Hidron (chimie)

Proprietăți ale solutuluiEdit

În rest, compușii care donează cu ușurință hidroni (acizi Brønsted, vezi mai jos) sunt în general soluturi polari, hidrofili și sunt adesea solubili în solvenți cu permitivitate statică relativă mare (constante dielectrice). Printre exemple se numără acizii organici precum acidul acetic (CH3COOH) sau acidul metansulfonic (CH3SO3H). Cu toate acestea, porțiunile nepolare mari ale moleculei pot atenua aceste proprietăți. Astfel, ca urmare a lanțului său alchilic, acidul octanoic (C7H15COOH) este considerabil mai puțin hidrofil în comparație cu acidul acetic.

Hidronul nesolvat (un nucleu atomic de hidrogen complet liber sau „gol”) nu există în faza condensată (lichidă sau solidă). Deși se spune uneori că superacidele își datorează puterea extraordinară de donare de hidroni prezenței „hidronilor liberi”, o astfel de afirmație este extrem de înșelătoare: chiar și pentru o sursă de „hidroni liberi” precum H
2F+
, unul dintre cationii superacidici prezenți în superacidul acid fluoroantimonic (HF:SbF5), detașarea unui H+
liber se face cu o penalizare energetică enormă, de ordinul a câteva sute de kcal/mol. Acest lucru exclude efectiv posibilitatea ca hidronul liber să fie prezent în soluție, chiar și ca un intermediar trecător. Din acest motiv, în acizii puternici lichizi, se crede că hidronii difuzează prin transfer secvențial de la o moleculă la alta de-a lungul unei rețele de legături de hidrogen prin ceea ce se numește mecanismul Grotthuss.

AciditateEdit

Ionul hidron poate încorpora o pereche de electroni de la o bază Lewis în moleculă prin aducțiune:

+
+ :L → +

Datorită acestei capturi a bazei Lewis (L), ionul hidron are caracter acid Lewis. Din punct de vedere al teoriei bazelor acide tari/ușoare (HSAB), hidronul gol este un acid Lewis infinit de tare.

Hidronul joacă un rol central în teoria acido-bazică Brønsted-Lowry: o specie care se comportă ca un donator de hidroni într-o reacție este cunoscută sub numele de acid Brønsted, în timp ce specia care acceptă hidronul este cunoscută sub numele de bază Brønsted. În reacția acid-bază generică prezentată mai jos, HA este acidul, în timp ce B (indicat cu o pereche solitară) este baza: HA + :B → +
+ :A-

Forma hidratată a cationului de hidrogen, ionul de hidroniu (hidroxoniu) H
3O+
(aq), este un obiect cheie al definiției lui Arrhenius pentru acid. Alte forme hidratate, cationul Zundel H
5O+
2, care este format dintr-un proton și două molecule de apă, și cationul Eigen H
9O+
4, care este format dintr-un ion hidroniu și trei molecule de apă, se presupune că joacă un rol important în difuzia protonilor printr-o soluție apoasă, conform mecanismului Grotthuss. Deși ionul H
3O+
(aq) este adesea prezentat în manualele introductive pentru a sublinia faptul că hidronul nu este niciodată prezent ca specie nesolvată în soluție apoasă, este oarecum înșelătoare, deoarece simplifică în mod exagerat speciația infamant de complexă a protonului dizolvat în apă; noțiunea H+
(aq) este adesea preferată, deoarece transmite solvatarea apoasă, rămânând în același timp neangajantă în ceea ce privește numărul de molecule de apă implicate.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.