Кіріспе

Протонның атомға, молекулаға немесе ионға қосылуы, конъюгат қышқылдың түзілуі. Химияда протондау (немесе гидронды қосу) – атомға, молекулаға немесе ионға, әдетте H⁺ символымен белгіленетін протонның (немесе гидронның немесе сутек катионының) қосылуы, нәтижесінде конъюгат қышқыл түзіледі. (Бронстед-Лоури қышқылынан протонды алу процесі – депротондау.) Мысалдар:
Судың күкірт қышқылымен протондалуы:
H₂SO₄ + H₂O → H₃O⁺ + HSO₄⁻
Карбокатион түзілу үшін изобутеннің протондалуы:
(CH₃)₂C=CH₂ + HBF₄ → (CH₃)₃C⁺ + BF₄⁻
Аммиак пен хлороводородтан аммоний хлоридінің түзілуі үшін аммиактың протондалуы:
NH₃(г) + HCl(г) → NH₄Cl(қ)

Протондау – химияның негізгі реакциясы және көптеген стехиометриялық және катализдік процестердің бір қадамы. Кейбір иондар мен молекулалар бірнеше рет протондалуға қабілді және полибазалық деп аталады, бұл көптеген биологиялық макромолекулаларға тән. Протондау және депротондау (протонды алу) көбінесе қышқыл-негіздік реакцияларда жүзеге асады; олар көптеген қышқыл-негіздік теориялардың негізгі бөлігін құрайды. Бронстед-Лоури қышқылы – басқа затты протондауға қабілетті химиялық зат. Субстратты протондағанда, түрдің массасы мен заряды әрқайсысы бір бірлікке артады, бұл оны электрлі шашырату массалық спектрометриясы сияқты кейбір талдау процедураларында маңызды қадамға айналдырады. Молекула немесе ионды протонды қосу немесе алу оның заряд пен массадан басқа көптеген басқа химиялық қасиеттерін өзгерте алады, мысалы, ерігіштігін, гидрофильділігін, тотығу немесе қайта тотығу потенциалын және оптикалық қасиеттерін өзгертеді.

Ақындар

Протондау көбінесе жылдам болады, себебі протонның көптеген еріткіштерде жоғары жылдамдығына байланысты. Протондау жылдамдығы протондаушы түрдің қышқылдығымен байланысты: әлсіз қышқылдармен протондау, сол негізді күшті қышқылдармен протондаудан баяу жүреді. Протондау және депротондау жылдамдықтары, егер протондау маңызды құрылымдық өзгерістерге әкелсе, әсіресе баяу болуы мүмкін.

Қайта қалпына келтіру және катализ

Протондау көбінесе қайтымды болады, ал қосымша негіздің құрылымы мен байланысы протондау кезінде әдетте өзгермейді. Дегенмен, кейбір жағдайларда протондау изомерлендіруге әкелуі мүмкін, мысалы, цис-алкендер протондаушы агенттің каталитикалық мөлшерін қолдану арқылы транс-алкендерге айналуы мүмкін. Көптеген ферменттер, мысалы серин гидролазалары, субстраттардың қайтымды протондалуын қамтитын механизмдер арқылы жұмыс істейді.