O hidrogênio é o átomo mais pequeno e leve . Embora possa existir em várias formas "pesadas" por adição de nêutrons , a forma mais comum de hidrogênio tem apenas um próton e um elétron , tornando-se extremamente simples. Ele também é o elemento mais abundante no universo e compõe 75 % da massa do universo. De gás de hidrogénio puro é raro na terra e é geralmente produzido industrialmente a partir de hidrocarbonetos , em que a maior parte do gás é utilizado imediatamente . A maior parte de hidrogênio do universo ocorre em sua forma plasma nas estrelas.
Equívocos
Para muitas pessoas, o íon hidrogênio termo existe em termos de química ácido - base. Um catião hidrogénio é normalmente referido como um protões , uma vez que consiste unicamente como um próton sem electrões , o que tem importantes implicações para a teoria de ácidos de Bronsted , o qual se refere a um ácido como um dador de protões e uma base como um aceitador de electrões . Esta terminologia para um ião de hidrogénio , no entanto , pode ser enganadora , como um protão nu não existe em qualquer tipo de solução , devido às suas tendências para se ligar a outras moléculas . Como um resultado , as soluções que envolvem , em água , um ião de hidrogénio é muitas vezes referido como um ião hidrónio , que é a adição de um protão de uma molécula de água .
Tipos
uma forma mais estável de um ião de hidrogénio é conhecido como o ião dihydronium , o qual é constituído por dois protões e um electrão . Como tal , é o mais simples possível molécula e pode ser encontrado principalmente no espaço interestelar . Catiões dihidrogeno pode ser formada de duas maneiras : a reacção de um catião com uma trihydrogen fotões de alta energia ou de um electrão . Em ambos os casos , um electrão adicional é formado . Catiões dihidrogeno pode reagir para formar trihydrogen catiões , e catiões trihydrogen podem reagir com catiões di- , bem como, embora , neste último caso, não há alteração líquida de materiais , mesmo que as alterações nas rotações subatómicas pode resultar .
Tipos
o cátion trihydrogen foi observada pela primeira vez em 1911 a partir da análise das descargas de plasma. Durante esta análise , uma molécula única, com uma proporção de 3: 1 de massa - para - carga foi identificado , que foi postulado ser quer o catião trihydrogen ou um carbono sem elétrons . Uma vez que o último é altamente improvável , bem como o facto de que esta espécie foi observada a aumentar quando o gás de hidrogénio foi adicionada mais , concluiu-se que a molécula não identificado foi uma trihydrogen catiões . Trihydrogen catiões são difíceis de analisar, porque eles não têm qualquer momento de dipolo ( uma medida da afinidade relativa de electrões dentro de uma molécula , momentos dipolares são inexistentes em catiões trihydrogen porque todos os três átomos são equidistantes e tem a mesma afinidade para electrões ) . O exame por meio de luz ultravioleta é também impossível devido ao facto de que iria destruir a molécula . Finalmente , através da utilização de uma técnica chamada de espectroscopia Rovibronic permitiu a identificação e análise do catião trihydrogen . Ele é capaz de existir estavelmente no espaço , devido às baixas temperaturas e a baixa densidade do espaço interestelar , e verificou-se existir principalmente nas atmosferas de planetas Jovianas como Júpiter , Saturn , e Urano , bem como na região de plasma de estrelas .
Importância
o íon hidrogênio, devido a sua simplicidade, tem um papel central na compreensão da química e da física subatômica . Um átomo de hidrogênio ionizado é central para a teoria de Bronsted de ácidos . Além disso, o cátion dihidrogénio é frequentemente utilizado como um exemplo clássico para resolver a equação de Schrödinger para uma molécula ; uma vez que tem apenas um elétron , os cálculos de repulsão elétron-elétron pode ser ignorado. Por fim, o cátion trihydrogen , que toma a forma de um triângulo equilátero , é muitas vezes usado de exemplo para o cálculo de orbitais de elétrons sobre uma molécula inteira. Estas características únicas do íon hidrogênio , bem como a sua abundância em estrelas, atmosferas planetárias , e outras regiões onde o estado físico de plasma podem ocorrer , torná-lo um recurso interessante e importante em diversas áreas da ciência.