Hydrogen er det minste og letteste atom . Selv om det kan eksistere i ulike " tunge " former ved tilsetning av nøytroner , er den mest vanlige formen for hydrogen bare ett proton og et elektron , noe som gjør det ekstremt enkel. Det er også den mest tallrike element i universet, og utgjør 75 % av universets masse. Ren hydrogengass er sjelden over jorden og er ofte produseres industrielt fra hydrokarboner, hvor størstedelen av gassen blir umiddelbart brukt. Mesteparten av universets hydrogen oppstår i sin plasma form i stjerner .
Misforståelse
For mange mennesker , finnes begrepet hydrogen ion i form av syre-base kjemi. En hydrogen- kation er vanligvis referert til som et proton , da det består utelukkende som et proton med ingen elektroner , som har viktige implikasjoner i Bronsted teorien av syrer , som refererer til en syre som en protondonor og en base som en elektronakseptor . Denne terminologi for en hydrogen- ion, men kan være misvisende , da en naken proton finnes ikke i noen form for oppløsningen på grunn av dets tendens til å binde seg til andre molekyler. Som et resultat, i oppløsninger som omfatter vann, et hydrogen- ion blir ofte referert til som en hydronium -ion , som er tilsetningen av et proton til et vannmolekyl. Arkivarkivtyper
En mer stabil form av en hydrogen- ion er kjent som dihydronium ion , som består av to protoner og en elektron. Som sådan, er det enklest mulig molekylet og kan bli funnet primært i rommet mellom . Dihydrogen kationer kan dannes på to måter: omsetning av et trihydrogen kation med høy energi foton eller en elektron. I begge tilfeller er et ytterligere elektron dannet. Dihydrogen kationer kan reagere for å danne trihydrogen kationer , og trihydrogen kationer kan reagere med dihydrogen kationer også, men i det siste tilfellet er det ingen netto endring av materialer , selv om endringer i de subatomære spinn kan resultere .
Typer
trihydrogen kation ble først observert i 1911 fra analysen av plasma utslipp . I denne analysen , ble en unik molekyl med en 03:01 masse- til -charge -forhold identifisert , som ble postulert å være enten trihydrogen kation eller en karbon med ingen elektroner. Siden den sistnevnte er høyst usannsynlig, så vel som det faktum at denne arten ble observert til å øke når mer hydrogengass ble tilsatt , ble det konkludert at den uidentifiserte molekyl var en trihydrogen kationer . Trihydrogen kationer er vanskelige å analysere , fordi de ikke har noen dipolmoment ( en måling av den relative affinitet elektron innen et molekyl , dipol momentene er ikke-eksisterende i trihydrogen kationer , fordi alle tre atomer er i lik avstand og har samme affinitet for elektroner ) . Undersøkelse via ultrafiolett lys er også umulig på grunn av det faktum at det ville ødelegge molekylet. Til slutt, ved bruk av en teknikk som kalles Rovibronic spektroskopi tillot identifisering og analyse av trihydrogen kation. Det er i stand til å stabilt eksistere i rommet på grunn av lave temperaturer og lav tetthet av rommet mellom , og ble funnet å eksistere hovedsakelig i atmosfæren på slike jovianske planeter som Jupiter, Saturn, og Uranus , samt i plasma -området av stjerner .
Betydningen
hydrogen ion , på grunn av sin enkelhet , har en sentral rolle i forståelsen av kjemi og subatomær fysikk . En ionisert hydrogenatom er sentral i Bronsted teorien om syrer . I tillegg er dihydrogen kation som ofte brukes som en lærebok eksempel for å løse Schrodinger ligningen for et molekyl ; siden den kun har en elektron, kan de elektron -elektron beregninger frastøting ignoreres. Til slutt, trihydrogen kation , som har form av en likesidet trekant , blir ofte brukt for eksempel for beregning av elektron-baner over et helt molekyl. Disse unike fordelene med hydrogen ion , samt sin overflod i stjerner , planetenes atmosfærer , og andre regioner hvor den fysiske tilstanden i plasma kan oppstå , gjør det til et interessant og viktig funksjon i mange forskjellige områder av vitenskapen .