원자는 분자의 기본 단위이며 분자는 결합하여 물질을 형성합니다. 산이 물과 반응 할 때마다 수소 이온 (H+)을 방출합니다. 예를 들어, 염산이 물과 반응하면 수소 이온과 염소 이온이 방출됩니다.
HCl (g) → H + (aq) + cl- (aq)
수소 분자는 하나의 양성자, 하나의 전자 및 제로 양성자를 함유합니다.
전자는 핵 주위에 회전하여 전자 구름을 형성하는 반면, 양성자는 내부에 깊게 정착합니다. 수소가 하이드로 늄 이온으로 변형 될 때마다 전자를 잃고 이것이 때때로 양성자라고도하는 이유입니다.
히드로 늄 이온 형성
화학 반응을 다루는 동안, 하이드로 늄 이온은 수성 수용액에 관여하는 주요 분자입니다.
그 값을 알면 주어진 화합물 또는 분자에 대한 pH 값을 쉽게 측정 할 수 있습니다. 화학적 공식 H 3 에 의해 주어진다 O+ 및 물과 하이드 록실 이온 사이의 조합 반응의 결과로 형성됩니다.
히드로 늄 이온의 특성
히드로 늄 이온의 형성은 모두 주어진 특성에 의존합니다.
- 그것은 삼각 피라미드와 의 기하학을 가지고 있습니다
- 는 하나의 산소 원자와 3 개의 수소 원자를 조성합니다
- 고독한 수소 쌍은 그 모양의 형성을 담당합니다.
- 그들은 113 도의 본드 각도를 가지고 있습니다.
히드로 늄 이온 예제의 형성
- 수소 이온의 하이드 록실 이온 반응에 의해 수소 이온의 형성의 예는 :
H 2 o (l) ⇌OH- (aq) + H + (aq)
- 상기 주어진 것은 양방향으로 발생할 수있는 가역적 반응입니다. 물이 형성 된 후에는 히드 록실 및 수소 이온에 다시 빠르게 분리 될 수 있기 때문입니다.
pH의 척도로서 하이드로 늄 이온의 중요성
pH는 수소 이온의 잠재력이다. 그것은 분자/화합물에서 H 이온의 수를 유추하고 전적으로 히드로 늄 이온의 수에 의존한다. 순수한 물의 경우, pH는 7이며 표준 실온 조건에서 1 × 10-7moles로 표시 될 수 있습니다.
이것은 방정식으로 파악할 수 있습니다.
pH =- 로그 (h 3 o+)
물의 pH는 7이므로 중립으로 간주됩니다. 그러나 하이드로 늄 이온 농도에 따라 증가 또는 감소에 따라 달라질 수 있습니다.
그들은 서로 반비례합니다. 이것은 히드로 늄 이온의 농도가 증가하면, 이들 샘플의 pH가 감소하고, 농도가 하이드로 늄 이온의 감소하면 pH가 증가한다는 것을 의미한다.
.pH 값의 감소는 주어진 용액이 이제 산성이라는 것을 의미하며, 우리가 산을 첨가 한 후에 만 사례를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, H+ 이온은 산에서 벗어나 물 분자와 결합하여 히드로 늄 이온의 농도가 증가하여 다시 pH를 증가시킬 것이다.
.PH가 증가한 경우 솔루션이 기본화되고 있으며 이는 기본을 추가하는 경우에만 발생할 수 있습니다. 모든 염기에는 하이드 록실 이온 (OH-)이 있습니다. 이들은 기지에서 분리되어 앞에서 언급 한 경우와 같이 물 분자가 아닌 H+ 이온에 결합됩니다.
주어진 양의 하이드로 늄 이온으로부터 pH 값을 계산할 수있는 것처럼, 우리는 주어진 pH 값으로부터 히드로 늄 이온 농도를 계산할 수있다.
.이것은 다음 방정식으로 수행 할 수 있습니다.
H 3 o+ =10-ph
H 3 o+ =antilog (-ph)
이해하기 위해 7의 값을 pH로 넣는 것을 이해하려면 0.0000001m를 얻는다. 이것은 pH 7에서 히드로 늄 이온의 값이다.
.물 분자
물은 부분 전하를 포함하는 극성 분자입니다. 수소 이온을 쉽게 끌어들일 수 있습니다. 부분 전하는이 경우에 대한 음전하의 결과이며, 산소 분자는 수소 분자보다 전기 음성이 매우 높기 때문입니다. 따라서 두 사람 사이의 결합은 전자를 공유 할 때 산소를 더 강하게 끌어냅니다.
이것은 부분 음전 전하 분자의 발달로 이어 지므로 수소 이온의 양전하에 끌려가되므로 하이드로 늄 이온을 형성한다. 또한 물에는 큰 쌍극자 순간이 있습니다. 다시 말하지만, 물 기하학은 사면체와 구부러져 매우 비대칭이며 분자가 극성과 쌍극자 모멘트를 나타내도록 강요하여 분자에 부분 전하가 발생합니다.
.물의 경우뿐만 아니라 하이드로 늄 아이콘도 산으로 형성 될 수 있습니다. 이 경우, 산은 수소 이온을 파괴하여 물 분자에 추가로 결합하여 하이드로 늄 이온을 형성한다. 예를 들어, 히드로 늄 이온과 염소 이온을 생성하는 물을 가진 염산이 있습니다.
결론
하이드로 늄 이온은 물과 수소 이온, 즉 H2O 및 H+의 조합의 결과로 형성된다. 그들 사이에 형성된 결합의 유형은 공유 결합이다. 이 전체 반응은 물의 산소와 수소 (H2O)가 각각 6 및 2 전자를 함유함에 따라 발생합니다. 2- 전자 쌍은 2 개의 수소 이온과 공유되지 않은 2 개의 전자와 공유되며, 이는 물의 원자가 쉘 구성을 완료하여 안정적으로 만들어줍니다.
