Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК Водород (заместитель) Водород (1+) (добавка) | |
| Идентификаторы | |
| Количество CAS | |
| 3D модель ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| IUPHAR / BPS | |
| КЕГГ | |
| PubChem CID | |
| UNII | |
| Панель управления CompTox ( EPA) | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
| Характеристики | |
| Химическая формула | ЧАС + |
| Термохимия | |
| Стандартная мольная энтропия ( S | 108,95 Дж -1 моль -1 |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| Ссылки на инфобоксы | |
В химии, А Hydron это общее название для катионной формы атома водорода, представленной с символом Н + . Термин «гидрон», одобренный IUPAC, включает катионы водорода независимо от их изотопного состава: таким образом, он в совокупности относится к протонам ( 1 H +) для изотопа протия, дейтронам ( 2 H + или D +) для изотопа дейтерия., и тритоны ( 3 H + или T +) для изотопа трития.
В отличие от большинства других ионов, гидрон состоит только из голого атомного ядра. Отрицательно заряженным аналогом гидрона является гидрид- анион H - .
При прочих равных условиях соединения, которые легко отдают гидроны (кислоты Бренстеда, см. Ниже), обычно являются полярными, гидрофильными растворенными веществами и часто растворимы в растворителях с высокой относительной статической проницаемостью (диэлектрической проницаемостью). Примеры включают органические кислоты, такие как уксусная кислота (CH 3 COOH) или метансульфоновая кислота (CH 3 SO 3 H). Однако большие неполярные части молекулы могут ослабить эти свойства. Таким образом, из-за наличия алкильной цепи октановая кислота (C 7 H 15 COOH) значительно менее гидрофильна по сравнению с уксусной кислотой.
Несольватированный гидрон (полностью свободное или «голое» атомное ядро водорода) не существует в конденсированной (жидкой или твердой) фазе. Хотя иногда говорят, что суперкислоты обязаны своей необычайной гидронодонорной способностью присутствию «свободных гидронов», такое утверждение вводит в заблуждение: даже для источника «свободных гидронов», такого как H 2 F + , один из суперкислотных катионов, присутствующих в суперкислотной фторантимоновой кислоте (HF: SbF 5 ), отщепление свободного H + по-прежнему требует огромных энергетических потерь порядка нескольких сотен ккал / моль. Это эффективно исключает возможность присутствия свободного гидрона в растворе, даже в качестве мимолетного промежуточного продукта. По этой причине в жидких сильных кислотах считается, что гидроны диффундируют путем последовательного переноса от одной молекулы к другой по сети водородных связей посредством так называемого механизма Гроттуса.
Ион гидрона может включать пару электронов из основания Льюиса в молекулу путем присоединения:
Из-за захвата основания Льюиса (L) ион гидрона имеет кислотный характер Льюиса. С точки зрения теории твердой / мягкой кислотной основы (HSAB), голый гидрон представляет собой бесконечно твердую кислоту Льюиса.
Гидрон играет центральную роль в теории кислоты и основания Бренстеда – Лоури : разновидность, которая ведет себя как донор гидрона в реакции, известна как кислота Бренстеда, тогда как разновидность, принимающая гидрон, известна как основание Бренстеда. В общей кислотно-основной реакции, показанной ниже, HA - это кислота, а B (показанная неподеленной парой) - это основание:
Гидратированная форма катиона водорода, ион гидроксония (гидроксония) H 3 О + (aq), является ключевым объектом определения кислоты Аррениусом. Другие гидратированные формы, катион Цунделя H 5 О + 2, который образован из протона и двух молекул воды, и собственного катиона H 9 О + 4, который образован из иона гидроксония и трех молекул воды, теоретически играет важную роль в диффузии протонов через водный раствор в соответствии с механизмом Гроттуса. Хотя ион H 3 О + (водно) часто проявляются в вводных учебниках, чтобы подчеркнуть, что Hydron никогда не присутствует в качестве несольватированных видов в водном растворе, он несколько вводит в заблуждении, так как она упрощает сложные позорно видообразования сольватированного протона в воде; обозначение H + (водный) часто является предпочтительным, поскольку он вызывает водную сольватацию, оставаясь при этом не обязательным по отношению к количеству вовлеченных молекул воды.
Другие изотопы водорода слишком нестабильны, чтобы иметь отношение к химии.
Термин «гидрон» рекомендуется ИЮПАК для использования вместо «протона», если не делается различия между изотопами протон, дейтрон и тритон, все они присутствуют в природных смесях недифференцированных изотопов. Название «протон» относится к изотопно чистому 1 H +. С другой стороны, называть гидрон просто ионом водорода не рекомендуется, потому что анионы водорода также существуют.
Термин «гидрон» был определен ИЮПАК в 1988 году. Традиционно термин «протон» использовался и используется вместо «гидрона». Последний термин обычно используется только в контексте, когда сравнение между различными изотопами водорода важно (например, в кинетическом изотопном эффекте или изотопном мечении водорода). В противном случае наименование гидронов протонами по-прежнему считается приемлемым, например, в таких терминах, как протонирование, депротонирование, протонный насос или протонный канал. Передача H + в кислотно-щелочной реакции обычно называют переносом протона. Кислота и основания называются донорами и акцепторами протонов соответственно.
99,9844% природных гидронов (ядер водорода) - протоны, а оставшаяся часть (около 156 на миллион в морской воде) - дейтроны (см. Дейтерий ), за исключением некоторых очень редких природных тритонов (см. Тритий ).
Y Ключ: GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N