Propriedades solúveisEditar
Outras coisas sendo iguais, compostos que doam facilmente hidratos (ácidos Brønsted, ver abaixo) são geralmente polares, solutos hidrofílicos e são frequentemente solúveis em solventes com alta permissividade relativa estática (constantes dieléctricas). Exemplos incluem ácidos orgânicos como ácido acético (CH3COOH) ou ácido metanossulfónico (CH3SO3H). Contudo, grandes porções não polares da molécula podem atenuar estas propriedades. Assim, como resultado da sua cadeia alquílica, o ácido octanóico (C7H15COOH) é consideravelmente menos hidrofílico comparado ao ácido acético.
O hidrão não-solvado (um núcleo atómico de hidrogénio completamente livre ou “nu”) não existe na fase condensada (líquida ou sólida). Embora às vezes se diga que os superácidos devem seu extraordinário poder hidratante à presença de “hidrons livres”, tal afirmação é altamente enganosa: mesmo para uma fonte de “hidrons livres” como H
2F+
, um dos cátions superácidos presentes no ácido fluoroantimônico superácido (HF:SbF5), o desprendimento de um H+
livre ainda vem com uma enorme penalidade energética na ordem de várias centenas de kcal/mol. Isto efectivamente exclui a possibilidade do hidrão livre estar presente em solução, mesmo como um intermediário fugaz. Por esta razão, nos ácidos fortes líquidos, acredita-se que os hidrons se difundem por transferência sequencial de uma molécula para outra ao longo de uma rede de ligações de hidrogênio através do que é conhecido como mecanismo Grotthuss.
AcidezEditar
O ião-hidro pode incorporar um par de electrões de uma base de Lewis na molécula por adução:
+
+ :L → +
Por causa desta captura da base de Lewis (L), o ião-hidro tem carácter ácido de Lewis. Em termos da teoria da Base Ácida Duro/Esquerda (HSAB), o hidrão nu é um ácido de Lewis infinitamente duro.
O hidrão tem um papel central na teoria da base ácida Brønsted-Lowry: uma espécie que se comporta como doadora de hidrão numa reacção é conhecida como o ácido Brønsted, enquanto que a espécie que aceita o hidrão é conhecida como a base Brønsted. Na reação genérica ácido-base mostrada abaixo, HA é o ácido, enquanto que B (mostrado com um par solitário) é a base:
HA + :B → +
+ :A-
A forma hidratada do cátion de hidrogénio, o ião H
3O+
(aq), é um objecto chave da definição de ácido de Arrhenius. Outras formas hidratadas, o cátion Zundel H
5O+
2, que é formado a partir de um próton e duas moléculas de água, e o cátion Eigen H
9O+
4, que é formado a partir de um íon hidrónico e três moléculas de água, são teorizados para desempenhar um papel importante na difusão dos prótons através de uma solução aquosa de acordo com o mecanismo de Grotthuss. Embora o íon H
3O+
(aq) seja frequentemente mostrado em livros de introdução para enfatizar que o hidron nunca está presente como uma espécie não-solvada em solução aquosa, ele é um pouco enganador, pois simplifica demais a especiação infamemente complexa do próton solvado em água; a notação H+
(aq) é frequentemente preferida, uma vez que ela transmite uma solvação aquosa enquanto permanece sem compromisso com relação ao número de moléculas de água envolvidas.