Ion je definován jako atom nebo molekula, která získala nebo ztratila jeden nebo více z nich valenční elektrony, což mu dává čistý kladný nebo záporný elektrický náboj. Jinými slovy, v chemickém druhu existuje nerovnováha v počtu protonů (pozitivně nabitých částic) a elektronů (negativně nabitých částic).
Historie a význam
Termín „ion“ byl představen anglickým chemikem a fyzikem Michael Faraday v roce 1834 popisuje chemický druh, který cestuje z jedné elektrody do druhé ve vodném roztoku. Slovo ion pochází z řeckého slova ion nebo ienai, což znamená „jít“.
Přestože Faraday nedokázal identifikovat částice pohybující se mezi elektrodami, věděl, že kovy se rozpustí v roztoku na jedné elektrodě a že další kov byl nanesen z roztoku na druhou elektrodu, takže hmota se musela pohybovat pod vlivem elektrické energie proud.
Příklady iontů jsou:
alfa částice He2+
hydroxid OH-
Kationty a anionty
Iony lze rozdělit do dvou širokých kategorií: kationty a anionty.
Kationty jsou ionty, které nesou čistý kladný náboj, protože počet protonů v druhu je větší než počet elektronů. Vzorec pro kation je označen horním indexem následujícím po vzorci, který označuje číslo náboje a znaménko "+". Číslo, pokud je přítomno, předchází znaménko plus. Pokud je přítomen pouze znak „+“, znamená to, že poplatek je +1. Například Ca
2+ označuje kation s nábojem +2.Anionty jsou ionty, které nesou čistý záporný náboj. V aniontech je více elektronů než protonů. Počet neutronů není faktorem v tom, zda atom, funkční skupina nebo molekula je anion. Podobně jako kationty, i náboj na aniontu je označen horním indexem za chemickým vzorcem. Například Cl- je symbol pro anion chloru, který nese jediný záporný náboj (-1). Pokud je v horním indexu použito číslo, předchází znaménko minus. Například síranový anion je psán jako:
TAK42-
Jedním ze způsobů, jak si pamatovat definice kationtů a aniontů, je myslet na písmeno „t“ ve slovním kationtu jako na symbol plus. Písmeno „n“ v aniontu je počáteční písmeno ve slově „negativní“ nebo je to písmeno ve slově „anion“.
Protože nesou opačné elektrické náboje, kationty a anionty jsou přitahovány jeden k druhému. Kationy odrazují jiné kationty; aniony odrazí další anionty. Díky přitažlivosti a odporu mezi ionty jsou to reaktivní chemické látky. Kationty a anionty snadno tvoří sloučeniny spolu navzájem, zejména soli. Protože jsou ionty elektricky nabity, jsou ovlivněny magnetickými poli.
Monatomický vs. Polyatomové ionty
Jestliže ion sestává z jediného atomu, to je voláno monatomic ion. Příkladem je vodíkový ion, H+. Naproti tomu polyatomické ionty, také nazývané molekulární ionty, sestávají ze dvou nebo více atomů. Příkladem polyatomického iontu je dichromanový anion:
Cr2Ó72-