan farklılaşmamış izotop karışımlarında bulunan proton, döteron ve triton izotopları arasında herhangi bir ayrım yapılmazsa "proton" yerine "hidron" terimi kullanılması tavsiye edilir . "Proton" adı, izotopik olarak saf 1 H + anlamına gelir . Öte yandan, hidrondan basitçe hidrojen iyonu olarak bahsetmek tavsiye edilmez çünkü hidrojen anyonları da mevcuttur.

"Hidron" terimi 1988 yılında IUPAC tarafından tanımlanmıştır . Geleneksel olarak "proton" terimi "hidron" yerine kullanılmıştır ve kullanılmıştır. İkinci terim genellikle sadece çeşitli hidrojen izotopları arasındaki karşılaştırmaların önemli olduğu bağlamda kullanılır ( kinetik izotop etkisinde veya hidrojen izotopik etiketlemede olduğu gibi ). Aksi takdirde, hidronlara protonlar olarak atıfta bulunmak, örneğin protonasyon , proton giderme , proton pompası veya proton kanalı gibi terimlerle hala kabul edilebilir kabul edilir . H transferi +
bir asit-baz reaksiyonunda genellikle proton transferi olarak anılır . Asit ve bazlar buna uygun olarak proton vericileri ve alıcıları olarak adlandırılır .

Doğal hidronların (hidrojen çekirdekleri)% 99,9844'ü protondur ve geri kalanı (deniz suyunda milyonda yaklaşık 156) döteryumdur (bkz. Döteryum ), bazı çok nadir doğal tritonlar (bkz. Trityum ) hariç .

Ayrıca bakınız

Referanslar