Protone: differenze tra le versioni

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In [[chimica]] e [[biochimica]] il termine viene usato quasi sempre impropriamente per riferirsi allo [[ione]] dell'[[idrogeno]] in [[soluzione acquosa]] ([[Idronio|idrogenione]]), mentre in realtà il protone libero in soluzione acquosa non può esistere stabilmente in quanto troppo reattivo ed esiste invece lo [[ione molecolare]] covalente [[idrossonio]], o semplicemente ossonio, H₃O⁺. In questo contesto, secondo la [[teoria acido-base di Brønsted-Lowry]], una specie molecolare capace di donare un protone ad un'altra è un [[acido]] e una capace di accettarne un protone da un'altra specie è una [[base (chimica)|base]].<ref>{{Cita libro|autore=Paolo Silvestroni|titolo=Fondamenti di Cimica|anno=1968|editore=LIBRERIA EREDI VIRGILIO VESCHI|pp=355-357}}</ref>

===Il protone come acido di Lewis e precursore di acidi di Brønsted===

Il raggio di carica elettrica del protone libero(8,4075×10⁻¹⁶ m)<ref>{{Cita web|url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?rp|titolo=CODATA Value: proton rms charge radius|sito=physics.nist.gov|accesso=2024-08-16}}</ref> è enormemente più piccolo rispetto a qualsiasi altro ione positivo: il [[campo elettrico]] da esso esercitato è quindi intensissimo. Per questo e per il fatto che, a differenza di altri ioni positivi, non c'è per esso alcun guscio elettronico, il protone libero H⁺, potendopuò avvicinarsi a un'altra specie chimica ed accettare da essa una [[Doppietto elettronico|coppia di elettroni]].<ref>{{Cita dalibro|nome=Egon|cognome=Wiberg|nome2=Nils|cognome2=Wiberg|nome3=A. un'altraF.|cognome3=Holleman|titolo=Anorganische specieChemie|url=https://www.worldcat.org/title/970042787|accesso=2024-08-16|edizione=103. chimica,Auflage|data=2017|editore=De èGruyter|p=266|OCLC=970042787|ISBN=978-3-11-026932-1}}</ref> In tall modo H⁺ rappresenta quindi il più semplice degli [[Acido di Lewis|acidi di Lewis]]<ref>{{Cita libro|autore=Paolo Silvestroni|titolo=Fondamenti di Chimica|anno=1968|editore=LIBRERIA EREDI VIRGILIO VESCHI|pp=357-358}}</ref><ref>{{Cita libro|nome=Erwin|cognome=Riedel|nome2=Christoph|cognome2=Janiak|titolo=Anorganische Chemie|edizione=10. Auflage|collana=De Gruyter Studium|data=2022|editore=De Gruyter|pp=367-370|ISBN=978-3-11-069604-2}}</ref> eed è fortissimo: può unirsi spontaneamente a qualsiasi specie chimica elettricamente neutra,: perfino a un atomo di [[elio]] può essere protonato [[Processo esotermico|esotermicamente]] (-[[Entalpia standard di formazione|Δ''H_r''°]] = 177,8&nbsp;kJ/mol),<ref>{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440597&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=Helium - Gas phase ion energetics data|sito=webbook.nist.gov}}</ref> generando in tal caso lo [[ione molecolare]] HHe⁺,<ref>{{Cita libro|titolo=Gas-phase ion and neutral thermochemistry|collana=Journal of physical and chemical reference data|data=1988|editore=American chemical society American institute of physics|ISBN=978-0-88318-562-9}}</ref> [[isoelettronico]] alla molecola H₂, e chequesto, a sua volta, è il più forte acido di Brønsted conosciuto.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Rolf|cognome=Güsten|nome2=Helmut|cognome2=Wiesemeyer|nome3=David|cognome3=Neufeld|data=2019-04|titolo=Astrophysical detection of the helium hydride ion HeH+|rivista=Nature|volume=568|numero=7752|pp=357–359|lingua=en|accesso=15 luglio 2024|doi=10.1038/s41586-019-1090-x|url=https://www.nature.com/articles/s41586-019-1090-x}}</ref>

Lo ione H⁺ libero può essere generato in fase gassosa nella sorgente di uno [[spettrometro di massa]] per ionizzazione dell'idrogeno;<ref name=":0">{{Cita pubblicazione|nome=Fulvio|cognome=Cacace|data=1º giugno 1988|titolo=Radiolytic approach to gas-phase ion chemistry|rivista=Accounts of Chemical Research|volume=21|numero=6|pp=215–222|lingua=en|accesso=15 luglio 2024|doi=10.1021/ar00150a001|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ar00150a001}}</ref> in tal modo può essere immesso in una [[trappola ionica]] e ivi fatto reagire con altre molecole di interesse e generare quindi le corrispondenti specie "protonate" che, in tal modo, divengono acidi di di Brønsted: reagendo con una molecola di acqua, ad esempio, si ottiene lo ione H₃O⁺ già menzionato; dall'[[ammoniaca]] si ottiene lo ione [[ammonio]] NH₄⁺; dal [[metano]], lo ione [[Flussionalità|flussionale]] [[metanio]] CH₅⁺<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Golam|cognome=Rasul|nome2=G. K.|cognome2=Surya Prakash|nome3=George A.|cognome3=Olah|data=28 novembre 2011|titolo=Comparative study of the hypercoordinate carbonium ions and their boron analogs: A challenge for spectroscopists|rivista=Chemical Physics Letters|volume=517|numero=1|pp=1–8|accesso=15 luglio 2024|doi=10.1016/j.cplett.2011.10.020|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009261411012735}}</ref>; dall'idrogeno molecolare, lo ione triangolare [[idrogenonio]], H₃⁺, osservato fin dal 1911.<ref>{{Cita pubblicazione|data=1913-08|titolo=Bakerian Lecture :—Rays of positive electricity|rivista=Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character|volume=89|numero=607|pp=1–20|lingua=en|accesso=15 luglio 2024|doi=10.1098/rspa.1913.0057|url=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.1913.0057}}</ref>

Una branca della [[chimica]] si focalizza sulla protonazione in fase gassosa di molecole e sui trasferimenti di protone tra molecola e molecola:<ref name=":0" /> in tale ambito, assume particolare importanza l'[[affinità protonica]], definita come la [[Entalpia|variazione di entalpia]], cambiata di segno, della reazione di protonazione della molecola,<ref>"[http://goldbook.iupac.org/P04907.html Proton affinity.]" ''Compendium of Chemical Terminology''.</ref> in quanto tale affinità rappresenta una misura della [[basicità intrinseca]] di quella molecola.<ref>{{Cita libro|autore=J. E. Huheey|autore2=E. A. Keiter|autore3=R. L. Keiter|titolo=Chimica Inorganica,Principi, Strutture, Reattività|ed=2|anno=1999|editore=Piccin|pp=342-344|ISBN=88-299-1470-3}}</ref>

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