Ion definition i kemi

En jon definieras som en atom eller molekyl som har fått eller förlorat en eller flera av sina valenselektroner, vilket ger den en nettopositiv eller negativ elektrisk laddning. Med andra ord finns det en obalans i antalet protoner (positivt laddade partiklar) och elektroner (negativt laddade partiklar) i en kemisk art.

Historia och betydelse

Uttrycket "jon" infördes av den engelska kemisten och fysikern Michael Faraday 1834 för att beskriva den kemiska art som reser från en elektrod till en annan i vattenlösning. Ordet jon kommer från det grekiska ordet Jon eller ienai, vilket betyder "att gå."

Även om Faraday inte kunde identifiera partiklarna som rör sig mellan elektroderna, visste han att metaller upplöstes i en lösning vid en elektrod och att en annan metall avsattes från lösningen vid den andra elektroden, så materien måste flytta under påverkan av en elektrisk ström.

Exempel på joner är:

alfapartikel He²⁺

hydroxid OH^-

Katjoner och anjoner

Joner kan grupperas i två breda kategorier: katjoner och anjoner.

Katjoner är joner som har en nettopositiv laddning eftersom antalet protoner i arten är större än antalet elektroner. Formeln för en katjon indikeras av ett superskript enligt formeln som anger laddningens nummer och ett "+" -tecken. Ett nummer, om det finns, föregår plustecknet. Om bara en "+" finns, betyder det att laddningen är +1. Till exempel Ca²⁺ indikerar en katjon med en +2-laddning.

Anjoner är joner som har en negativ negativ laddning. I anjoner finns det fler elektroner än protoner. Antalet neutroner är inte en faktor i om en atom, en funktionell grupp eller molekyl är en anjon. Liksom katjoner indikeras laddningen på en anjon med ett superskript efter en kemisk formel. Till exempel Cl^- är symbolen för kloranjonen, som har en enda negativ laddning (-1). Om ett nummer används i superskriptet föregår det minus-tecknet. Till exempel är sulfatanjonen skriven som:

SÅ₄^2-

Ett sätt att komma ihåg definitionerna av katjoner och anjoner är att tänka på bokstaven "t" i ordet katjon som ser ut som en plussymbol. Bokstaven "n" i anjon är startbokstaven i ordet "negativ" eller är en bokstav i ordet "anjon."

Eftersom de bär motsatta elektriska laddningar, lockas katjoner och anjoner av varandra. Katjoner avvisar andra katjoner; anjoner avvisar andra anjoner. På grund av attraktionerna och avvisningen mellan joner är de reaktiva kemiska arter. Katjoner och anjoner bildar lätt föreningar med varandra, särskilt salter. Eftersom joner är elektriskt laddade påverkas de av magnetfält.

Monatomiska kontra polyatomiska joner

Om en jon består av en enda atom kallas den en monatomisk jon. Ett exempel är vätejonet H⁺. Däremot består polyatomiska joner, även kallad molekylära joner, av två eller flera atomer. Ett exempel på en polyatomisk jon är dikromatanjonen:

cr₂O₇^2-