Hva er en ion? Definisjon og eksempler

Et ion er definert som et atom eller molekyl som har fått eller mistet et eller flere av dets valenselektroner, og gir den en netto positiv eller negativ elektrisk ladning. Med andre ord er det en ubalanse i antall protoner (positivt ladede partikler) og elektroner (negativt ladede partikler) i en kjemisk art.

Begrepet "ion" ble introdusert av engelsk kjemiker og fysiker Michael Faraday i 1834 for å beskrive de kjemiske artene som går fra en elektrode til en annen i vandig løsning. Ordet ion kommer fra det greske ordet ion eller ienai, som betyr "å gå."

Selv om Faraday ikke kunne identifisere partiklene som beveget seg mellom elektroder, visste han at metaller løste seg opp til en løsning ved en elektrode og at et annet metall ble avsatt fra løsningen ved den andre elektroden, så materie måtte bevege seg under påvirkning av et elektrisk strøm.

Eksempler på ioner er:

alfapartikkel He²⁺

hydroksyd OH^-

Joner kan grupperes i to brede kategorier: kationer og anioner.

Kationer er ioner som har en netto positiv ladning fordi antallet protoner i arten er større enn antall elektroner. Formelen for en kation indikeres av et superskript etter formelen som indikerer nummeret på ladningen og et "+" -tegn. Et tall, hvis det er til stede, går foran plussmerket. Hvis bare en "+" er til stede, betyr det at ladningen er +1. For eksempel Ca²⁺ indikerer en kation med +2-lading.

anioner er ioner som har en negativ negativ ladning. I anioner er det flere elektroner enn protoner. Antall nøytroner er ikke en faktor i om et atom, funksjonell gruppe eller molekyl er et anion. Som kationer indikeres ladningen på et anion ved å bruke et påskrift etter en kjemisk formel. For eksempel Cl^- er symbolet for kloranionen, som har en enkelt negativ ladning (-1). Hvis et tall brukes i påtegningen, går det foran minus-tegnet. For eksempel er sulfatanionen skrevet som:

SÅ₄^2-

En måte å huske definisjonene på kationer og anioner er å tenke på bokstaven "t" i ordet kation som å se ut som et plussymbol. Bokstaven "n" i anion er startbokstaven i ordet "negativ" eller er en bokstav i ordet "anion."

Fordi de har motsatte elektriske ladninger, blir kationer og anioner tiltrukket av hverandre. Kationer avviser andre kationer; anioner frastøter andre anioner. På grunn av attraksjonene og frastøtningen mellom ioner, er de reaktive kjemiske arter. Kationer og anioner danner lett forbindelser med hverandre, spesielt salter. Fordi ioner er elektrisk ladet, påvirkes de av magnetiske felt.

Hvis et ion består av et enkelt atom, kalles det et monatomisk ion. Et eksempel er hydrogenion, H⁺. Derimot består polyatomiske ioner, også kalt molekylære ioner, av to eller flere atomer. Et eksempel på et polyatomisk ion er dikromatanionen:

Cr₂O₇^2-