Definirea ionului în chimie

Un ion este definit ca un atom sau moleculă care a câștigat sau a pierdut unul sau mai mulți electroni de valență, oferindu-i o sarcină electrică netă pozitivă sau negativă. Cu alte cuvinte, există un dezechilibru în numărul de protoni (particule încărcate pozitiv) și electroni (particule încărcate negativ) într-o specie chimică.

Istorie și semnificație

Termenul „ion” a fost introdus de chimistul și fizicianul englez Michael Faraday în 1834 pentru a descrie speciile chimice care călătoresc de la un electrod la altul într-o soluție apoasă. Cuvântul ion provine de la cuvântul grecesc ion sau ienai, ceea ce înseamnă „a merge”.

Deși Faraday nu a putut identifica particulele care se mișcă între electrozi, știa că metalele dizolvate într-o soluție la un electrod și că un alt metal a fost depus din soluție la celălalt electrod, deci materia trebuia să se miște sub influența unui curent electric.

Exemple de ioni sunt:

particule alfa He²⁺

hidroxid OH^-

Cationi și anioni

Ionii pot fi grupați în două mari categorii: cationi și anioni.

Cationii sunt ioni care au o încărcătură pozitivă netă deoarece numărul protonilor din specie este mai mare decât numărul electronilor. Formula pentru un cation este indicată de un superscript urmând formula care indică numărul taxei și un semn "+". Dacă este prezent, un număr precede semnul plus. Dacă este prezent doar un "+", înseamnă că taxa este +1. De exemplu, Ca²⁺ indică un cation cu o încărcare +2.

Anionii sunt ioni care au o taxă negativă netă. În anioni, există mai mulți electroni decât protonii. Numărul de neutroni nu este un factor în care un atom, un grup funcțional sau o moleculă este un anion. Ca și cationii, încărcarea pe un anion este indicată folosind un superscript după o formulă chimică. De exemplu, Cl^- este simbolul anionului clor, care poartă o singură încărcare negativă (-1). Dacă se folosește un număr în superscript, acesta precede semnul minus. De exemplu, anionul sulfat este scris ca:

ASA DE₄^2-

O modalitate de a ne aminti definițiile cationilor și anionilor este să gândim la litera „t” din cuvântul cation că arăta ca un simbol plus. Litera „n” din anion este litera de început a cuvântului „negativ” sau este o literă din cuvântul „anion”.

Deoarece poartă sarcini electrice opuse, cationii și anionii sunt atrași unul de celălalt. Cationii resping alti cationi; anionii resping alți anioni. Din cauza atracțiilor și repulsiei dintre ioni, acestea sunt specii chimice reactive. Cationii și anionii se formează ușor compuși între ei, în special săruri. Deoarece ionii sunt încărcați electric, sunt afectați de câmpurile magnetice.

Ioni monatomici vs. poliatomici

Dacă un ion este format dintr-un singur atom, se numește ion monatomic. Un exemplu este ionul de hidrogen, H⁺. În schimb, ionii poliatomici, numiți și ioni moleculari, constau din doi sau mai mulți atomi. Un exemplu de ion poliatomic este anionul dicromat:

Cr₂O₇^2-