Гидроний ионы және сутегі ионы
Периодтық жүйедегі бірінші және ең кіші элемент болып табылатын сутегі Н деп белгіленеді. Электрондық конфигурациясына байланысты ол периодтық жүйеде 1-топқа және 1-периодқа жіктеледі: 1s 1 Сутегі теріс зарядталған ион түзу үшін электронды қабылдай алады немесе оң зарядталған протонды шығару үшін электронды оңай бере алады немесе коваленттік байланыстар жасау үшін электронды бөлісе алады. Осы қабілетке байланысты сутегі көптеген молекулаларда болады және ол жер бетінде өте мол элемент болып табылады. Сутегінің протий-1H (нейтрондарсыз), дейтерий-2H (бір нейтрон) және тритий- деп аталатын үш изотопы бар. 3H (екі нейтрон). Протий салыстырмалы түрде шамамен 99% болатын үшеуінің ішінде ең көп таралған. Сутегі газ фазасында екі атомды молекула (H2) түрінде болады және ол түссіз, иіссіз газ. Сонымен қатар, сутегі өте тез тұтанатын газ және ол ашық көк жалынмен жанады. Қалыпты бөлме температурасында сутегі өте белсенді емес. Дегенмен, жоғары температурада ол тез әрекет ете алады. H2нөлдік тотығу күйінде; сондықтан ол металл оксидтерін немесе хлоридтерді азайту және металдарды босату үшін тотықсыздандырғыш ретінде әрекет ете алады. Сутегі химия өнеркәсібінде, мысалы, Хабер процесінде аммиак өндіруде қолданылады. Сұйық сутегі зымырандар мен көліктерде отын ретінде пайдаланылады.
Периодтық жүйедегі элементтер асыл газдардан басқа тұрақты емес. Сондықтан элементтер тұрақтылыққа жету үшін асыл газдың электронды конфигурациясын алу үшін басқа элементтермен әрекеттесуге тырысады. Сол сияқты, сутегі де асыл газ, гелийдің электронды конфигурациясына жету үшін электрон алуы керек. Барлық бейметалдар сутегімен әрекеттесіп, сутегі иондарын түзеді. Иондар әртүрлі жолдармен маңызды. Олар ерітінділерде электр тогын өткізеді. Әртүрлі иондар қосылса, жаңа қасиеттері бар қосылыстар түзіледі. Қышқылдықты сақтауда әсіресе сутегі иондары маңызды.
Сутегі ионы
Сутегі ионы гидрон деп те аталады. Ол атомдық сутегінен бір электронды алу арқылы жасалады. Сутегі ионының заряды +1 (моновалентті). Протийдің катионы протондар ретінде белгілі және олар біз негізінен протий ретінде қарастыратын сутегі атомдарының түрі, олардың табиғи көптігі басқа изотоптармен салыстырғанда өте жоғары. Бұл сулы ерітінділерде гидроний иондары түрінде болады (H3O+). Сутегі иондары қышқылдыққа жауапты, ал рН мәндерін есептеу үшін сутегі иондарының концентрациясы алынады. Сутегі атомдары басқа металдармен әрекеттескенде сутегі иондары түзіледі және олар молекула еріген кезде толық немесе ішінара сулы ортаға шығарылады.
Гидроний ионы
Гидроний ионы H3O+ белгісімен белгіленеді. Бұл судың протондалуынан пайда болатын оң ион. Екі су молекуласы әрекеттескенде гидроний ионы мен гидроксид ионы түзілуі мүмкін (судың автоматты диссоциациясы). Таза суда рН мәні 7 болғанда гидроний иондары мен гидроксид иондарының саны тең болады.
Сутегі ионы мен гидроний ионының айырмашылығы неде?
• Сутегі ионы H+ белгісімен, ал гидроний ионы H3O таңбасымен белгіленген +.
• Сутегі ионы сутегі атомынан электронды алу арқылы алынады. Бұл өте белсенді болғандықтан, сулы ортада ол сумен қосылып, гидроний ионын түзеді.
• Гидрон иондары судың протондануы арқылы да түзіледі.
• Гидрони иондары сутегі иондарына қарағанда тұрақты.
