تفاوت اصلی بین اتم هیدروژن و یون هیدروژن این است که اتم هیدروژن خنثی است در حالی که یون هیدروژن حامل بار است.
هیدروژن اولین و کوچکترین عنصر در جدول تناوبی است که با H نشان داده می شود. این عنصر به دلیل پیکربندی الکترونی آن در گروه 1 و دوره 1 در جدول تناوبی طبقه بندی می شود: 1s1هیدروژن می تواند الکترون را بگیرد و یونی با بار منفی تشکیل دهد، یا می تواند به راحتی الکترون را برای تولید پروتون با بار مثبت اهدا کند. اگر نه، می‌تواند الکترون را برای ایجاد پیوندهای کووالانسی به اشتراک بگذارد.
عناصر جدول تناوبی به جز گازهای نجیب پایدار نیستند.بنابراین، عناصر سعی می کنند با عناصر دیگر واکنش نشان دهند تا پیکربندی الکترون گاز نجیب را به دست آورند و به پایداری دست یابند. به طور مشابه، هیدروژن نیز باید یک الکترون به دست آورد تا به پیکربندی الکترونی گاز نجیب هلیوم دست یابد. هنگام دستیابی به این پیکربندی الکترون، یون هیدروژن را تشکیل می دهد.
اتم هیدروژن چیست؟
اتم هیدروژن اولین عنصر در جدول تناوبی است. یک اتم هیدروژن یک الکترون و یک پروتون دارد. بنابراین، پیکربندی الکترونی آن 1s1 است، علاوه بر این، تنها یک الکترون در زیرمرکز s دارد، اگرچه این اوربیتال می تواند دو الکترون را در خود جای دهد. بنابراین، اتم هیدروژن برای به دست آوردن یک پیکربندی الکترونی پایدار، ناپایدار و بسیار واکنش پذیر است.
شکل 1: ساختار اتم هیدروژن
از آنجایی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های یک اتم هیدروژن مشابه است، این اتم بار خالص ندارد. بنابراین می گوییم خنثی است. با این حال، سه ایزوتوپ هیدروژن وجود دارد: پروتیوم-1H (بدون نوترون)، دوتریوم-2H (یک نوترون)، و تریتیوم-3H (دو نوترون). این ایزوتوپ‌ها تعداد نوترون‌های متفاوتی در هسته اتم دارند.
یون هیدروژن چیست؟
یون هیدروژن شکل عنصر هیدروژن است که حامل بار است. بار این یون بسته به نحوه تشکیل آن می تواند مثبت یا منفی باشد. ممکن است از حذف یک الکترون از هیدروژن اتمی یا از به دست آوردن الکترون تشکیل شود. بنابراین یون هیدروژن دارای بار ۱+ یا ۱- (تک ظرفیتی) است. ما می توانیم یون هیدروژن با بار مثبت را به عنوان H+ (کاتیون) و یون منفی را به عنوان H- (آنیون) نشان دهیم.
شکل 2: تشکیل یون از اتم هیدروژن
کاتیون پروتیوم به طور خاص به عنوان پروتون شناخته می شود و آنها از نوع اتم های هیدروژن هستند که ما عمدتاً در واکنش های شیمیایی در نظر می گیریم زیرا فراوانی طبیعی پروتیوم در مقایسه با سایر ایزوتوپ ها بسیار زیاد است. علاوه بر این، این در محلول های آبی به صورت یون هیدرونیوم (H3O+) وجود دارد.
یونهای هیدروژن مسئول اسیدیته هستند و غلظت یونهای هیدروژن برای محاسبه مقادیر pH گرفته می شود. وقتی اتم‌های هیدروژن با سایر نافلزات واکنش می‌دهند، یونهای هیدروژن تشکیل می‌شوند و با حل شدن مولکول به طور کامل یا جزئی در محیط آبی آزاد می‌شوند. اگرچه تشکیل آنیون هیدروژن نادر است، اما زمانی که هیدروژن با فلزاتی مانند فلزات گروه 1 واکنش می دهد، تشکیل می شود.
تفاوت بین اتم هیدروژن و یون هیدروژن چیست؟
هیدروژن کوچکترین عنصر شیمیایی است. دارای یک پروتون و یک الکترون است که آن را خنثی می کند.با این حال، یون های اتم هیدروژن گونه های باردار هستند. بنابراین، تفاوت اصلی بین اتم هیدروژن و یون هیدروژن این است که اتم هیدروژن خنثی است در حالی که یون هیدروژن حامل بار است. تفاوت مهم دیگر بین اتم هیدروژن و یون هیدروژن این است که اتم هیدروژن یک الکترون دارد در حالی که کاتیون هیدروژن الکترون ندارد و آنیون هیدروژن دو الکترون دارد.
علاوه بر این، اتم هیدروژن برای به دست آوردن یک پیکربندی الکترونی پایدار بسیار واکنش پذیر است. اما، یون های هیدروژن کمتر یا واکنش پذیر نیستند، زیرا آنها قبلاً حالت پایدار را به دست آورده اند. بار کاتیون +1 و بار آنیونها -1 است. بنابراین، ما می توانیم این را نیز به عنوان تفاوت بین اتم هیدروژن و یون هیدروژن در نظر بگیریم.
خلاصه - اتم هیدروژن در مقابل یون هیدروژن
هیدروژن اولین عنصر در جدول تناوبی عناصر است. بنابراین، کوچکترین اتم است. می تواند یون هایی با بار مثبت یا منفی تشکیل دهد. تفاوت اصلی بین اتم هیدروژن و یون هیدروژن این است که اتم هیدروژن خنثی است در حالی که یون هیدروژن حامل بار است.
