Разница между атомом водорода и ионом водорода

ключевое отличие между атомом водорода и ионом водорода является то, что атом водорода нейтрален, а ион водорода несет заряд.

Водород является первым и наименьшим элементом в периодической таблице и обозначается как H. Он классифицируется как группа 1 и период 1 в периодической таблице из-за своей электронной конфигурации: 1s¹. Водород может поглощать электрон, чтобы сформировать отрицательно заряженный ион, или может легко пожертвовать электрон, чтобы произвести положительно заряженный протон. Если нет, он может поделиться электроном, чтобы сделать ковалентные связи.

Элементы в периодической таблице не являются стабильными, за исключением благородных газов. Поэтому элементы пытаются взаимодействовать с другими элементами, чтобы получить электронную конфигурацию благородного газа и достичь стабильности. Точно так же водород также должен получить электрон для достижения электронной конфигурации благородного газа гелия. При достижении этой электронной конфигурации он образует ион водорода.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое атом водорода 
3. Что такое водородный ион
4. Сравнение бок о бок - атом водорода и ион водорода в табличной форме
5. Резюме

Что такое атом водорода?

Атом водорода является первым элементом в периодической таблице. Атом водорода имеет один электрон и один протон. Следовательно, его электронная конфигурация равна 1 с¹. Кроме того, он имеет только один электрон в s-суборбитале, хотя эта орбиталь может вместить два электрона. Таким образом, атом водорода нестабилен и очень реактивен, чтобы получить стабильную электронную конфигурацию.

Рисунок 1: Структура атома водорода

Поскольку число протонов и электронов в атоме водорода одинаково, этот атом не несет суммарный заряд. Поэтому мы говорим, что это нейтрально. Однако существует три изотопа водорода: протий-1Н (без нейтронов), дейтерий-2Н (один нейтрон) и тритий-3Н (два нейтрона). Эти изотопы имеют различное количество нейтронов в атомном ядре.

Что такое водородный ион?

Ион водорода является формой водородного элемента, который несет заряд. Заряд этого иона может быть положительным или отрицательным, в зависимости от того, как он образуется. Он может образоваться либо в результате удаления одного электрона из атомарного водорода, либо из-за накопления электронов. Следовательно, ион водорода имеет заряд +1 или -1 (одновалентный). Мы можем обозначить положительно заряженный ион водорода как H + (катион) и отрицательный ион как H- (анион).

Рисунок 2: Образование ионов из атома водорода

Катион протия особенно известен как протоны, и они являются типом атомов водорода, которые мы в основном рассматриваем в химических реакциях, поскольку природное содержание протия очень высоко по сравнению с другими изотопами. Кроме того, это существует в водных растворах в виде ионов гидрония (H3O +).

Ионы водорода отвечают за кислотность, а концентрация ионов водорода берется для расчета значений pH. Когда атомы водорода вступают в реакцию с другими неметаллами, образуются ионы водорода, которые полностью или частично высвобождаются в водную среду при растворении молекулы. Хотя образование аниона водорода происходит редко, оно образуется, когда водород реагирует с металлами, такими как металлы группы 1.

В чем разница между атомом водорода и ионом водорода?

Водород - самый маленький химический элемент. У него один протон и один электрон, что делает его нейтральным. Однако ионы атома водорода являются заряженными видами. Таким образом, ключевое различие между атомом водорода и ионом водорода заключается в том, что атом водорода является нейтральным, тогда как ион водорода несет заряд. Другое существенное различие между атомом водорода и ионом водорода состоит в том, что атом водорода имеет один электрон, тогда как катион водорода не имеет электронов, а анион водорода имеет два электрона..

Кроме того, атом водорода обладает высокой реакционной способностью для получения стабильной конфигурации электронов. Но ионы водорода менее / не реагируют, так как они уже достигли стабильного состояния. Заряд катиона равен +1, а заряд анионов равен -1. Таким образом, мы можем рассматривать это также как разницу между атомом водорода и ионом водорода.

Резюме - Водородный атом против водородного иона

Водород является первым элементом в периодической таблице элементов. Следовательно, это самый маленький атом. Он может образовывать либо положительно заряженные, либо отрицательно заряженные ионы. Ключевое различие между атомом водорода и ионом водорода заключается в том, что атом водорода нейтрален, тогда как ион водорода несет заряд.

Ссылка:

1. Джон К. Моррисон, в современной физике, 2010
2. «8.1. Атом водорода». Физика LibreTexts, Libretexts, 2 мая 2019 года, доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «2750576» (CC0) через Pixabay
2. «Ионы» от Jkwchui - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia