Atšķirība starp ūdeņraža atomu un ūdeņraža jonu

galvenā atšķirība starp ūdeņraža atomu un ūdeņraža jonu ir tas, ka ūdeņraža atoms ir neitrāls, turpretī ūdeņraža jons veic lādiņu.

Ūdeņradis ir pirmais un mazākais elements periodiskajā tabulā, un to apzīmē ar H. To elektronu konfigurācijas dēļ periodiskajā tabulā klasificē ar 1. grupu un 1. periodu: 1s¹. Ūdeņradis var aizņemt elektronu, veidojot negatīvi lādētu jonu, vai arī viegli ziedot elektronu, lai iegūtu pozitīvi lādētu protonu. Ja nē, tas var dalīties ar elektronu, veidojot kovalentās saites.

Periodiskās tabulas elementi nav stabili, izņemot cēlgāzes. Tāpēc elementi mēģina reaģēt ar citiem elementiem, lai iegūtu cēlgāzes elektronu konfigurāciju un panāktu stabilitāti. Līdzīgi arī ūdeņradim ir jāiegūst elektrons, lai sasniegtu cēlgāzes - hēlija - elektronu konfigurāciju. Sasniedzot šo elektronu konfigurāciju, tas veido ūdeņraža jonu.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir ūdeņraža atoms 
3. Kas ir ūdeņraža jons
4. Blakus salīdzinājums - ūdeņraža atoms pret ūdeņraža jonu tabulas veidā
5. Kopsavilkums

Kas ir ūdeņraža atoms?

Ūdeņraža atoms ir pirmais elements periodiskajā tabulā. Ūdeņraža atomā ir viens elektrons un viens protons. Tāpēc tā elektronu konfigurācija ir 1s¹. Turklāt s-suborbitālā tam ir tikai viens elektrons, kaut arī šī orbitāle var uzņemt divus elektronus. Tādējādi ūdeņraža atoms ir nestabils un ļoti reaģējošs, lai iegūtu stabilu elektronu konfigurāciju.

1. attēls: ūdeņraža atoma uzbūve

Tā kā protonu un elektronu skaits ūdeņraža atomā ir līdzīgs, šim atomam nav neto lādiņa. Tāpēc mēs sakām, ka tā ir neitrāla. Tomēr ir trīs ūdeņraža izotopi: protium-1H (neitronu nav), deitērija-2H (viens neitrons) un tritija-3H (divi neitroni). Šiem izotopiem atomu kodolā ir atšķirīgs neitronu skaits.

Kas ir ūdeņraža jons?

Ūdeņraža jons ir ūdeņraža elementa forma, kas nes lādiņu. Šī jona lādiņš var būt pozitīvs vai negatīvs atkarībā no tā veidošanās veida. Tas var veidoties vai nu viena elektrona atdalīšanas laikā no atomu ūdeņraža, vai arī no elektronu pastiprināšanās. Tādēļ ūdeņraža jonam ir vai nu +1, vai -1 (vienvērtīga) lādiņš. Pozitīvi lādētu ūdeņraža jonu mēs varam apzīmēt kā H + (katjonu) un negatīvo jonu kā H- (anjonu)..

2. attēls: ūdeņraža atomu jonu veidošanās

Prāta prāta katjonu īpaši sauc par protoniem, un tie ir ūdeņraža atomu tipi, kurus mēs galvenokārt ņemam vērā ķīmiskajās reakcijās, jo prāta apzīmējums dabiski ir ļoti augsts salīdzinājumā ar citiem izotopiem. Turklāt tas pastāv ūdens šķīdumos kā hidronija joni (H3O +).

Ūdeņraža joni ir atbildīgi par skābumu, un, lai aprēķinātu pH vērtības, ņem ūdeņraža jonu koncentrāciju. Kad ūdeņraža atomi reaģē ar citiem nemetāliem, veidojas ūdeņraža joni, un tie pilnīgi vai daļēji nonāk ūdens vidē, kad molekula ir izšķīdusi. Kaut arī ūdeņraža anjons veidojas reti, tas veidojas, kad ūdeņradis reaģē ar metāliem, piemēram, 1. grupas metāliem.

Kāda ir atšķirība starp ūdeņraža atomu un ūdeņraža jonu?

Ūdeņradis ir mazākais ķīmiskais elements. Tam ir viens protons un viens elektrons, padarot to neitrālu. Tomēr ūdeņraža atoma joni ir lādētas sugas. Tādējādi galvenā atšķirība starp ūdeņraža atomu un ūdeņraža jonu ir tā, ka ūdeņraža atoms ir neitrāls, turpretī ūdeņraža jons satur lādiņu. Vēl viena būtiska atšķirība starp ūdeņraža atomu un ūdeņraža jonu ir tā, ka ūdeņraža atomā ir viens elektrons, kamēr ūdeņraža katjonā nav elektronu, un ūdeņraža anjonā ir divi elektroni.

Turklāt, lai iegūtu stabilu elektronu konfigurāciju, ūdeņraža atoms ir ļoti reaktīvs. Bet ūdeņraža joni ir mazāk / nereaģē, jo tie jau ir ieguvuši stabilu stāvokli. Katjona lādiņš ir +1, un anjonu lādiņš ir -1. Tātad, mēs to varam uzskatīt arī par atšķirību starp ūdeņraža atomu un ūdeņraža jonu.

Kopsavilkums - ūdeņraža atoms pret ūdeņraža jonu

Ūdeņradis ir pirmais elements elementu periodiskajā tabulā. Tāpēc tas ir mazākais atoms. Tas var veidot pozitīvi vai negatīvi lādētus jonus. Galvenā atšķirība starp ūdeņraža atomu un ūdeņraža jonu ir tā, ka ūdeņraža atoms ir neitrāls, turpretī ūdeņraža jons satur lādiņu.

Atsauce:

1. JOHN C. MORRISON, Modernajā fizikā, 2010. gads
2. “8.1: Ūdeņraža atoms.” Fizika LibreTexts, Libretexts, 2019. gada 2. maijs, pieejama šeit.

Attēla pieklājība:

1. “2750576” (CC0), izmantojot Pixabay
2. Jkwchui “joni” - pašu darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia