Der Hauptunterschied zwischen Protonierung und Ionisierung besteht darin, dass Protonierung das Hinzufügen eines Protons zu einer chemischen Spezies ist, während Ionisierung das Entfernen oder Erh alten von Elektronen aus chemischen Spezies ist.
Protonierung und Ionisierung sind zwei chemische Konzepte, die wichtig sind, um das ionische Verh alten chemischer Spezies zu beschreiben.
Was ist Protonierung?
Protonierung ist die Addition eines Protons an eine chemische Spezies wie ein Atom, Molekül oder Ion. Dies bildet die konjugierte Säure der entsprechenden chemischen Spezies. Die Protonierung kann als grundlegende chemische Reaktion beschrieben werden und ist ein wichtiger Schritt in vielen stöchiometrischen und katalytischen Prozessen.
Abbildung 01: Eine Protonierungsreaktion
Es gibt zwei Arten von Protonierungsprozessen, die als monobasische Protonierung und polybasische Protonierung bekannt sind. Monobasische Protonierung ist die einzelne Protonierung, die in einigen Ionen und Molekülen stattfindet. Aber in einigen Ionen und Molekülen kann es mehr als eine Protonierung geben, und wir können sie als polybasische chemische Spezies bezeichnen. Diese polybasische Natur gilt für viele biologische Makromoleküle.
Was ist Ionisierung?
Ionisation ist ein chemischer Prozess, bei dem Atome oder Moleküle eine positive oder negative Ladung erh alten. Dieser Prozess tritt entweder auf, indem Elektronen von Atomen bzw. Molekülen entfernt oder erh alten werden. Bei der Ionisierung können wir die entstehenden Ionen je nach ihrer Ladung als Anionen und Kationen bezeichnen, d.e. Kationen sind positiv geladene Ionen und Anionen sind negativ geladene Ionen. Grundsätzlich bildet der Verlust von Elektronen von einem neutralen Atom oder Molekül ein Kation, und die Aufnahme von Elektronen von einem neutralen Atom verleiht ihm eine negative Ladung, wodurch ein Anion entsteht.
Wenn einem neutralen gasförmigen Atom durch Zufuhr von Energie ein Elektron entzogen wird, bildet es ein einwertiges Kation. Dies liegt daran, dass ein neutrales Atom die gleiche Anzahl von Elektronen und Protonen hat, was zu keiner Nettoladung führt; Wenn wir ein Elektron von diesem Atom entfernen, gibt es ein überschüssiges Proton, dem ein Elektron fehlt, um seine Ladung zu neutralisieren. Daher erhält dieses Atom eine Ladung von +1 (es ist die Ladung des Protons). Die dafür benötigte Energiemenge ist die erste Ionisationsenergie dieses Atoms.
Abbildung 02: Ionisationsreaktion
Außerdem ist die Ionisierung, die in einer flüssigen Lösung stattfindet, die Bildung von Ionen in der Lösung. Wenn sich beispielsweise HCl-Moleküle in Wasser auflösen, werden Hydroniumionen (H3O+) gebildet. Hier reagiert HCl mit Wassermolekülen und bildet positiv geladene Hydroniumionen und negativ geladene Chloridionen (Cl–).
Außerdem kann es durch Kollisionen zu Ionisationen kommen. Diese Art der Ionisierung tritt jedoch hauptsächlich in Gasen auf, wenn ein elektrischer Strom durch das Gas fließt. Wenn die Elektronen im Strom eine ausreichende Energiemenge haben, die erforderlich ist, um Elektronen aus Gasmolekülen zu entfernen, werden sie Elektronen aus Gasmolekülen herausdrängen und Ionenpaare erzeugen, die aus dem einzelnen positiven Ion und dem negativen Elektron bestehen. Hier bilden sich auch negative Ionen, weil einige Elektronen dazu neigen, sich an Gasmoleküle anzulagern, anstatt Elektronen herauszuziehen.
Außerdem tritt Ionisation auf, wenn Strahlungsenergie oder ausreichend energiereiche geladene Teilchen Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase passieren; zum Beispiel können Alphateilchen, Betateilchen und Gammastrahlung Substanzen ionisieren; deshalb nennen wir sie ionisierende Strahlung.
Was ist der Unterschied zwischen Protonierung und Ionisierung?
Protonierung und Ionisierung sind wichtige chemische Konzepte in der Chemie. Der Hauptunterschied zwischen Protonierung und Ionisierung besteht darin, dass Protonierung das Hinzufügen eines Protons zu einer chemischen Spezies ist, während Ionisierung das Entfernen oder Erh alten von Elektronen aus chemischen Spezies ist.
Die folgende Infografik fasst die Unterschiede zwischen Protonierung und Ionisierung tabellarisch zusammen.
Zusammenfassung – Protonierung vs. Ionisierung
Protonierung und Ionisierung sind einander entgegengesetzt, da sich Protonierung auf Addition bezieht, während sich Ionisierung hauptsächlich auf Bindungsbruch bezieht. Der Hauptunterschied zwischen Protonierung und Ionisierung besteht darin, dass Protonierung die Zugabe eines Protons zu einer chemischen Spezies ist, während Ionisierung die Entfernung oder Gewinnung von Elektronen aus chemischen Spezies ist.
