Kľúčový rozdiel medzi atómom vodíka a iónom vodíka je v tom, že atóm vodíka je neutrálny, zatiaľ čo ión vodíka nesie náboj.
Vodík je prvý a najmenší prvok v periodickej tabuľke a označuje sa ako H. Je zaradený do skupiny 1 a periódy 1 v periodickej tabuľke kvôli svojej elektrónovej konfigurácii: 1s1Vodík môže pohltiť elektrón a vytvoriť záporne nabitý ión alebo môže elektrón ľahko darovať na vytvorenie kladne nabitého protónu. Ak nie, môže zdieľať elektrón a vytvárať kovalentné väzby.
Prvky v periodickej tabuľke nie sú stabilné okrem vzácnych plynov. Preto sa prvky snažia reagovať s inými prvkami, aby získali elektrónovú konfiguráciu vzácneho plynu a dosiahli stabilitu. Podobne aj vodík musí získať elektrón, aby sa dosiahla elektrónová konfigurácia vzácneho plynu, hélia. Pri dosiahnutí tejto elektrónovej konfigurácie vytvára vodíkový ión.
Čo je atóm vodíka?
Atóm vodíka je prvým prvkom v periodickej tabuľke prvkov. Atóm vodíka má jeden elektrón a jeden protón. Preto je jeho elektrónová konfigurácia 1s1 Navyše má iba jeden elektrón v s-suborbitáli, hoci tento orbitál môže pojať dva elektróny. Atóm vodíka je teda nestabilný a veľmi reaktívny, aby získal stabilnú elektrónovú konfiguráciu.
Obrázok 1: Štruktúra atómu vodíka
Keďže počet protónov a elektrónov v atóme vodíka je podobný, tento atóm nenesie čistý náboj. Preto hovoríme, že je neutrálny. Existujú však tri izotopy vodíka: protium-1H (žiadne neutróny), deutérium-2H (jeden neutrón) a trícium-3H (dva neutróny). Tieto izotopy majú rôzny počet neutrónov v atómovom jadre.
Čo je vodíkový ión?
Vodíkový ión je forma vodíkového prvku, ktorý nesie náboj. Náboj tohto iónu môže byť buď pozitívny alebo negatívny, v závislosti od spôsobu, akým sa tvorí. Môže vzniknúť buď odstránením jedného elektrónu z atómového vodíka, alebo ziskom elektrónov. Preto má vodíkový ión náboj +1 alebo -1 (monovalentný). Kladne nabitý vodíkový ión môžeme označiť ako H+ (katión) a záporný ión ako H- (anión).
Obrázok 2: Tvorba iónov z atómu vodíka
Katión protia je špecificky známy ako protóny a sú to typ atómov vodíka, ktoré berieme do úvahy hlavne pri chemických reakciách, pretože prirodzený výskyt protia je v porovnaní s inými izotopmi veľmi vysoký. Ďalej to existuje vo vodných roztokoch ako hydróniové ióny (H3O+).
Vodíkové ióny sú zodpovedné za kyslosť a na výpočet hodnôt pH sa berie koncentrácia vodíkových iónov. Keď atómy vodíka reagujú s inými nekovmi, vytvárajú sa vodíkové ióny, ktoré sa pri rozpustení molekuly úplne alebo čiastočne uvoľnia do vodného prostredia. Hoci tvorba vodíkového aniónu je zriedkavá, vzniká, keď vodík reaguje s kovmi, ako sú kovy skupiny 1.
Aký je rozdiel medzi atómom vodíka a iónom vodíka?
Vodík je najmenší chemický prvok. Má jeden protón a jeden elektrón, vďaka čomu je neutrálny. Avšak ióny atómu vodíka sú nabité druhy. Kľúčový rozdiel medzi atómom vodíka a vodíkovým iónom je teda v tom, že atóm vodíka je neutrálny, zatiaľ čo vodíkový ión nesie náboj. Ďalším významným rozdielom medzi atómom vodíka a iónom vodíka je, že atóm vodíka má jeden elektrón, zatiaľ čo katión vodíka nemá žiadne elektróny a anión vodíka má dva elektróny.
Atóm vodíka je navyše vysoko reaktívny, aby získal stabilnú elektrónovú konfiguráciu. Ale vodíkové ióny sú menej/nereaktívne, pretože už získali stabilný stav. Náboj katiónu je +1 a náboj aniónov je -1. Môžeme to teda považovať aj za rozdiel medzi atómom vodíka a iónom vodíka.
Zhrnutie – Atóm vodíka verzus vodíkový ión
Vodík je prvý prvok v periodickej tabuľke prvkov. Preto je najmenším atómom. Môže vytvárať kladne nabité alebo záporne nabité ióny. Kľúčový rozdiel medzi atómom vodíka a vodíkovým iónom je v tom, že atóm vodíka je neutrálny, zatiaľ čo vodíkový ión nesie náboj.
