Ключевое различие между протонированием и ионизацией заключается в том, что протонирование - это присоединение протона к химическому веществу, тогда как ионизация - это удаление или получение электронов из химического вещества.
Протонирование и ионизация - две химические концепции, важные для описания ионного поведения химических соединений.
Что такое протонирование?
Протонирование - это присоединение протона к химическому веществу, такому как атом, молекула или ион. Это образует сопряженную кислоту соответствующих химических видов. Протонирование можно описать как фундаментальную химическую реакцию, и это важный этап во многих стехиометрических и каталитических процессах.
Рисунок 01: Реакция протонирования
Существуют два типа процессов протонирования, известных как одноосновное протонирование и многоосновное протонирование. Одноосновное протонирование - это одиночное протонирование, которое происходит в некоторых ионах и молекулах. Но в некоторых ионах и молекулах может быть более одного протонирования, и мы можем назвать их многоосновными химическими соединениями. Эта многоосновная природа характерна для многих биологических макромолекул.
Что такое ионизация?
Ионизация - это химический процесс, при котором атомы или молекулы приобретают положительный или отрицательный заряд. Этот процесс происходит за счет либо удаления, либо получения электронов от атомов или молекул соответственно. В процессе ионизации мы можем называть образующиеся ионы анионами и катионами в зависимости от их заряда, т.е.е. катионы – это положительно заряженные ионы, а анионы – отрицательно заряженные ионы. По сути, потеря электронов нейтральным атомом или молекулой образует катион, а приобретение электронов нейтральным атомом придает ему отрицательный заряд, образуя анион..
Когда электрон удаляется из нейтрального газообразного атома путем добавления энергии, он образует одновалентный катион. Это связано с тем, что нейтральный атом имеет равное количество электронов и протонов, что приводит к отсутствию общего заряда; когда мы удаляем электрон из этого атома, остается один лишний протон, которому не хватает электрона для нейтрализации его заряда. Следовательно, этот атом получает заряд +1 (это заряд протона). Количество энергии, необходимое для этого, равно первой энергии ионизации этого атома.
Рисунок 02: Реакция ионизации
Кроме того, ионизация, происходящая в жидком растворе, есть образование ионов в растворе. Например, при растворении молекул HCl в воде образуются ионы гидроксония (H3O+). Здесь HCl реагирует с молекулами воды и образует положительно заряженные ионы гидроксония и отрицательно заряженные ионы хлорида (Cl–)..
Кроме того, ионизация может происходить в результате столкновений. Но этот тип ионизации происходит в основном в газах, когда через газ проходит электрический ток. Если электроны в токе обладают достаточным количеством энергии, необходимой для удаления электронов из молекул газа, они будут вытеснять электроны из молекул газа, создавая ионные пары, состоящие из отдельных положительных ионов и отрицательных электронов. Здесь также образуются отрицательные ионы, потому что некоторые электроны имеют тенденцию присоединяться к молекулам газа, а не вытягивать электроны наружу.
Более того, ионизация происходит, когда энергия излучения или достаточно энергичные заряженные частицы проходят через твердые тела, жидкости или газы; например, альфа-частицы, бета-частицы и гамма-излучение могут ионизовать вещества; поэтому мы называем их ионизирующим излучением.
В чем разница между протонированием и ионизацией?
Протонирование и ионизация являются важными химическими понятиями в химии. Ключевое различие между протонированием и ионизацией заключается в том, что протонирование - это присоединение протона к химическому веществу, тогда как ионизация - это удаление или получение электронов из химического вещества.
Приведенная ниже инфографика суммирует различия между протонированием и ионизацией в табличной форме.
Резюме – Протонирование против ионизации
Протонирование и ионизация противоположны друг другу, потому что протонирование относится к присоединению, а ионизация относится в основном к разрыву связи. Ключевое различие между протонированием и ионизацией заключается в том, что протонирование - это присоединение протона к химическому веществу, тогда как ионизация - это удаление или получение электронов от химического вещества.
