Hvad er en ion? Definition og eksempler

En ion defineres som et atom eller molekyle, der har fået eller mistet et eller flere af dets valenselektroner, hvilket giver den en netto positiv eller negativ elektrisk ladning. Med andre ord er der en ubalance i antallet af protoner (positivt ladede partikler) og elektroner (negativt ladede partikler) i en kemisk art.

Udtrykket "ion" blev introduceret af den engelske kemiker og fysiker Michael Faraday i 1834 for at beskrive de kemiske arter, der rejser fra en elektrode til en anden i vandig opløsning. Ordet ion kommer fra det græske ord ion eller ienai, hvilket betyder "at gå."

Selvom Faraday ikke kunne identificere partiklerne, der bevæger sig mellem elektroder, vidste han, at metaller opløstes til en opløsning ved en elektrode og at et andet metal blev afsat fra opløsningen ved den anden elektrode, så materien måtte bevæge sig under påvirkning af en elektrisk nuværende.

Eksempler på ioner er:

alfa partikel He²⁺

hydroxid OH^-

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

Kationer er ioner, der har en positiv nettoladning, fordi antallet af protoner i arten er større end antallet af elektroner. Formlen for en kation er angivet med et superscript efter formlen, der angiver nummeret på ladningen og et "+" -tegn. Et tal, hvis det er til stede, går foran plustegnet. Hvis der kun er en "+", betyder det, at opladningen er +1. F.eks²⁺ angiver en kation med en +2-ladning.

anioner er ioner, der har en negativ negativ ladning. I anioner er der flere elektroner end protoner. Antallet af neutroner er ikke en faktor i, om et atom, en funktionel gruppe eller molekyle er en anion. Ligesom kationer angives ladningen på en anion ved hjælp af et superskript efter en kemisk formel. For eksempel Cl^- er symbolet for kloranionen, som bærer en enkelt negativ ladning (-1). Hvis der bruges et tal i overskriften, går det foran minus-tegnet. F.eks. Er sulfatanionen skrevet som:

SÅ₄^2-

En måde at huske definitionerne på kationer og anioner er at tænke på bogstavet "t" i ordet kation som at ligne et plus-symbol. Bogstavet "n" i anion er udgangsbrevet i ordet "negativt" eller er et bogstav i ordet "anion."

Fordi de bærer modsatte elektriske ladninger, tiltrækkes kationer og anioner af hinanden. Kationer frastøtter andre kationer; anioner frastøder andre anioner. På grund af attraktionerne og frastødelsen mellem ioner er de reaktive kemiske arter. Kationer og anioner danner let forbindelser med hinanden, især salte. Da ioner er elektrisk ladet, påvirkes de af magnetfelter.

Hvis en ion består af et enkelt atom, kaldes det en monatomisk ion. Et eksempel er hydrogenionen H⁺. I modsætning hertil består polyatomiske ioner, også kaldet molekylære ioner, af to eller flere atomer. Et eksempel på en polyatomisk ion er dichromatanionen:

Cr₂O₇^2-