Kas yra jonas? Apibrėžimas ir pavyzdžiai

Jonai yra apibrėžti kaip atomas ar molekulė, kurie įgijo arba prarado vieną ar daugiau jo valentiniai elektronai, suteikiant jam grynąjį teigiamą ar neigiamą elektros krūvį. Kitaip tariant, nėra protonų (teigiamai įkrautų dalelių) ir elektronų (neigiamai įkrautų dalelių) skaičiaus disbalanso cheminėje rūšyje.

Terminą „jonas“ įvedė anglų chemikas ir fizikas Michaelas Faradėjus 1834 m. aprašyti chemines rūšis, kurios vandeniniame tirpale keliauja iš vieno elektrodo į kitą. Žodis jonas yra kilęs iš graikų kalbos žodžio jonų arba ienai, o tai reiškia „eiti“.

Nors Faradėjus negalėjo nustatyti dalelių, judančių tarp elektrodų, jis žinojo, kad metalai ištirpsta tirpale viename elektrode ir kad iš tirpalo kitame elektrode nusėda kitas metalas, todėl materija turėjo judėti veikiama elektros srovės.

Jonų pavyzdžiai:

alfa dalelė Jis²⁺

hidroksidas OH^-

Jonus galima suskirstyti į dvi plačias kategorijas: katijonus ir anijonus.

Katijonai yra jonai, turintys grynąjį teigiamą krūvį, nes rūšių protonų skaičius yra didesnis nei elektronų. Katijono formulė nurodoma viršuje, vadovaujantis formule, nurodančia krūvio numerį ir „+“ ženklą. Skaičius, jei yra, yra prieš pliuso ženklą. Jei yra tik „+“, tai reiškia, kad mokestis yra +1. Pavyzdžiui, Ca

Anijonai yra jonai, turintys grynąjį neigiamą krūvį. Anijonuose elektronų yra daugiau nei protonų. Neutronų skaičius neturi įtakos tam, ar atomas, funkcinė grupė ar molekulė yra anijonas. Kaip ir katijonai, anijono krūvis nurodomas viršuje, po cheminės formulės. Pavyzdžiui, Cl^- yra chloro anijono, kuris neša vieną neigiamą krūvį (-1), simbolis. Jei viršutiniame žodyje naudojamas skaičius, jis eina prieš minuso ženklą. Pvz., Sulfatinis anijonas užrašomas taip:

Taigi₄^2-

Vienas iš būdų atsiminti katijonų ir anijonų apibrėžimus yra manyti, kad raidė „t“ žodyje katijonas atrodo kaip pliuso simbolis. „N“ raidė anijonuose yra pradinė žodžio „neigiama“ raidė arba yra žodžio „anijonas“ raidė.

Kadangi katijonai ir anijonai neša priešingus elektros krūvius, jie traukia vienas kitą. Katijonai atstumia kitus katijonus; anijonai atstumia kitus anijonus. Dėl jonų traukos ir atstūmimo jie yra reaktyviosios cheminės rūšys. Katijonai ir anijonai lengvai sudaro junginius, ypač druskas. Kadangi jonai yra įkraunami elektra, juos veikia magnetiniai laukai.

Jei joną sudaro vienas atomas, jis vadinamas monatominiu jonu. Pavyzdys yra vandenilio jonas, H⁺. Priešingai, poliaatominiai jonai, dar vadinami molekuliniais jonais, susideda iš dviejų ar daugiau atomų. Poliaatominio jono pavyzdys yra dichromatinis anijonas:

Kr₂O₇^2-