Põhiline erinevus protoneerimise ja ioniseerimise vahel seisneb selles, et protoneerimine on prootoni lisamine keemilisele liigile, samas kui ioniseerimine on elektronide eemaldamine või saamine keemilistest ainetest.
Protoneerimine ja ionisatsioon on kaks keemilist mõistet, mis on olulised keemiliste liikide ioonkäitumise kirjeldamisel.
Mis on protoneerimine?
Protoneerimine on prootoni lisamine keemilisele liigile, näiteks aatomile, molekulile või ioonile. See moodustab vastavate keemiliste liikide konjugeeritud happe. Protoneerimist võib kirjeldada kui fundamentaalset keemilist reaktsiooni ja see on oluline samm paljudes stöhhiomeetrilistes ja katalüütilistes protsessides.
Joonis 01: Protonatsioonireaktsioon
On kahte tüüpi protoneerimisprotsesse, mida nimetatakse ühealuseliseks ja mitmealuseliseks protoneerimiseks. Ühealuseline protoneerimine on üksik protoneerimine, mis toimub mõnes ioonis ja molekulis. Kuid mõnes ioonis ja molekulis võib protoneerimist olla rohkem kui üks ja me võime neid nimetada mitmealuselisteks keemilisteks liikideks. See mitmealuseline olemus kehtib paljude bioloogiliste makromolekulide kohta.
Mis on ioniseerimine?
Ionisatsioon on keemiline protsess, mille käigus aatomid või molekulid saavad positiivse või negatiivse laengu. See protsess toimub kas elektronide eemaldamise või saamise tõttu aatomitest või molekulidest. Ionisatsiooniprotsessis saame tekkivaid ioone nimetada anioonideks ja katioonideks, olenev alt nende laengust, st.e. katioonid on positiivselt laetud ioonid ja anioonid negatiivselt laetud ioonid. Põhimõtteliselt moodustab neutraalse aatomi või molekuli elektronide kadu katiooni ja elektronide võimendus neutraalsest aatomist annab sellele negatiivse laengu, moodustades aniooni.
Kui elektron eemaldatakse neutraalsest gaasilisest aatomist energia lisamisega, moodustub see monovalentse katiooni. Selle põhjuseks on asjaolu, et neutraalsel aatomil on võrdne arv elektrone ja prootoneid, mille tulemuseks on netolaeng; kui eemaldame sellelt aatomilt elektroni, on üks üleliigne prooton, millel puudub laengu neutraliseerimiseks elektron. Seetõttu saab see aatom laengu +1 (see on prootoni laeng). Selleks vajalik energiahulk on selle aatomi esimene ionisatsioonienergia.
Joonis 02: Ionisatsioonireaktsioon
Pealegi on vedelas lahuses toimuv ionisatsioon ioonide moodustumine lahuses. Näiteks kui HCl molekulid lahustuvad vees, tekivad hüdrooniumioonid (H3O+). Siin reageerib HCl veemolekulidega ja moodustab positiivselt laetud hüdroniumioone ja negatiivselt laetud kloriidioone (Cl–).
Lisaks võib kokkupõrgete korral toimuda ionisatsioon. Kuid seda tüüpi ionisatsioon toimub peamiselt gaasides, kui elektrivool läbib gaasi. Kui voolus olevatel elektronidel on piisav kogus energiat, mis on vajalik elektronide eemaldamiseks gaasimolekulidest, sunnivad nad elektronid gaasimolekulidest välja, tekitades ioonipaare, mis koosnevad üksikust positiivsest ioonist ja negatiivsest elektronist. Siin tekivad ka negatiivsed ioonid, kuna mõned elektronid kipuvad kinnituma gaasimolekulide külge, mitte ei tõmba elektrone välja.
Lisaks toimub ionisatsioon, kui kiirgusenergia või piisav alt energilised laetud osakesed läbivad tahkeid aineid, vedelikke või gaase; näiteks alfaosakesed, beetaosakesed ja gammakiirgus võivad aineid ioniseerida; seetõttu nimetame neid ioniseerivaks kiirguseks.
Mis vahe on protoneerimisel ja ionisatsioonil?
Protoneerimine ja ionisatsioon on keemias olulised keemilised mõisted. Peamine erinevus protoneerimise ja ioniseerimise vahel on see, et protoneerimine on prootoni lisamine keemilisele liigile, samas kui ioniseerimine on elektronide eemaldamine või saamine keemilistest ainetest.
Allpool olev infograafik võtab tabelina kokku protoneerimise ja ioniseerimise erinevused.
Kokkuvõte – protoneerimine vs ionisatsioon
Protoneerimine ja ionisatsioon on teineteisele vastandlikud, kuna protoneerimine viitab liitmisele, ionisatsioon aga enamasti sideme katkemisele. Peamine erinevus protoneerimise ja ioniseerimise vahel on see, et protoneerimine on prootoni lisamine keemilisele liigile, samas kui ioniseerimine on elektronide eemaldamine või saamine keemilistest liikidest.
