Hydrogène : Quelle est la différence entre H, H2, H+, H- et OH- ?

La distinction entre ces différentes formes d’hydrogène peut être déroutante pour ceux d’entre nous qui ont échoué en chimie au lycée. Voici une tentative de clarification.

H = Hydrogène atomique
L’hydrogène atomique est le numéro 1 du tableau périodique des éléments. Il est constitué d’un proton et d’un électron non apparié, ce qui signifie que c’est un radical libre.
Cependant, un atome d’hydrogène existe rarement seul car son électron non apparié cherche avidement à se joindre à un autre électron.

La forme moléculaire de l’hydrogène est plus courante.

H2 = Hydrogène moléculaire

L’H2 est un gaz qui se forme lorsque deux atomes d’hydrogène se lient entre eux et deviennent une molécule d’hydrogène. H2 est également appelé hydrogène moléculaire.Il est composé de deux protons et de deux électrons. Par conséquent, c’est la forme la plus courante de l’hydrogène car il est stable et possède une charge neutre. H2 n’est pas un radical libre. Il est l’antioxydant de l’eau « riche en hydrogène ».

L’H2 est la plus petite molécule de l’univers. Cela signifie qu’il peut aller là où rien d’autre ne peut aller… y compris dans vos mitochondries qui sont les centrales électriques de vos cellules. Le gaz d’hydrogène ne peut pas être conservé dans du plastique car il passe directement à travers les parois du récipient.

H+ = Proton

Lorsque l’atome d’hydrogène perd un électron, tout ce qui reste est un proton. Il devient l’ion hydrogène chargé positivement connu sous le nom de H+. C’est la forme d’hydrogène qui produit l’enzyme ATP qui alimente nos cellules et nos mitochondries.

L’ion hydrogène H+ est la base de l’échelle de pH.

H:- = Hydrure

L’hydrure est un atome d’hydrogène qui a un électron supplémentaire. Cela signifie que c’est un ion, ou anion, chargé négativement. C’est pourquoi l’ion Hydrure (H-) a le signe moins qui le distingue d’un atome d’hydrogène ordinaire (H). Les deux points après le H signifient que cet ion possède deux électrons au lieu d’un seul. L’électron supplémentaire signifie que H- n’est pas un radical libre cependant il n’est pas stable car cette forme d’hydrogène est une base très forte (extrêmement alcaline) qui réagit avec l’eau pour produire de l’hydroxyde (OH-et de l’hydrogène moléculaire (H2).

H:- + H2O -> H2O + OH-

L’hydrure (H:- ) réagit également avec les métaux pour former des composés chimiques qui sont des agents réducteurs.

OH- = ion hydroxyde

L’hydroxyde (OH-) est également connu sous le nom d’ion hydroxyle. Lorsque l’eau se dissocie ou se sépare en ses composants, elle forme des OH- (ions hydroxyde) et des H3O+ (ions hydronium).
2H2O ⇆ OH- et H3O+

Cette réaction est réversible. L’ion hydroxyde réagit également avec l’ion hydronium (H3O+) pour devenir deux molécules d’eau.

L’ion hydroxyde (OH- ) est une base (alcaline). L’ion Hydroxyde n’est pas un radical libre ou un antioxydant. L’hydrogène moléculaire gazeux dissous (H2) est l’antioxydant de l’eau « riche en hydrogène ».

L’hydroxyde (OH-) est parfois confondu avec le radical hydroxyle (OH-). Le point en haut à droite du OH indique un électron non apparié, ce qui signifie que l’Hydroxyle est un radical libre, en fait l’un des radicaux oxygénés les plus réactifs. L’hydroxyde et l’hydroxyle sont deux espèces totalement différentes. Il est important de ne pas les confondre.

H3O+ = ion hydronium

Une molécule d’eau (H20) plus un ion hydrogène (H+) devient un ion hydronium (H3O+). L’ion H+ est un proton solitaire avec une charge puissante. Il n’existe pas tout seul dans une solution aqueuse car il est immédiatement attiré par les électrons non partagés de l’atome d’oxygène de H2O. Le résultat est l’hydronium (H3O+). Ce processus est réversible. Deux molécules d’eau peuvent se dissocier pour former de l’hydronium plus de l’hydroxyde.
2H2O ⇆ OH- et H3O+
Les expériences indiquent que le proton (H+) est très promiscuous. Il passe d’un partenaire H2O à un autre plusieurs fois par seconde en créant un nouvel ion H3O+ au fur et à mesure de ses déplacements.

pH = Potentiel de l’hydrogène
pH signifie potentiel de l’hydrogène et est en fait une mesure de la concentration des ions hydrogène (H+) dans une solution. L’eau se décompose (se dissocie) en protons (H+) et en hydroxydes (OH-). Cette réaction est réversible.

H2O ⇆ H+ et OH-
2H2O ⇆ OH- et H3O+

pH indique si l’eau est acide, neutre ou alcaline. Plus de H+ = plus acide. Moins de H+ = plus alcaline.

Parce que H+ s’associe immédiatement à H2O pour former H3O+ (Hydronium), on peut aussi dire que le pH est une mesure de la concentration de H3O+ dans une solution.

L’échelle de pH est logarithmique. Une augmentation de 1 sur l’échelle de pH entraîne une diminution de 10 fois de la concentration en ions hydronium et une augmentation de 3 sur l’échelle de pH entraîne une diminution de 1 000 fois de la concentration en ions hydronium.

Cet article a été publié le dimanche 27 décembre 2015 à 19 h 24 min et est classé dans Guide du traitement de l’eau.Vous pouvez suivre toutes les réponses à cet article par le biais du flux RSS 2.0.Les commentaires et les pings sont actuellement fermés.

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