Acerca de la ionización del hidrógeno

El hidrógeno es uno de los elementos más abundantes en el universo , y es uno de los elementos más simples ( cada átomo de la forma más abundante de hidrógeno contiene un protón , un electrón , y ningún neutrón ) . Bajo ciertas condiciones , el hidrógeno se produce como un ion , donde sus inusuales propiedades hacen que sea de especial interés para los químicos , los físicos y los astrónomos. Identificación

El hidrógeno es el átomo más pequeño y ligero . A pesar de que puede existir en varias formas "pesados" mediante la adición de neutrones , la forma más común de hidrógeno tiene sólo un protón y un electrón , por lo que es extremadamente simple . También es el elemento más abundante en el universo , y constituye el 75 % de la masa del universo . Gas de hidrógeno puro es rara en la tierra y se produce comúnmente industrialmente a partir de hidrocarburos , donde se utiliza inmediatamente la mayoría del gas . La mayor parte del hidrógeno del universo se produce en su forma de plasma en las estrellas.
Conceptos erróneos

Para muchas personas, existe el ion hidrógeno plazo en términos de química ácido -base. Un catión de hidrógeno se refiere típicamente como un protón , ya que se compone únicamente como un protón sin electrones , lo que tiene importantes implicaciones en la teoría de Bronsted de ácidos , que se refiere a un ácido como un donador de protones y una base como un aceptor de electrones . Esta terminología para un ion de hidrógeno , sin embargo , puede inducir a error , como un protón desnudo no existe en cualquier tipo de solución debido a sus tendencias para unirse a otras moléculas . Como resultado , en soluciones relacionadas con el agua , un ion de hidrógeno se refiere a menudo como un ion hidronio , que es la adición de un protón a una molécula de agua .

Tipos

una forma más estable de un ion de hidrógeno se conoce como el ion dihydronium , que consiste en dos protones y un electrón . Como tal, es la molécula más simple posible y se puede encontrar principalmente en el espacio interestelar . Cationes de dihidrógeno se pueden formar de dos maneras : la reacción de un catión trihidrógeno con un fotón de alta energía o un electrón . En ambos casos , se forma un electrón adicional . Cationes de dihidrógeno pueden reaccionar para formar trihidrógeno cationes , y cationes trihidrógeno pueden reaccionar con cationes dihidrógeno así , aunque en este último caso no hay ningún cambio neto de materiales , a pesar de los cambios en los giros subatómicas pueden resultar.

Tipos

el catión trihidrógeno se observó por primera vez en 1911 a partir del análisis de las descargas de plasma . Durante este análisis , se identificó una molécula única con una relación de 03:01 - masa-carga , que se postula que bien el catión de trihidrógeno o un carbono con no hay electrones . Puesto que este último es muy poco probable , así como el hecho de que se observó esta especie a aumentar cuando se añadió gas hidrógeno adicional , se concluyó que la molécula no identificada era una cationes trihidrógeno . Cationes trihidrógeno son difíciles de analizar , porque no tienen momento dipolar ( una medida de la afinidad electrónica relativa dentro de una molécula , momentos dipolares son inexistentes en cationes trihidrógeno porque los tres átomos son equidistantes y tienen la misma afinidad por los electrones ) . El examen a través de la luz ultravioleta también es imposible debido al hecho de que iba a destruir la molécula. Por último , a través del uso de una técnica llamada espectroscopia de rovibrónica permitido para la identificación y el análisis del catión trihidrógeno . Es capaz de existir de manera estable en el espacio debido a las bajas temperaturas y la baja densidad del espacio interestelar, y se encontró que existen principalmente en las atmósferas de los planetas jovianos tales como Júpiter , Saturno y Urano , así como en la región de plasma de las estrellas .
Importancia

el ion hidrógeno, debido a su simplicidad , tiene un papel central en la comprensión de la química y la física subatómica . Un átomo de hidrógeno ionizado es central a la teoría de Bronsted de ácidos . Además , el catión dihidrógeno se utiliza a menudo como un ejemplo de libro para la solución de la ecuación de Schrodinger para una molécula ; ya que tiene sólo un electrón , los cálculos de repulsión electrón-electrón puede ser ignorado . Por último , el catión trihidrógeno , que toma la forma de un triángulo equilátero , se utiliza a menudo de un ejemplo para el cálculo de orbitales de electrones a través de una molécula entera . Estas características únicas del ion de hidrógeno , así como su abundancia en las estrellas, las atmósferas planetarias , y otras regiones en las que puede ocurrir el estado físico del plasma, lo convierten en una característica interesante e importante en muchas áreas diferentes de la ciencia.