Verschil tussen waterstofatoom en waterstofion

Waterstofatomen versus waterstofionen

Waterstof is het eerste en het kleinste element in het periodiek systeem, dat wordt aangeduid als H. Het is ingedeeld in groep 1 en periode 1 in het periodiek systeem vanwege de elektronenconfiguratie: 1s¹. Waterstof kan een elektron opnemen om een ​​negatief geladen ion te vormen, of kan gemakkelijk het elektron doneren om een ​​positief geladen proton te produceren of het elektron delen om covalente bindingen te maken. Vanwege dit vermogen is waterstof aanwezig in een groot aantal moleculen en het is een zeer overvloedig element in de aarde. Waterstof heeft drie isotopen genaamd protium-¹H (geen neutronen), deuterium-²H (één neutron) en tritium- ³H (twee neutronen). Protium is het meest voorkomende van drie met ongeveer 99% relatieve abundantie. Waterstof bestaat als een diatomisch molecuul (H.₂) in de gasfase, en het is een kleurloos, geurloos gas. Bovendien is waterstof een uiterst brandbaar gas en brandt het met een lichtblauwe vlam. Waterstof is niet erg reactief bij normale kamertemperatuur. Bij hoge temperaturen kan het echter snel reageren. H₂ bevindt zich in de oxidatietoestand nul; daarom kan het werken als een reductiemiddel, om metaaloxiden of chloriden te reduceren en metalen af ​​te geven. Waterstof wordt gebruikt in de chemische industrie, zoals ammoniakproductie in Haber-proces. Vloeibare waterstof wordt gebruikt als brandstof in raketten en voertuigen.

De elementen in het periodiek systeem zijn niet stabiel behalve de edelgassen. Daarom proberen elementen te reageren met andere elementen, om de edelgas-elektronenconfiguratie te verkrijgen om stabiliteit te bereiken. Op dezelfde manier moet waterstof ook een elektron krijgen om de elektronenconfiguratie van het edelgas, Helium, te bereiken. Alle niet-metalen reageren met waterstof en vormen waterstofionen. Behalve enkele overeenkomsten, hebben waterstofatoom en waterstofion verschillende fysieke en chemische eigenschappen als gevolg van de verandering van één elektron.

Waterstof Atom

Waterstofatoom is het eerste element in het periodiek systeem. Waterstofatoom heeft één elektron en één proton. Daarom heeft het de elektronenconfiguratie van 1s¹. Het heeft slechts één elektron in de s-sub-orbitaal gevuld waar twee elektronen kunnen worden ondergebracht. Daarom is een waterstofatoom onstabiel en zeer reactief om een ​​stabiele elektronenconfiguratie te verkrijgen. Afhankelijk van de isotoop kan het aantal neutronen in de kern variëren zoals hierboven vermeld.

Waterstof ion

Waterstofion wordt ook hydron genoemd. Het is gemaakt door het verwijderen van een elektron uit atomaire waterstof. Waterstofion heeft een +1 lading (monovalent). Het kation van het protium is specifiek bekend als protonen en ze zijn het type waterstofatomen dat we voornamelijk beschouwen als de natuurlijke abundantie van protium in vergelijking met andere isotopen. Dit bestaat in waterige oplossingen als hydroniumionen (H.₃O⁺). Waterstofionen zijn verantwoordelijk voor de zuurgraad en de concentratie van waterstofionen wordt gebruikt om de pH-waarden te berekenen. Wanneer waterstofatomen reageren met andere niet-metalen worden waterstofionen gevormd, en deze worden geheel of gedeeltelijk vrijgemaakt aan het waterige medium wanneer het molecuul is opgelost.