A protonálódás és az ionizáció közötti fő különbség az, hogy a protonálódás egy proton hozzáadása egy kémiai fajhoz, míg az ionizáció az elektronok eltávolítása vagy kinyerése a kémiai anyagokból.
A protonáció és az ionizáció két kémiai fogalom, amelyek fontosak a kémiai anyagok ionos viselkedésének leírásában.
Mi az a protonálás?
A protonálás egy proton hozzáadása egy kémiai anyaghoz, például atomhoz, molekulához vagy ionhoz. Ez képezi a megfelelő kémiai fajták konjugált savát. A protonálódás alapvető kémiai reakcióként írható le, és számos sztöchiometrikus és katalitikus folyamat fontos lépése.
01. ábra: Protonációs reakció
A protonálási folyamatnak két típusa van, az úgynevezett egybázisú protonálás és többbázisú protonálás. Az egybázisú protonálódás az egyes ionokban és molekulákban végbemenő egyetlen protonálódás. De egyes ionokban és molekulákban egynél több protonálódás is előfordulhat, és ezeket többbázisú kémiai fajoknak nevezhetjük. Ez a többbázisú természet sok biológiai makromolekulára igaz.
Mi az ionizáció?
Az ionizáció egy kémiai folyamat, amelyben az atomok vagy molekulák pozitív vagy negatív töltést kapnak. Ez a folyamat az elektronok atomokból vagy molekulákból való eltávolítása vagy kinyerése miatt következik be. Az ionizációs folyamat során a keletkező ionokat anionoknak és kationoknak nevezhetjük, attól függően, hogy milyen töltésük van, pl.e. a kationok pozitív töltésű ionok, az anionok pedig negatív töltésű ionok. Alapvetően egy semleges atomból vagy molekulából az elektronok elvesztése kationt képez, a semleges atom elektronjainak felerősödése pedig negatív töltést ad, és aniont képez.
Amikor egy elektront energia hozzáadásával eltávolítanak egy semleges gáz halmazállapotú atomról, az egy vegyértékű kationt képez. Ennek az az oka, hogy a semleges atomban egyenlő számú elektron és proton van, így nincs nettó töltés; amikor eltávolítunk egy elektront az atomról, van egy felesleges proton, amelynek hiányzik a töltését semlegesítő elektron. Ezért az atom +1 töltést kap (ez a proton töltése). Az ehhez szükséges energiamennyiség az atom első ionizációs energiája.
02. ábra: Ionizációs reakció
Emellett a folyékony oldatban végbemenő ionizáció ionok képződése az oldatban. Például amikor a HCl-molekulák vízben oldódnak, hidrogénionok (H3O+) képződnek. Itt a HCl reakcióba lép a vízmolekulákkal, és pozitív töltésű hidroniumionokat és negatív töltésű klorid (Cl–) ionokat képez.
Továbbá az ütközések során ionizáció is előfordulhat. De ez a fajta ionizáció főleg gázokban fordul elő, amikor elektromos áram halad át a gázon. Ha az áramban lévő elektronok elegendő energiával rendelkeznek ahhoz, hogy eltávolítsák az elektronokat a gázmolekulákból, akkor kiszorítják az elektronokat a gázmolekulákból, és ionpárokat hoznak létre, amelyek az egyedi pozitív ionból és a negatív elektronból állnak. Itt negatív ionok is képződnek, mert egyes elektronok hajlamosak a gázmolekulákhoz kapcsolódni, nem pedig kihúzni az elektronokat.
Sőt, az ionizáció akkor következik be, amikor a sugárzási energia vagy a kellően energikus töltésű részecskék áthaladnak szilárd anyagokon, folyadékokon vagy gázokon; például az alfa-részecskék, a béta-részecskék és a gamma-sugárzás ionizálhatnak anyagokat; ezért ionizáló sugárzásnak nevezzük őket.
Mi a különbség a protonálódás és az ionizáció között?
A protonáció és az ionizáció fontos kémiai fogalmak a kémiában. A protonálódás és az ionizáció közötti fő különbség az, hogy a protonálódás egy proton hozzáadása egy kémiai fajhoz, míg az ionizáció az elektronok eltávolítása vagy kinyerése a kémiai anyagokból.
Az alábbi infografika táblázatos formában foglalja össze a protonálódás és az ionizáció közötti különbségeket.
Összefoglaló – Protonáció vs ionizáció
A protonálódás és az ionizáció ellentétes egymással, mert a protonálódás az addíciót jelenti, míg az ionizáció leginkább a kötés megszakítását. A protonálódás és az ionizáció közötti legfontosabb különbség az, hogy a protonálás egy proton hozzáadása egy kémiai fajhoz, míg az ionizáció az elektronok eltávolítása vagy beszerzése a kémiai fajtákból.
