Idrogeno: Qual è la differenza tra H, H2, H+, H- e OH-?

Distinguere tra queste diverse forme di idrogeno può confondere quelli di noi che sono stati bocciati in chimica al liceo. Ecco un tentativo di chiarimento.

H = idrogeno atomico
L’idrogeno atomico è il numero 1 sulla tavola periodica degli elementi. Consiste di un protone e un elettrone spaiato che significa che è un radicale libero.
Tuttavia un atomo di idrogeno raramente esiste da solo perché il suo elettrone spaiato cerca avidamente di unirsi con un altro elettrone.

La forma molecolare dell’idrogeno è più comune.

H2 = Idrogeno Molecolare

H2 è un gas che si forma quando due atomi di idrogeno si legano e diventano una molecola di idrogeno. H2 è anche chiamato idrogeno molecolare e consiste di due protoni e due elettroni. Di conseguenza è la forma più comune di idrogeno perché è stabile con una carica neutra. H2 non è un radicale libero. È l’antiossidante nell’acqua “ricca di idrogeno”.

H2 è la più piccola molecola dell’universo. Questo significa che può andare dove nient’altro può…compreso nei mitocondri che sono le centrali elettriche delle cellule. L’idrogeno gassoso non può essere conservato nella plastica perché passerebbe attraverso le pareti del contenitore.

H+ = Protone

Quando l’atomo di idrogeno perde un elettrone tutto ciò che rimane è un protone. Diventa lo ione di idrogeno caricato positivamente conosciuto come H+. Questa è la forma di idrogeno che produce l’enzima ATP che alimenta le nostre cellule e i mitocondri.

Lo ione idrogeno H+ è la base della scala del pH.

H:- = Idruro

L’idruro è un atomo di idrogeno che ha un elettrone extra. Questo significa che è uno ione, o anione, caricato negativamente. Ecco perché lo ione idruro (H-) ha il segno meno che lo distingue da un normale atomo di idrogeno (H). I due punti dopo la H significano che questo ione ha due elettroni invece di uno solo. L’elettrone extra significa che H- non è un radicale libero ma non è stabile perché questa forma di idrogeno è una base molto forte (estremamente alcalina) che reagisce con l’acqua per produrre idrossido (OH) e idrogeno molecolare (H2).

H:- + H2O -> H2O + OH-

L’idruro (H:- ) reagisce anche con i metalli per formare composti chimici che sono agenti riducenti.

OH- = Ione idrossido

L’idrossido (OH-) è anche conosciuto come ione idrossile. Quando l’acqua si dissocia o si separa nelle sue parti componenti, forma OH- (ioni idrossido) e H3O+ (ioni idronio).
2H2O ⇆ OH- e H3O+

Questa reazione è reversibile. Lo ione idrossido reagisce anche con lo ione idronio (H3O+) per diventare due molecole di acqua.

Lo ione idrossido (OH- ) è una base (alcalina). Lo ione idrossido non è un radicale libero o un antiossidante. L’idrogeno molecolare disciolto (H2) è l’antiossidante nell’acqua “ricca di idrogeno”.

L’idrossido (OH-) è talvolta confuso con il radicale idrossile (OH-). Il punto in alto a destra dell’OH indica un elettrone spaiato che significa che l’idrossile è un radicale libero, in realtà uno dei radicali di ossigeno più reattivi. L’idrossido e l’idrossile sono due specie completamente diverse. È importante non confonderle.

H3O+ = Ione idronio

Una molecola d’acqua (H20) più uno ione idrogeno (H+) diventa uno ione idronio (H3O+). Lo ione H+ è un protone solitario con una carica potente. Non esiste da solo in una soluzione acquosa perché è immediatamente attratto dagli elettroni non condivisi nell’atomo di ossigeno di H2O. Il risultato è l’idronio (H3O+). Questo processo è reversibile. Due molecole di acqua possono dissociarsi per formare idronio più idrossido.
2H2O ⇆ OH- e H3O+
Gli esperimenti indicano che il protone (H+) è molto promiscuo. Passa da un partner H2O a un altro molte volte al secondo creando un nuovo ione H3O+ mentre si muove.

pH = Potenziale dell’idrogeno
pH sta per potenziale dell’idrogeno ed è effettivamente una misura della concentrazione di ioni idrogeno (H+) in una soluzione. L’acqua si scompone (dissocia) in protoni (H+) e idrossidi (OH-). Questa reazione è reversibile.

H2O ⇆ H+ e OH-
2H2O ⇆ OH- e H3O+

pH indica se l’acqua è acida, neutra o alcalina. Più H+ = più acida. Meno H+ = più alcalina.

Perché H+ si associa immediatamente con H2O per formare H3O+ (idronio), si può anche dire che il pH è una misura della concentrazione di H3O+ in una soluzione.

La scala pH è logaritmica. Aumentando di 1 sulla scala del pH si ottiene una diminuzione di 10 volte della concentrazione di ioni idronio e aumentando di 3 sulla scala del pH si ottiene una diminuzione di 1.000 volte della concentrazione di ioni idronio.

Questa voce è stata pubblicata domenica, 27 dicembre 2015 alle 7:24 pm ed è archiviata sotto Guida al trattamento delle acque.È possibile seguire tutte le risposte a questa voce attraverso il feed RSS 2.0.Entrambi i commenti e ping sono attualmente chiusi.

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