Протон

Протон (от греческого "протос" - "первый") представляет собой стабильную положительно заряженную частицу, которая является ядром атома водорода (Н + ). Масса протона тр = 1,6726425 · 10^-24 г, в 1836 раз больше массы электрона, а заряд по величине равен электронному. Вместе с нейтронами протоны образуют атомные ядра всех химических элементов. Число протонов в ядре определяет атомный номер элемента и тем самым его место в периодической системе.

Первые представления о протоне появились в начале 1910-х гг. В 1919-1920 гг. английский физик Э. Резерфорд экспериментально исследовал ядра водорода, выбитые a-частицами из ядер различных элементов; им же в начале 1920-х гг. был введен термин "протон".

Роль протона в химии довольно велика. Его малые размеры (r_p ≈ 1,5 · 10^-15 м) по сравнению с размерами атомов (r_ат ≈ 10^-10 м) и малый заряд приводят к тому, что протон обладает уникальной способностью деформировать электронные оболочки атомов и молекул, оттягивая на себя электронную плотность и соединяясь с ними. Особенно велика роль протона в водных растворах, где он существует в виде гидратированного катиона Н₃О⁺, или H(H₂O)⁺_n. Многие из распространенных в химии определений кислот и оснований основаны на поведении протона в растворе (см. Кислоты. Основания). Важнейшая характеристика растворов - их кислотность, определяемая величиной рН, которая характеризует концентрацию гидратированных протонов в растворе (см. Водородный показатель).

Кроме того, в химических реакциях протон часто может выступать в роли катализатора (кислотный катализ). Примером служит реакция этерификации.

И наконец, при исследовании строения химических соединений в настоящее время широко используется метод ядерного магнитного резонанса (ЯMP), одной из наиболее распространенных разновидностей которого является ЯMP на ядрах атома водорода - так называемый протонный магнитный резонанс.