Het belangrijkste verschil tussen protonering en ionisatie is dat protonering de toevoeging van een proton aan een chemische soort is, terwijl ionisatie de verwijdering of het verkrijgen van elektronen van chemische soorten is.
Protonatie en ionisatie zijn twee chemische concepten die belangrijk zijn bij het beschrijven van het ionische gedrag van chemische soorten.
Wat is protonatie?
Protonering is de toevoeging van een proton aan een chemische soort zoals een atoom, molecuul of ion. Dit vormt het geconjugeerde zuur van de overeenkomstige chemische soort. Protonering kan worden beschreven als een fundamentele chemische reactie en het is een belangrijke stap in veel stoichiometrische en katalytische processen.
Figuur 01: Een protoneringsreactie
Er zijn twee soorten protoneringsprocessen die bekend staan als monobasische protonering en polybasische protonering. Monobasische protonering is de enkele protonering die plaatsvindt in sommige ionen en moleculen. Maar in sommige ionen en moleculen kan er meer dan één protonering zijn, en we kunnen ze een polybasische chemische soort noemen. Deze polybasische aard geldt voor veel biologische macromoleculen.
Wat is ionisatie?
Ionisatie is een chemisch proces waarbij atomen of moleculen een positieve of negatieve lading krijgen. Dit proces vindt plaats door het verwijderen of verkrijgen van elektronen van respectievelijk atomen of moleculen. In het ionisatieproces kunnen we de resulterende ionen noemen als anionen en kationen, afhankelijk van de lading die ze hebben, i.e. kationen zijn positief geladen ionen en anionen zijn negatief geladen ionen. Kortom, het verlies van elektronen van een neutraal atoom of een molecuul vormt een kation, en de winst van elektronen van een neutraal atoom geeft het een negatieve lading, waardoor een anion wordt gevormd.
Wanneer een elektron wordt verwijderd uit een neutraal gasvormig atoom door toevoeging van energie, vormt het een eenwaardig kation. Dit komt omdat een neutraal atoom evenveel elektronen als protonen heeft, wat resulteert in geen nettolading; wanneer we een elektron van dat atoom verwijderen, is er één overtollig proton dat een elektron mist om zijn lading te neutraliseren. Daarom krijgt dat atoom een lading van +1 (het is de lading van het proton). De hoeveelheid energie die hiervoor nodig is, is de eerste ionisatie-energie van dat atoom.
Figuur 02: Ionisatiereactie
Bovendien is de ionisatie die plaatsvindt in een vloeibare oplossing de vorming van ionen in de oplossing. Wanneer HCl-moleculen bijvoorbeeld oplossen in water, worden hydroniumionen (H3O+) gevormd. Hier reageert HCl met watermoleculen en vormt het positief geladen hydroniumionen en negatief geladen chloride (Cl–) ionen.
Bovendien kan ionisatie optreden door botsingen. Maar dit type ionisatie komt vooral voor in gassen wanneer een elektrische stroom door het gas gaat. Als de elektronen in de stroom voldoende energie hebben om elektronen uit gasmoleculen te verwijderen, zullen ze elektronen uit gasmoleculen verdrijven, waardoor ionenparen ontstaan die bestaan uit het individuele positieve ion en het negatieve elektron. Hier vormen zich ook negatieve ionen omdat sommige elektronen de neiging hebben zich aan gasmoleculen te hechten in plaats van elektronen eruit te trekken.
Bovendien treedt ionisatie op wanneer stralingsenergie of voldoende energetische geladen deeltjes door vaste stoffen, vloeistoffen of gassen gaan; alfadeeltjes, bètadeeltjes en gammastraling kunnen bijvoorbeeld stoffen ioniseren; daarom noemen we ze ioniserende straling.
Wat is het verschil tussen protonatie en ionisatie?
Protonering en ionisatie zijn belangrijke chemische concepten in de chemie. Het belangrijkste verschil tussen protonering en ionisatie is dat protonering de toevoeging van een proton aan een chemische soort is, terwijl ionisatie de verwijdering of het verkrijgen van elektronen van chemische soorten is.
De onderstaande infographic vat de verschillen tussen protonatie en ionisatie in tabelvorm samen.
Samenvatting – Protonatie versus ionisatie
Protonatie en ionisatie zijn tegengesteld aan elkaar omdat protonatie verwijst naar toevoeging, terwijl ionisatie meestal verwijst naar het verbreken van bindingen. Het belangrijkste verschil tussen protonering en ionisatie is dat protonering de toevoeging van een proton aan een chemische soort is, terwijl ionisatie de verwijdering of het verkrijgen van elektronen van chemische soorten is.
