La differenza fondamentale tra protonazione e ionizzazione è che la protonazione è l'aggiunta di un protone a una specie chimica, mentre la ionizzazione è la rimozione o l'ottenimento di elettroni da specie chimiche.
Protonazione e ionizzazione sono due concetti chimici importanti per descrivere il comportamento ionico delle specie chimiche.
Cos'è la protonazione?
La protonazione è l'aggiunta di un protone a una specie chimica come un atomo, una molecola o uno ione. Questo forma l'acido coniugato delle specie chimiche corrispondenti. La protonazione può essere descritta come una reazione chimica fondamentale ed è un passaggio importante in molti processi stechiometrici e catalitici.
Figura 01: una reazione di protonazione
Ci sono due tipi di processi di protonazione noti come protonazione monobasica e protonazione polibasica. La protonazione monobasica è la singola protonazione che avviene in alcuni ioni e molecole. Ma in alcuni ioni e molecole può esserci più di una protonazione e possiamo nominarli come specie chimiche polibasiche. Questa natura polibasica è vera per molte macromolecole biologiche.
Cos'è la ionizzazione?
La ionizzazione è un processo chimico in cui atomi o molecole ottengono una carica positiva o negativa. Questo processo si verifica a causa della rimozione o dell'ottenimento di elettroni rispettivamente da atomi o molecole. Nel processo di ionizzazione, possiamo nominare gli ioni risultanti come anioni e cationi, a seconda della carica che hanno, i.e. i cationi sono ioni caricati positivamente e gli anioni sono ioni caricati negativamente. Fondamentalmente, la perdita di elettroni da un atomo neutro o da una molecola forma un catione e il guadagno di elettroni da un atomo neutro gli conferisce una carica negativa, formando un anione.
Quando un elettrone viene rimosso da un atomo gassoso neutro mediante l'aggiunta di energia, forma un catione monovalente. Questo perché un atomo neutro ha un numero uguale di elettroni e protoni, risultando in nessuna carica netta; quando rimuoviamo un elettrone da quell'atomo, c'è un protone in eccesso a cui manca un elettrone per neutralizzare la sua carica. Pertanto, quell'atomo riceve una carica +1 (è la carica del protone). La quantità di energia richiesta per questo è la prima energia di ionizzazione di quell'atomo.
Figura 02: Reazione di ionizzazione
Inoltre, la ionizzazione che avviene in una soluzione liquida è la formazione di ioni nella soluzione. Ad esempio, quando le molecole di HCl si dissolvono in acqua, si formano ioni idronio (H3O+). Qui, HCl reagisce con le molecole d'acqua e forma ioni idronio carichi positivamente e ioni cloruro (Cl–) carichi negativamente.
Inoltre, la ionizzazione può verificarsi a causa di collisioni. Ma questo tipo di ionizzazione si verifica principalmente nei gas quando una corrente elettrica passa attraverso il gas. Se gli elettroni nella corrente hanno una quantità sufficiente di energia richiesta per rimuovere gli elettroni dalle molecole di gas, espelleranno gli elettroni dalle molecole di gas, producendo coppie di ioni costituite dal singolo ione positivo e dall'elettrone negativo. Qui, gli ioni negativi si formano anche perché alcuni elettroni tendono ad attaccarsi alle molecole di gas invece di estrarre gli elettroni.
Inoltre, la ionizzazione si verifica quando l'energia della radiazione o particelle cariche sufficientemente energetiche passano attraverso solidi, liquidi o gas; per esempio, le particelle alfa, le particelle beta e le radiazioni gamma possono ionizzare le sostanze; quindi li chiamiamo radiazioni ionizzanti.
Qual è la differenza tra protonazione e ionizzazione?
Protonazione e ionizzazione sono concetti chimici importanti in chimica. Il differenza fondamentale tra protonazione e ionizzazione è quello la protonazione è l'aggiunta di un protone a una specie chimica, mentre la ionizzazione è la rimozione o l'ottenimento di elettroni da specie chimiche.
L'infografica qui sotto riassume le differenze tra protonazione e ionizzazione in forma tabellare.
Riepilogo – Protonazione vs Ionizzazione
Protonazione e ionizzazione sono opposte l'una all' altra perché la protonazione si riferisce all'addizione mentre la ionizzazione si riferisce principalmente alla rottura del legame. Il differenza fondamentale tra protonazione e ionizzazione è quello la protonazione è l'aggiunta di un protone a una specie chimica, mentre la ionizzazione è la rimozione o l'ottenimento di elettroni da specie chimiche.
