Diferența dintre protonare și deprotonare

Diferența principală - protonarea vs. deprotonarea

Protonarea și deprotonarea sunt reacții chimice importante în sinteza diferiților compuși chimici. Protonarea este adăugarea unui proton unei specii chimice. Deprotonarea este îndepărtarea unui proton dintr-un compus chimic. Principala diferență între protonare și deprotonare este aceea protonarea adaugă o încărcare +1 la un compus, în timp ce deprotonarea îndepărtează o încărcare +1 de la un compus chimic.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Protonarea
     - Definiție, Exemple
2. Ce este deprotonarea
     - Definiție, Explicație
3. Care este diferența dintre protonație și deprotonare?
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: acid, acid Brønsted-Lowry, deprotonare, hidrogen, izotop, proton, protonare

Ce este Protonarea

Protonarea este adăugarea unui proton unui atom, moleculă sau ion. Adăugarea unui proton determină formarea unui acid conjugat dintr-o specie chimică. Protonarea determină modificarea încărcării electrice a unei specii chimice. Acest lucru se datorează faptului că un proton este întotdeauna încărcat de +1. Simbolul pentru proton este dat ca H⁺ (atomul de hidrogen încărcat cu +1 este un proton).

Un atom de hidrogen poate fi găsit ca trei izotopi majori: protium, deuteriu și tritiu. Toți acești izotopi au un proton în nucleul lor, împreună cu un număr diferit de neutroni. Toți acești izotopi au un electron în carcasa electronică din jur (orbitală). Când acest electron este îndepărtat de la atomul de hidrogen, singura particulă subatomică încărcată rămasă este un proton. Prin urmare, H⁺ ionul seamănă cu un proton.

Câteva exemple de protonare sunt prezentate mai jos:

1. Protonarea amoniacului dă ionul de amoniu

NH₃   +   H⁺      → NH₄⁺

2. Protonarea apei dă ionul de hidroniu

H₂O + H⁺      ↔ H₃O⁺

Figura 1: Protonarea moleculei de apă

3. Protonarea alcoolilor

C₂H₅OH + H⁺    → C₂H₅OH₂⁺

Ce este deprotonarea

Deprotonarea este îndepărtarea unui proton dintr-un acid Brønsted-Lowry în timpul unei reacții acido-bazice. (Acizii Brønsted-Lowry sunt compuși care pot elibera protoni pentru a-și forma baza de conjugat). Aceasta afectează în mod direct sarcina globală a unei specii chimice, deoarece protonul este încărcat cu +1, iar îndepărtarea unui proton este egală cu eliminarea încărcării +1. Deprotonarea dă baza conjugată a unei specii chimice.

Molecula de apă este un compus amfoteric care poate fie să doneze, fie să accepte protoni. Prin urmare, ea suferă atât reacții de protonare cât și deprotonare. Deprotonarea unei molecule de apă dă un anion hidroxidic (OH^-).

H₂O ↔ H⁺   +   OH^-

În chimia organică, deprotonarea este foarte importantă pe diferite căi de sinteză. De exemplu, deprotonarea alchinelor cu baze cum ar fi NaNH₂ dă sarea de sodiu a alchinei prin deprotonare. Acest lucru se întâmplă deoarece hidrogenul terminal alchinilor este foarte acid și este ușor de îndepărtat. Apoi, la această sare se poate atașa un compus organic diferit.

Figura 2: Reacția dintre acetilenă și NaNH₂

(C₂H₂   +     NaNH₂       → HC₂^-N / A⁺   +   NH₃)

Diferența dintre protonare și deprotonare

Definiție

protonare: Protonarea este adăugarea unui proton unui atom, moleculă sau ion.

deprotonare: Deprotonarea este îndepărtarea unui proton dintr-un acid Brønsted-Lowry în timpul unei reacții acido-bazice.

Proton Transfer

protonare: Protonarea adaugă un proton unui compus.

deprotonare: Deprotonarea îndepărtează un proton dintr-un compus.

Modificarea încărcării electrice

protonare: Protonarea adaugă o încărcare +1 unui compus.

deprotonare: Deprotonarea elimină o încărcare +1 de la un compus.

Concluzie

Protonarea și deprotonarea sunt două reacții chimice de bază. Principala diferență între protonare și deprotonare este aceea că protonarea adaugă o încărcare +1 la un compus, în timp ce deprotonarea îndepărtează o încărcare +1 de la un compus chimic.

Referinţă:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Definiția și exemplul de protonare". ThoughtCo, 11 februarie 2017, disponibil aici.
2. "Protonarea alcoolului: intermediar sinteza pentru o multitudine de reacții". Quirky Science, 23 ianuarie 2018, disponibil aici.
3. "Alkynes: Deprotonarea și SN2". Master Chimie organică RSS, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Protonarea alcoolului" de Esmu Igors - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons