Η βασική διαφορά μεταξύ του ατόμου υδρογόνου και του ιόντος υδρογόνου είναι ότι το άτομο υδρογόνου είναι ουδέτερο ενώ το ιόν υδρογόνου φέρει φορτίο.
Το υδρογόνο είναι το πρώτο και το μικρότερο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα και συμβολίζεται ως Η. Κατηγοριοποιείται στην ομάδα 1 και στην περίοδο 1 στον περιοδικό πίνακα λόγω της διαμόρφωσης ηλεκτρονίων του: 1s1Το υδρογόνο μπορεί να πάρει ένα ηλεκτρόνιο για να σχηματίσει ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν ή μπορεί εύκολα να δωρίσει το ηλεκτρόνιο για να παράγει ένα θετικά φορτισμένο πρωτόνιο. Εάν όχι, μπορεί να μοιραστεί το ηλεκτρόνιο για να δημιουργήσει ομοιοπολικούς δεσμούς.
Τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα δεν είναι σταθερά εκτός από τα ευγενή αέρια. Επομένως, τα στοιχεία προσπαθούν να αντιδράσουν με άλλα στοιχεία προκειμένου να αποκτήσουν τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων ευγενούς αερίου και να επιτύχουν σταθερότητα. Ομοίως, το υδρογόνο πρέπει επίσης να αποκτήσει ένα ηλεκτρόνιο για να επιτύχει τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων του ευγενούς αερίου, του ηλίου. Όταν επιτυγχάνεται αυτή η διαμόρφωση ηλεκτρονίων, σχηματίζει το ιόν υδρογόνου.
Τι είναι ένα άτομο υδρογόνου;
Το άτομο υδρογόνου είναι το πρώτο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα. Ένα άτομο υδρογόνου έχει ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο. Ως εκ τούτου, η διαμόρφωση ηλεκτρονίων του είναι 1s1 Επιπλέον, έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο στο s-υπο-υποδομήλιο αν και αυτό το τροχιακό μπορεί να φιλοξενήσει δύο ηλεκτρόνια. Έτσι, το άτομο υδρογόνου είναι ασταθές και πολύ αντιδραστικό προκειμένου να αποκτήσει μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων.
Εικόνα 1: Δομή του ατόμου υδρογόνου
Δεδομένου ότι ο αριθμός των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο υδρογόνου είναι παρόμοιος, αυτό το άτομο δεν φέρει καθαρό φορτίο. Επομένως, λέμε ότι είναι ουδέτερο. Ωστόσο, υπάρχουν τρία ισότοπα υδρογόνου: πρωτίου-1Η (χωρίς νετρόνια), δευτέριο-2Η (ένα νετρόνιο) και τρίτιο-3Η (δύο νετρόνια). Αυτά τα ισότοπα έχουν ποικίλους αριθμούς νετρονίων στον ατομικό πυρήνα.
Τι είναι ένα ιόν υδρογόνου;
Το ιόν υδρογόνου είναι η μορφή στοιχείου υδρογόνου που φέρει φορτίο. Το φορτίο αυτού του ιόντος μπορεί να είναι είτε θετικό είτε αρνητικό, ανάλογα με τον τρόπο που σχηματίζεται. Μπορεί να σχηματιστεί είτε από την αφαίρεση ενός ηλεκτρονίου από το ατομικό υδρογόνο είτε από την απόκτηση ηλεκτρονίων. Επομένως, το ιόν υδρογόνου έχει φορτίο +1 ή -1 (μονοσθενές). Μπορούμε να συμβολίσουμε το θετικά φορτισμένο ιόν υδρογόνου ως Η+ (κατιόν) και το αρνητικό ιόν ως Η- (ανιόν).
Εικόνα 2: Σχηματισμός ιόντων από άτομο υδρογόνου
Το κατιόν του πρωτίου είναι συγκεκριμένα γνωστό ως πρωτόνια και είναι ο τύπος των ατόμων υδρογόνου που θεωρούμε κυρίως στις χημικές αντιδράσεις, καθώς η φυσική αφθονία του πρωτίου είναι πολύ υψηλή σε σύγκριση με άλλα ισότοπα. Επιπλέον, αυτό υπάρχει σε υδατικά διαλύματα ως ιόντα υδρονίου (H3O+).
Τα ιόντα υδρογόνου είναι υπεύθυνα για την οξύτητα και η συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου λαμβάνεται για τον υπολογισμό των τιμών του pH. Όταν τα άτομα υδρογόνου αντιδρούν με άλλα αμέταλλα, σχηματίζονται ιόντα υδρογόνου, τα οποία απελευθερώνονται στο υδατικό μέσο πλήρως ή μερικώς όταν το μόριο διαλύεται. Αν και ο σχηματισμός ανιόντος υδρογόνου είναι σπάνιος, σχηματίζεται όταν το υδρογόνο αντιδρά με μέταλλα όπως τα μέταλλα της ομάδας 1.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ατόμου υδρογόνου και ιόντος υδρογόνου;
Το υδρογόνο είναι το μικρότερο χημικό στοιχείο. Έχει ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, με αποτέλεσμα να είναι ουδέτερο. Ωστόσο, τα ιόντα του ατόμου υδρογόνου είναι φορτισμένα είδη. Έτσι, η βασική διαφορά μεταξύ ατόμου υδρογόνου και ιόντος υδρογόνου είναι ότι το άτομο υδρογόνου είναι ουδέτερο ενώ το ιόν υδρογόνου φέρει φορτίο. Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ του ατόμου υδρογόνου και του ιόντος υδρογόνου είναι ότι το άτομο υδρογόνου έχει ένα ηλεκτρόνιο ενώ το κατιόν του υδρογόνου δεν έχει ηλεκτρόνια και το ανιόν του υδρογόνου έχει δύο ηλεκτρόνια.
Επιπλέον, το άτομο υδρογόνου είναι εξαιρετικά αντιδραστικό προκειμένου να αποκτήσει μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων. Όμως, τα ιόντα υδρογόνου είναι λιγότερο/δεν αντιδρούν αφού έχουν ήδη αποκτήσει τη σταθερή κατάσταση. Το φορτίο του κατιόντος είναι +1 και το φορτίο των ανιόντων είναι -1. Έτσι, μπορούμε να το θεωρήσουμε και ως διαφορά μεταξύ ατόμου υδρογόνου και ιόντος υδρογόνου.
Σύνοψη – Άτομο Υδρογόνου έναντι Ιόντος Υδρογόνου
Το υδρογόνο είναι το πρώτο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα στοιχείων. Επομένως, είναι το μικρότερο άτομο. Μπορεί να σχηματίσει είτε θετικά φορτισμένα είτε αρνητικά φορτισμένα ιόντα. Η βασική διαφορά μεταξύ του ατόμου υδρογόνου και του ιόντος υδρογόνου είναι ότι το άτομο υδρογόνου είναι ουδέτερο ενώ το ιόν υδρογόνου φέρει φορτίο.
