Brint er den mindste og letteste atom . Selv om det kan eksistere i forskellige "tunge " former ved tilsætning af neutroner , den mest almindelige form af hydrogen kun har en proton og en elektron, hvilket gør det ekstremt enkelt. Det er også den mest udbredte grundstof i universet og udgør 75% af universets masse. Pure brintgas er sjælden på jorden og er almindeligt industrielt fremstillet fra kulbrinter, hvor hovedparten af gassen straks anvendes . De fleste af universets brint forekommer i sin plasma form stjerner .
Misforståelser
For mange mennesker , eksisterer begrebet brint -ion i form af syre-base kemi. En hydrogen kation omtales typisk som en proton , da det består udelukkende som en proton med nogen elektroner , som har store konsekvenser i Brønsted teori af syrer , som henviser til en syre som protondonor og en base som en elektronacceptor . Denne terminologi for en hydrogen- ion, kan imidlertid være misvisende, da en nøgen proton ikke findes i nogen form for løsning på grund af dens tendens til at binde til andre molekyler. Som et resultat, i løsninger, der omfatter vand , en brint -ion er ofte omtalt som en hydroniumion , der er tilføjelsen af en proton til en vand molekyle.
Typer
En mere stabil form af en hydrogen -ion er kendt som dihydronium ion, som består af to protoner og en elektron . Som sådan er det enklest mulige molekyle og kan primært findes i ydre rum . Dihydrogen kationer kan dannes på to måder: omsætning af en trihydrogen kation med en højenergi foton eller en elektron. I begge tilfælde er en ekstra elektron dannet. Dihydrogen kationer kan reagere for at danne trihydrogen kationer , og trihydrogen kationer kan reagere med dihydrogenphosphater kationer så godt, selv om det i sidstnævnte tilfælde er der ingen ændring af materialer, netto , selvom ændringer i subatomare spins kan medføre.
Typer
trihydrogen kation blev først observeret i 1911 fra den analyse af udslip plasma . I denne analyse blev et unikt molekyle med et 3:1 masse -til- ladningsforhold identificeret, som blev postuleret at være enten den trihydrogen kation eller et carbonatom med ingen elektroner. Da sidstnævnte er meget usandsynligt , samt det faktum, at denne specie blev observeret at stige, når yderligere hydrogengas blev tilsat, blev det konkluderet, at den uidentificerede molekyle var en trihydrogen kationer. Trihydrogen kationer er vanskeligt at analysere , fordi de ikke har nogen dipolmoment ( en måling af den relative elektron affinitet inde i et molekyle , dipolmomenter er eksisterende i trihydrogen kationer fordi alle tre atomer er lige langt og har samme affinitet for elektroner ) . Undersøgelse via ultraviolet lys er også umulig på grund af det faktum, at det ville ødelægge molekylet. Endelig ved brug af en teknik kaldet Rovibronic spektroskopi tilladt for identifikation og analyse af det trihydrogen kation. Det er i stand til stabilt at eksistere i rummet på grund af lave temperaturer og den lave densitet af det interstellare rum , og blev fundet primært eksistere i atmosfærer sådanne Jovian planeter som Jupiter, Saturn og Uranus, såvel som i plasma region stjerner .
betydning
brint -ion, på grund af sin enkelhed, har en central rolle i forståelsen af kemi og subatomar fysik . En ioniseret hydrogenatom er central for Brønsted teori af syrer . Desuden er dihydrogenformen kation ofte brugt som et skoleeksempel for at løse Schrödingerligningen for et molekyle ; idet det kun har en elektron kan elektron -elektron frastødning beregninger blive ignoreret. Endelig trihydrogen kation , der tager form af en ligesidet trekant , der ofte bruges af et eksempel til beregning af elektron orbitaler over en hel molekyle . Disse unikke funktioner i brint -ion , såvel som dens overflod i stjerner , planeternes atmosfærer , og andre regioner, hvor den fysiske tilstand af plasma kan opstå , gør det en interessant og vigtig funktion i mange forskellige områder af videnskaben.