Liuenneiden aineiden ominaisuudetEdit

Muuten samanarvoisina yhdisteet, jotka luovuttavat helposti hydroneita (Brønstedin hapot, ks. jäljempänä), ovat yleensä polaarisia, hydrofiilisiä liuottimia, ja ne liukenevat usein liuottimiin, joilla on suuri suhteellinen staattinen permittiivisyys (dielektrisyysvakio). Esimerkkejä ovat orgaaniset hapot, kuten etikkahappo (CH3COOH) tai metaanisulfonihappo (CH3SO3H). Molekyylin suuret poolittomat osat voivat kuitenkin heikentää näitä ominaisuuksia. Niinpä oktaanihappo (C7H15COOH) on alkyyliketjunsa vuoksi huomattavasti vähemmän hydrofiilinen kuin etikkahappo.

Liukenemattoman hydronin (täysin vapaan tai ”paljaan” vetyatomin ytimen) ei ole olemassa tiivistyvässä (nestemäisessä tai kiinteässä) faasissa. Vaikka superhappojen sanotaan joskus olevan poikkeuksellisen hydronien luovuttavan voimansa ”vapaiden hydronien” ansiosta, tällainen väite on erittäin harhaanjohtava: jopa sellaisen ”vapaiden hydronien” lähteen, kuten H
2F+
, yhden superhapon fluoroantimonihapossa (HF:SbF5) esiintyvän superhappoisen kationin, osalta vapaan H+
:n irtoaminen aiheuttaa valtavan energeettisen haittatekijän, joka on suuruusluokkaa useita satoja kcal/mol. Tämä sulkee tehokkaasti pois sen mahdollisuuden, että vapaa hydroni olisi liuoksessa edes ohimenevänä välituotteena. Tästä syystä nestemäisissä vahvoissa hapoissa hydronien uskotaan diffundoituvan siirtymällä peräkkäin molekyylistä toiseen vetysidosten verkostoa pitkin niin sanotun Grotthussin mekanismin avulla.

Happamuus Muokkaa

Hydroni-ioni voi sisällyttää molekyyliin Lewisin emäksen elektroniparin adduktiolla:

+
+ :L → +

Tämän Lewisin emäksen (L) kaappauksen vuoksi hydroni-ionilla on Lewisin happamuus. Kovien/pehmeiden happoemästen (HSAB) teorian kannalta paljas hydroni on äärettömän kova Lewis-happo.

Hydronilla on keskeinen rooli Brønsted-Lowryn happo-emästeoriassa: laji, joka käyttäytyy reaktiossa hydronin luovuttajana, tunnetaan Brønsted-hapoksi, kun taas laji, joka ottaa hydronin vastaan, tunnetaan Brønsted-emäkseksi. Alla olevassa yleisessä happo-emäs-reaktiossa HA on happo, kun taas B (kuvassa yksinäinen pari) on emäs:

HA + :B → +
+ :A-

Vetykationin hydratoitu muoto, hydronium (hydroksonium) -ioni H
3O+
(aq), on Arrheniuksen hapon määritelmän keskeinen kohde. Muilla hydratoiduilla muodoilla, Zundelin kationilla H
5O+
2, joka muodostuu protonista ja kahdesta vesimolekyylistä, ja Eigenin kationilla H
9O+
4, joka muodostuu hydroniumionista ja kolmesta vesimolekyylistä, on teorian mukaan tärkeä rooli protonien diffuusiossa vesiliuoksessa Grotthussin mekanismin mukaisesti. Vaikka ioni H
3O+
(aq) esitetään usein johdantokirjoissa sen korostamiseksi, että hydroni ei koskaan esiinny liukenemattomana lajina vesiliuoksessa, se on jossain määrin harhaanjohtava, koska se yksinkertaistaa liikaa vedessä liuenneen protonin äärettömän monimutkaista erilaistumista; usein käytetään mieluummin merkintää H+
(aq), koska se ilmaisee liukenemisen vesiliuoksessa mutta ei kuitenkaan ole yksiselitteinen osallistuvien vesimolekyylien lukumäärän suhteen.