Hydrid (anión)

Vodíkový anión (H−) je záporne nabitý ión vodíka, teda atóm vodíka s jedným elektrónom naviac. Vodíkový anión je dôležitou zložkou atmosfér hviezd, ako napríklad Slnka. Jeho chemický názov je hydrid alebo hydridový anión. Tento ión má dva elektróny, ktoré sú viazané elektromagnetickou silou k jadru s jedným protónom.

Väzbová energia H− sa rovná väzbovej energii elektrónu naviac k vodíkovému atómu, čo sa nazýva elektrónová afinita vodíka. Jej hodnota bola zmeraná ako 0,754195(19) eV alebo 0,0277161(62) hartree. Celková energia základného stavu je teda −14,359888 eV.

História 
Prvýkrát bola existencia hydridového aniónu teoreticky dokázaná Hansom Bethem v roku 1929. H− je nezvyčajný, pretožo vo voľnom stave nemá žiadne viazané excitované stavy, čo bolo konečne dokázané v roku 1977. Experimentálne bol tento ión študovaný pomocou urýchlovačoch častíc.

Chemické vlastnosti 
Hydridový anión má záporný náboj a nesie formálne oxidačné číslo -1.

Názov hydrid sa bežne používa pre označenie zlúčenín vodíka, kde má vodík oxidačné číslo -1. Vo väčšine týchto zlúčenín má väzba kovalentný charakter. Príkladom takejto zlúčeniny je borohydridový anión (tetrahydroboritan), (−). Okrem toho sa však tento názov používa i pre zlúčeniny vodíka, kde má vodík v skutočnosti formálny kladný náboj, napríklad amoniak alebo sulfán, alebo v zlúčenínach s väzbou na atóm s porovnateľnou elektronegativiou, napríklad fosfán či arzán.

V biochémii sa vodík zvyčajne vyskytuje ako vodíkový katión. Jednou z výnimiek je však redukovaná podoba nikotínamidadeníndinukleotidfosfátu (NADH), ktorá je využívaná ako kofaktor a dvojelektrónové redukčné činidlo. NADH prenáša vodík v podobe hydridového aniónu (vo viazanej podobe ako NADH), teda ako protón a dva elektróny. Počas readukcie dochádza k reakcii

 NAD+ + RH2 -> NADH + H+ + R

kde R je redukovaná látka.

Výskyt 
Vodíkový anión je hlavný zdroj opacity spôsobenej ionizáciou pri infračervenom a viditeľnom svetle v atmosférach hviezd ako sú Slnko alebo chladnejšie hviezdy. Jeho význam bol poprvé zmienený v 30. rokoch 20. storočia. Tento ión absorbuje fotóny s energiami 0,75–4,0 eV, čo sú vlnové dĺžky odpovedajúce infračervenému až viditeľnému svetlu. Väčšina elektrónov v záporných iónoch pochádza z ionizácie kovov s nízkymi prvými ionizačnými potenciálmi, ako sú alkalické kovy alebo kovy alkalických zemín. V procese dochádza k oddeleniu elektrónu z iónu, preto by sa proces mal nazývať fotooddelenie namiesto fotoionizácie, pretože vzniká neutrálne nabitý atóm (namiesto iónu) a voľný elektrón. 

H− sa takisto vyskytuje v ionosfére Zeme a dá sa vytvoriť v urýchlovačoch častíc.

Referencie

Pozri aj 

 Hydrón
 Elektrid
 Vodíkový ión

Zdroj 

Anióny
Vodík
Astrofyzika