Vodík je jedním z nejrozšířenějších prvků ve vesmíru , a je jedním z nejjednodušších prvků ( každý atom nejhojnější forma vodíku obsahuje jeden proton , jeden elektron , a žádné neutrony ) . Za určitých podmínek , vodík vyskytuje jako iont , kde jeho neobvyklé vlastnosti, aby to předmětem zvláštního zájmu chemiků , fyziků a astronomů . Identifikace
Vodík jenejmenší a nejlehčí atom . I když se může vyskytovat v různých “ těžkých “ formy přidáním neutrony , což je nejběžnější forma vodíku má pouze jeden proton a jeden elektron , což je velmi jednoduché . To je takénejhojnější element ve vesmíru a tvoří 75 % hmotnosti vesmíru . Čistý vodík je vzácný na zemi a je běžně vyrábí průmyslově z uhlovodíků , kde je většina plynu okamžitě použity . Většina vodíku ve vesmíru se vyskytuje v jeho plazmatické podobě ve hvězdách .
Mylné
Pro mnoho lidí ,termín vodíkových iontů existuje z hlediska acidobazické chemie . Vodík kation je obvykle označován jako proton , protože se skládá pouze jako proton s bez elektrony , což má významný dopad v teorii Bronstedovu kyselin , který se odkazuje na kyselinu jako donor protonu a báze jako akceptor elektronů . Tato terminologie vodíkový iont , však může být zavádějící , jako nahý proton neexistuje v nějakém druhu řešení vzhledem k jeho tendence vázat se na jiné molekuly . V důsledku toho , v řešení zahrnující vodu ,vodíkových iontů je často označován jako hydronium iont , který je přidání protonu na molekuly vody .
Druhy celým
stabilnější forma vodíkových iontů je známý jako dihydronium iont , který se skládá ze dvou protonů a jednoho elektronu . Jako takový , jenejjednodušší molekula a lze je nalézt v první řadě ve vesmírném prostoru . Dihydrogenfosforečnan kationty mohou být tvořeny dvěma způsoby :reakcí trihydrogen kationtu s vysokou energetickou fotonu nebo elektron . V obou případech ,další elektron je tvořen . Dihydrogenfosforečnan kationty mohou reagovat za vzniku trihydrogen kationty , a trihydrogen kationty mohou reagovat s dihydrogenfosforečnan kationty také, i když v tomto případě neexistuje žádná čistá změna materiálu , i když změny v elementárních otočení může mít za následek .
Typy
trihydrogen kationtů byla poprvé pozorována v roce 1911 na základě analýzy plazmových výbojů . Během této analýzy ,unikátní molekula s poměrem 03:01 hmoty k náboji byla identifikována , který pokládá se buďtrihydrogen kation nebouhlíku bez elektrony . Vzhledem k tomu, druhý je velmi nepravděpodobné , jakož iskutečnost, že tato specie bylo zjištěno, že zvyšují , když se přidá další plynný vodík , se dospělo k závěru , žemolekula je neidentifikovaný a trihydrogen kationty . Trihydrogen kationty jsou těžké analyzovat , protože nemají dipólový moment (měření relativní elektronové afinitě v molekule , dipólové momenty jsou neexistující v trihydrogen kationty , protože všechny tři atomy jsou ve stejné vzdálenosti a mají stejnou afinitu pro elektrony ) . Zkouška pomocí ultrafialového světla , je také možné vzhledem k tomu, že by se zničit molekulu . Nakonec , přes použití techniky zvané Rovibronic spektroskopie povoleno pro identifikaci a analýzu trihydrogen kationtu . Je schopen stabilně existovat v prostoru, vzhledem k nízké teplotě a nízké hustoty mezihvězdného prostoru , a bylo zjištěno, že v první řadě existují v atmosférách Jupiteru takových planet jako Jupiter , Saturn , Uran a , stejně jako v oblasti plazmové hvězd .
Význam
vodíkových iontů , díky své jednoduchosti , má ústřední roli v chápání chemie a subatomární fyziky . Ionizovaný atom vodíku má zásadní význam pro teorii Bronstedovou kyselin . Kromě toho ,dihydrogenfosforečnan kation je často používán jako příklad učebnice pro řešení Schrödingerovy rovnice pro molekulu ; protože má pouze jeden elektron , na odpuzování výpočty elektron – elektron mohou být ignorovány . Konečně ,trihydrogen kation, který má podobu rovnostranného trojúhelníku , je často používán na příklad pro výpočet elektronových orbitalů po celé molekuly . Tyto jedinečné vlastnosti vodíkových iontů , stejně jako jeho množství v hvězd , planet prostředí a jiných oblastí, kde se mohou vyskytnoutfyzický stav plazmy , aby bylozajímavé a důležité funkce v mnoha různých oblastech vědy .