Mi az ion? Meghatározás és példák

Az iont olyan atomnak vagy molekulanak kell tekinteni, amely egy vagy több sajátját elnyerte vagy elvesztette vegyérték elektronok, pozitív vagy negatív nettó elektromos töltést adva. Más szavakkal, egy vegyi anyagban a protonok (pozitív töltésű részecskék) és az elektronok (negatív töltésű részecskék) száma kiegyensúlyozatlan.

Az "ion" kifejezést az angol vegyész és fizikus vezette be Michael Faraday 1834-ben, hogy leírják azokat a kémiai anyagokat, amelyek vizes oldatban mozognak az egyik elektródról a másikra. Az ion szó a görög szóból származik ion vagy ienai, ami azt jelenti, hogy "menni".

Bár Faraday nem tudta azonosítani az elektródok között mozgó részecskéket, tudta, hogy a fémek oldatban oldódnak egy elektródon és hogy egy másik fém lerakódott az oldatból a másik elektródon, tehát az anyagnak elektromos befolyás alatt kellett mozognia jelenlegi.

Ionokra példa:

alfa részecske He²⁺

OH hidroxid^-

Az ionokat két nagy kategóriába lehet sorolni: kationok és anionok.

A kationok olyan ionok, amelyek nettó pozitív töltést hordoznak, mivel a fajokban a protonok száma nagyobb, mint az elektronok száma. A kation képletét egy felülíró ábra jelzi, amely a töltés számát és a "+" jelet jelöli. A szám, ha van, megelőzi a pluszjelet. Ha csak egy "+" van jelen, ez azt jelenti, hogy a töltés +1. Például Ca²⁺ +2 töltéssel rendelkező kationt jelöl.

Az anionok olyan ionok, amelyek nettó negatív töltést hordoznak. Az anionokban több elektron van, mint protonok. A neutronok száma nem befolyásolja azt, hogy egy atom, funkcionális csoport vagy molekula anion. A kationokhoz hasonlóan az anion töltését egy kémiai képlet után felülírva jelzik. Például Cl^- a klór-anion szimbóluma, amely egyetlen negatív töltést hordoz (-1). Ha egy számot használunk a felső feliratban, akkor ez megelőzi a mínuszjelet. Például a szulfát-aniont így írják:

ÍGY₄^2-

A kationok és az anionok meghatározásainak emlékezetének egyik módja az, hogy a kation szóban szereplő "t" betűre plusz szimbólumnak tűnik. Az anionban az "n" betű a "negatív" szó kezdőbetűje, vagy az "anion" szó betűje.

Mivel ellentétes elektromos töltésekkel rendelkeznek, a kationokat és az anionokat vonzzák egymáshoz. A kationok más kationokat taszítanak; az anionok más anionokat taszítanak. Az ionok közötti vonzerő és taszítás miatt reaktív kémiai fajok. A kationok és az anionok könnyen képeznek vegyületeket, különösen a sókat. Mivel az ionok elektromosan töltöttek, ezeket a mágneses mezők befolyásolják.

Ha egy ion egyetlen atomból áll, akkor azt monatomikus ionnak nevezik. Példa erre a hidrogénion, H⁺. Ezzel szemben a poliaatomikus ionok, más néven molekuláris ionok, két vagy több atomból állnak. A többatomú ionra példa a dikromát anion:

Cr₂O₇^2-