Oldott anyagok tulajdonságaiSzerkesztés

A hidronokat könnyen leadó vegyületek (Brønsted-savak, lásd alább) általában poláris, hidrofil oldott anyagok, és gyakran nagy relatív statikus permittivitású (dielektromos állandóval rendelkező) oldószerekben oldódnak. Ilyen például az olyan szerves savak, mint az ecetsav (CH3COOH) vagy a metánszulfonsav (CH3SO3H). A molekula nagy nem poláris részei azonban gyengíthetik ezeket a tulajdonságokat. Így az alkillánc következtében az oktánsav (C7H15COOH) az ecetsavhoz képest lényegesen kevésbé hidrofil.

A nem oldott hidron (teljesen szabad vagy “csupasz” hidrogén atommag) nem létezik a kondenzált (folyékony vagy szilárd) fázisban. Bár a szupersavakról néha azt mondják, hogy rendkívüli hidron-leadó képességüket a “szabad hidronok” jelenlétének köszönhetik, ez a kijelentés erősen félrevezető: még egy olyan “szabad hidronforrás” esetében is, mint a H
2F+
, a szupersav fluorantimon-savban (HF:SbF5) jelen lévő egyik szupersavas kation, a szabad H+
leválasztása még mindig hatalmas, több száz kcal/mol nagyságrendű energetikai büntetéssel jár. Ez gyakorlatilag kizárja annak lehetőségét, hogy a szabad hidron jelen legyen az oldatban, még ha csak múló köztitermékként is. Ezért a folyékony erős savakban a hidronok feltehetően a hidrogénkötések hálózata mentén, az úgynevezett Grotthuss-mechanizmuson keresztül diffundálnak egymás után az egyik molekuláról a másikra.

SavasságSzerkesztés

A hidronion egy Lewis-bázisból egy elektronpárt képes beépíteni a molekulába addukcióval:

+
+ :L → +

A Lewis-bázis (L) e befogása miatt a hidronion Lewis-savas jellegű. A Hard/Soft Acid Base (HSAB) elmélet értelmében a csupasz hidron végtelenül kemény Lewis-sav.

A hidron központi szerepet játszik a Brønsted-Lowry sav-bázis elméletben: a reakcióban hidrondonorként viselkedő fajt Brønsted-savnak, míg a hidront elfogadó fajt Brønsted-bázisnak nevezzük. Az alább látható általános sav-bázis reakcióban a HA a sav, míg a B (egy magányos párral ábrázolva) a bázis:

HA + :B → +
+ :A-

A hidrogénkation hidratált formája, a hidrónium (hidroxónium) ion H
3O+
(aq), Arrhenius sav definíciójának egyik legfontosabb tárgya. Más hidratált formák, a Zundel-kation H
5O+
2, amely egy protonból és két vízmolekulából keletkezik, és az Eigen-kation H
9O+
4, amely egy hidróniumionból és három vízmolekulából keletkezik, az elmélet szerint fontos szerepet játszanak a protonok vizes oldatban történő diffúziójában a Grotthuss-mechanizmus szerint. Bár a H
3O+
(aq) iont gyakran feltüntetik a bevezető tankönyvekben annak hangsúlyozására, hogy a hidronium soha nincs jelen oldatlan fajként a vizes oldatban, ez némileg félrevezető, mivel túlzottan leegyszerűsíti a vízben szolvált proton hírhedten bonyolult speciációját; a H+
(aq) jelölést gyakran előnyben részesítik, mivel ez a vizes szolvációt közvetíti, miközben a résztvevő vízmolekulák számát illetően nem kötelező érvényű.