Какво е йон? Определение и примери

Йонът се дефинира като атом или молекула, която е придобила или загубила една или повече от своите валентни електрони, което му дава нетен положителен или отрицателен електрически заряд. С други думи, има неравновесие в броя на протоните (положително заредени частици) и електроните (отрицателно заредени частици) при химически вид.

Терминът "йон" е въведен от английския химик и физик Майкъл Фарадей през 1834 г., за да опише химичните видове, които преминават от един електрод в друг във воден разтвор. Думата йон идва от гръцката дума йон или ienai, което означава „да отида“.

Въпреки че Фарадей не може да идентифицира частиците, които се движат между електродите, той знае, че металите се разтварят в разтвор на един електрод и че от разтвора на другия електрод се отлага друг метал, така че материята трябва да се движи под въздействието на електрически текущ.

Примери за йони са:

алфа частица Хе²⁺

хидроксид ОН^-

Йони могат да бъдат групирани в две широки категории: катиони и аниони.

Катионите са йони, които носят нетен положителен заряд, тъй като броят на протоните във вида е по-голям от броя на електроните. Формулата за катион се обозначава със суперскрипт, следващ формулата, която показва номера на заряда и знак "+". Числото, ако е налице, предхожда знака плюс. Ако присъства само „+“, това означава, че таксата е +1. Например, Ca²⁺ обозначава катион с +2 заряд.

аниони са йони, които носят нетен отрицателен заряд. В анионите има повече електрони, отколкото протоните. Броят на неутроните не е фактор за това дали атом, функционална група или молекула е анион. Подобно на катионите, зарядът на аниона е посочен с помощта на суперскрипт след химическа формула. Например, Cl^- е символът за хлорния анион, който носи един отрицателен заряд (-1). Ако числото се използва в суперскрипта, то предхожда знака минус. Например, сулфатният анион се пише като:

ТАКА₄^2-

Един от начините да запомните определенията на катиони и аниони е да мислите, че буквата "t" в думата катион изглежда като символ плюс. Буквата "n" в аниона е началната буква в думата "отрицателен" или е буква в думата "анион".

Тъй като носят противоположни електрически заряди, катиони и аниони се привличат един към друг. Катионите отблъскват други катиони; анионите отблъскват други аниони. Поради атракциите и отблъскването между йони, те са реактивни химични видове. Катиони и аниони лесно образуват съединения помежду си, по-специално соли. Тъй като йони са електрически заредени, те се влияят от магнитни полета.

Ако йонът се състои от един атом, той се нарича монотомен йон. Пример за това е водородният йон, H⁺. За разлика от това, многоатомните йони, наричани още молекулни йони, се състоят от два или повече атома. Пример за многоатомния йон е дихроматният анион:

Cr₂О₇^2-