wodoru jest jednym z najbardziej powszechnych pierwiastków w świata , i jest jednym z najprostszych elementach (każdy atom najobficiej postaci wodoru zawiera jeden proton jednego elektronu i nie neutronów ) . W pewnych warunkach , wodór występuje w postaci jonu , gdzie jej niezwykłe właściwości sprawiają, że to szczególne znaczenie dla chemików, fizyków i astronomów . Identyfikacja
Wodór jestnajmniejszym i najlżejszym atomem . Chociaż może występować w różnych formach „ciężkich” , dodając neutronów ,najbardziej rozpowszechnioną formą wodoru ma tylko jeden proton i jeden elektron , co czyni go niezwykle prosta . Jest to równieżnajbardziej pierwiastkiem we wszechświecie i stanowi 75% masy wszechświata . Czysty wodór gazowy jest rzadkością na ziemi i jest powszechnie wytwarzany przemysłowo z węglowodorów, gdziewiększość gazu natychmiast. Większość wodoru wszechświata występuje w osoczu w postaci gwiazd.
Nieporozumienia
Dla wielu ludzi ,jonowy termin wodór istnieje w zakresie chemii kwasowo-zasadowej . Kation wodoru zwykle określane jako protonu, ponieważ składa się ona tylko jako protonu bez elektronów , który ma istotne implikacje w teorii kwasów Bronsteda , który odnosi się do kwasu, takiego jak donor protonu i zasady jako akceptora elektronów. Ta terminologia jonu wodorowego , może jednak być mylące, ponieważnagi protonowej nie występuje w jakiejkolwiek roztworu z powodu jego tendencji do wiązania innych cząsteczek. W rezultacie, w roztworach obejmujących wodę ,jon wodorowy jest często określany jako jonu hydroniowego , który jestdodanie protonu do cząsteczki wody.
Rodzaje
bardziej stabilna postać jonów wodoru jest znany jako jon dihydronium , składającym się z dwóch protonów i jednego elektronu. Jako taka, jestnajprostszy cząsteczki i może znajdować się głównie w przestrzeni międzygwiezdnej . Diwodorocytrynian, kationy mogą być utworzone z dwóch sposobów:reakcji z kationem trihydrogen fotonu o wysokiej energii lub elektrony . W obu przypadkachtworzy się dodatkowe elektronów . Dwuwodny kationy mogą reagować tworząc trihydrogen kationy , a kationy trihydrogen może reagować z kationami dwuwodorofosforanów , jak również, choć w tym ostatnim przypadku nie ma zmian netto materiałów , nawet jeśli zmiany w subatomowych obrotów może spowodować .
Rodzaje
trihydrogen kationów zaobserwowane po raz pierwszy w 1911 roku z analizy wyładowań plazmowych . Podczas analizy ,unikalny cząsteczką o stosunku 03:01 masy do ładunku zidentyfikowano który Postuluje się, albokation trihydrogen lubwęgla bez elektronów. Ponieważten ostatni jest wysoce prawdopodobne , jak równieżfakt, że gatunek obserwowano zwiększenie gdy dodatkowy dodano wodór gazowy , to stwierdzono, żezwiązek był niezidentyfikowany a kationy trihydrogen . Kationy Trihydrogen są trudne do analizy , ponieważ nie mają moment dipolowy (pomiar powinowactwa elektronowego w obrębie cząsteczki , momenty dipolowe nie istnieją w kationów trihydrogen ponieważ wszystkie trzy atomy są w równej odległości i mają takie samo powinowactwo do elektronów ) . Badanie za pomocą światła ultrafioletowego jest możliwe ze względu na fakt, że to zniszczenie cząsteczki . Wreszcie, poprzez wykorzystanie techniki zwanej spektroskopii Rovibronic umożliwiło identyfikację i analizę kationu trihydrogen . To może występować w sposób stabilny w przestrzeni w niskich temperaturach i niskiej gęstości międzygwiezdnej przestrzeni, i stwierdzono, że istnieje głównie w atmosferach takich jak jowiszowych planety Saturn, Jupiter, i Uran , jak również w obszarze plazmy gwiazd .
Znaczenie
jonów wodorowych , ze względu na swoją prostotę , ma kluczową rolę w zrozumieniu chemii i fizyki cząstek elementarnych . Zjonizowany atom wodoru centralnego do teorii kwasów Bronsteda . Ponadtokation diwodorofosforan jest często stosowany jako przykład podręcznik do rozwiązywania równania Schrodingera na cząsteczkę ; ponieważ ma tylko jeden elektron , obliczenia odpychania elektron – elektron może być ignorowane . Wreszciekation trihydrogen , która ma postać trójkąta równobocznego jest często stosowany na przykład do obliczania elektron na całej cząsteczki. Te unikalne cechy jonu wodoru , jak również jej obfitości w atmosferach gwiazd, planet i innych regionach, w których może wystąpićstan fizyczny osocza , sprawiają, żeciekawe i ważną cechą w wielu różnych dziedzinach nauki .