Kaj je ion? Opredelitev in primeri

Ion je opredeljen kot atom ali molekula, ki je pridobila ali izgubila enega ali več svojih valenčni elektroni, kar ji daje neto pozitiven ali negativen električni naboj. Z drugimi besedami, pri številu protonov (pozitivno nabitih delcev) in elektronov (negativno nabitih delcev) obstaja neravnovesje v kemični vrsti.

Izraz "ion" je uvedel angleški kemik in fizik Michael Faraday leta 1834 za opis kemičnih vrst, ki potujejo od ene elektrode do druge v vodni raztopini. Beseda ion prihaja iz grške besede ion ali ienai, kar pomeni "iti."

Čeprav Faraday ni mogel prepoznati delcev, ki se gibljejo med elektrodami, je vedel, da se kovine raztopijo v raztopino na eni elektrodi in da se je iz raztopine na drugi elektrodi odlagala druga kovina, zato se je moralo snov gibati pod vplivom elektrike trenutno.

Primeri ionov so:

alfa delcev He²⁺

hidroksid OH^-

Ione lahko razvrstimo v dve široki kategoriji: katione in anione.

Kationi so ioni, ki nosijo neto pozitivni naboj, ker je število protonov v vrsti večje od števila elektronov. Formula za kation je označena z nadkriptom, ki sledi formuli, ki označuje število naboja in znak "+". Številka, če je prisotna, stoji pred znakom plus. Če je prisoten samo "+", to pomeni, da je polnjenje +1. Na primer, Ca

Anioni so ioni, ki nosijo neto negativni naboj. V anionih je več elektronov kot protonov. Število nevtronov ni dejavnik, ali je atom, funkcionalna skupina ali molekula anion. Tako kot kationi se naboj na anionu kaže s pomočjo nadkripta po kemijski formuli. Na primer, Cl^- je simbol za anion klora, ki nosi en sam negativni naboj (-1). Če je v nadkriptu uporabljeno število, je to znak minus. Na primer, sulfatni anion je zapisan kot:

SO₄^2-

Eden od načinov zapomniti si definicije kationov in anionov je, da črka "t" v besedi kation pomisli kot na simbol plus. Črka "n" v anionu je začetna črka v besedi "negativna" ali pa črka v besedi "anion."

Ker nosijo nasprotne električne naboje, se kationi in anioni med seboj privlačijo. Kationi odbijajo druge katione; anioni odbijajo druge anione. Zaradi privlačnosti in odbojnosti med ioni so reaktivne kemične vrste. Kationi in anioni med seboj tvorijo spojine, zlasti soli. Ker so ioni električno napolnjeni, na njih vplivajo magnetna polja.

Če ion sestoji iz enega samega atoma, ga imenujemo monatomski ion. Primer je vodikov ion, H⁺. Nasprotno pa so polihatomski ioni, imenovani tudi molekularni ioni, sestavljeni iz dveh ali več atomov. Primer poliatomskega iona je dikromatni anion:

Kr₂O₇^2-