Protonação - Protonation

Em química, protonação (ou hidronação ) é a adição de um próton (ou hidrogênio , ou cátion de hidrogênio), (H + ) a um átomo , molécula ou íon , formando um ácido conjugado . (O processo complementar, quando um próton é removido de um ácido de Brønsted-Lowry, é a desprotonação .) Alguns exemplos incluem

A protonação é uma reação química fundamental e é uma etapa em muitos processos estequiométricos e catalíticos . Alguns íons e moléculas podem sofrer mais de uma protonação e são rotulados como polibásicos, o que é verdade para muitas macromoléculas biológicas . A protonação e a desprotonação (remoção de um próton) ocorrem na maioria das reações ácido-base ; eles são o núcleo da maioria das teorias de reação ácido-base. Um ácido de Brønsted-Lowry é definido como uma substância química que protona outra substância. Ao protonar um substrato, a massa e a carga das espécies aumentam em uma unidade, tornando-se uma etapa essencial em certos procedimentos analíticos, como a espectrometria de massa por eletropulverização . Protonar ou desprotonar uma molécula ou íon pode mudar muitas outras propriedades químicas, não apenas a carga e a massa, por exemplo , solubilidade , hidrofilicidade , potencial de redução e propriedades ópticas podem mudar.

Cotações

As protonações costumam ser rápidas, em parte devido à alta mobilidade dos prótons em muitos solventes. A taxa de protonação está relacionada à acidez das espécies protonantes: a protonação por ácidos fracos é mais lenta do que a protonação da mesma base por ácidos fortes . As taxas de protonação e desprotonação podem ser especialmente lentas quando a protonação induz mudanças estruturais significativas.

Reversibilidade e catálise

A protonação é geralmente reversível e a estrutura e ligação da base do conjugado normalmente não são alteradas na protonação. Em alguns casos, no entanto, a protonação induz isomerização , por exemplo, cis - alquenos podem ser convertidos em trans- alquenos usando uma quantidade catalítica de agente de protonação. Muitas enzimas, como as serina hidrolases , operam por mecanismos que envolvem a protonação reversível de substratos.

Veja também

Referências