Wat is een ion? Definitie en voorbeelden

Een ion wordt gedefinieerd als een atoom of molecuul dat een of meer van zijn atomen heeft gewonnen of verloren valentie-elektronen, waardoor het een netto positieve of negatieve elektrische lading krijgt. Met andere woorden, er is een onbalans in het aantal protonen (positief geladen deeltjes) en elektronen (negatief geladen deeltjes) in een chemische soort.

De term "ion" is geïntroduceerd door de Engelse chemicus en natuurkundige Michael faraday in 1834 om de chemische soort te beschrijven die in waterige oplossing van de ene elektrode naar de andere reist. Het woord ion komt van het Griekse woord ion of ienai, wat betekent 'gaan'.

Hoewel Faraday de tussen elektroden bewegende deeltjes niet kon identificeren, wist hij dat metalen oplosten in een oplossing bij één elektrode en dat een ander metaal uit de oplossing bij de andere elektrode was afgezet, dus materie moest bewegen onder invloed van een elektrische huidige.

Voorbeelden van ionen zijn:

alfadeeltje He²⁺

hydroxide OH^-

Ionen kunnen worden gegroepeerd in twee brede categorieën: kationen en anionen.

Kationen zijn ionen die een netto positieve lading dragen omdat het aantal protonen in de soort groter is dan het aantal elektronen. De formule voor een kation wordt aangegeven door een superscript volgens de formule die het nummer van de lading en een "+" -teken aangeeft. Een nummer, indien aanwezig, gaat vooraf aan het plusteken. Als er alleen een "+" aanwezig is, betekent dit dat de kosten +1 zijn. Ca²⁺ geeft een kation aan met een +2 lading.

Anionen zijn ionen die een netto negatieve lading hebben. In anionen zijn er meer elektronen dan protonen. Het aantal neutronen is geen factor in het feit of een atoom, functionele groep of molecuul een anion is. Net als kationen wordt de lading op een anion aangegeven met een superscript na een chemische formule. Cl^- is het symbool voor het chlooranion, dat een enkele negatieve lading heeft (-1). Als een nummer in het superscript wordt gebruikt, gaat het vooraf aan het minteken. Het sulfaatanion wordt bijvoorbeeld geschreven als:

ZO₄^2-

Een manier om de definities van kationen en anionen te onthouden, is door de letter "t" in het woord kation als een plusteken te beschouwen. De letter "n" in anion is de beginletter van het woord "negatief" of is een letter van het woord "anion".

Omdat ze tegengestelde elektrische ladingen dragen, worden kationen en anionen tot elkaar aangetrokken. Kationen stoten andere kationen af; anionen stoten andere anionen af. Vanwege de aantrekkingskracht en afstoting tussen ionen zijn het reactieve chemische soorten. Kationen en anionen vormen gemakkelijk verbindingen met elkaar, met name zouten. Omdat ionen elektrisch geladen zijn, worden ze beïnvloed door magnetische velden.

Als een ion uit een enkel atoom bestaat, wordt het een monatomisch ion genoemd. Een voorbeeld is het waterstofion, H⁺. Polyatomaire ionen, ook wel moleculaire ionen genoemd, bestaan ​​daarentegen uit twee of meer atomen. Een voorbeeld van een polyatomair ion is het dichromaat-anion:

Cr₂O₇^2-