Co to są jony? Co to jest jon

Niewiele osób jest dobrze zaznajomionych z różnymi terminami, teoriami i prawami fizyki i chemii. Niektórzy mogą dopiero rozpoczynać studiowanie tych dyscyplin. Dlatego niektóre pojęcia mogą być nieznane lub zapomniane. Na przykład słowo „jon” jest znane wielu osobom, jednak pamiętajmy, czym jest jon i jakie ma właściwości.

Co to jest jon

Słowo i pojęcie „ion” przyszło do nas ze starożytnego języka greckiego i jest tłumaczone jako „iść”. Jon jest cząstką naładowaną. Dlatego jon może mieć ładunek dodatni lub ujemny. Naładowaną cząstką może być atom, cząsteczka lub wolny rodnik. Ładunek jest wielokrotnością ładunku elektronu.

W stanie wolnym jony występują wszędzie, w dowolnym stanie materii. Można je znaleźć w gazach, cieczach, stopach, kryształach i plazmie.

Jeśli jon jest ujemny, nazywa się go anionem, a ładunek dodatni nazywa się kationem. Nazwy te wprowadził naukowiec Michael Faradaya, który odkrył jony.

Termin „jon” został również ukuty przez fizyka i chemika Michaela Faradaya w 1834 r., kiedy badał skutki prąd elektryczny do różnych roztworów wodnych. Wtedy doszedł do wniosku, że przewodność elektryczna różnych roztworów zasad, kwasów i soli zależy od ruchu specjalnych cząstek, które nazwał jonami i podzielił na ładunki dodatnie i ujemne.

Jony mają kilka podstawowych właściwości fizycznych:

• Jony są substancjami aktywnymi i oddziałują z atomami, cząsteczkami, wolnymi rodnikami i tymi samymi jonami. Biorą udział w wielu różnych reakcjach.
• W polu elektrycznym jony przenoszą prąd do pożądanych elektrod o przeciwnych ładunkach.
• W organizmach żywych jony odgrywają także ogromną rolę w przewodzeniu impulsów nerwowych.
• Jony mogą działać jako katalizatory lub półprodukty w reakcjach chemicznych.
• Reakcje jonowe w roztworach elektrolitów zachodzą natychmiast;
• Dodatnie jony wodoru są w fizyce protonami. Protony i neutrony tworzą wszystkie jądra atomowe. Taki proton można otrzymać poprzez jonizację atomu wodoru.

Możesz także przeczytać naszą przydatną sekcję

Prawie każdy widział reklamę tak zwanego „żyrandola Chiżewskiego”, który zwiększa liczbę jonów ujemnych w powietrzu. Jednak po szkole nie każdy dokładnie pamięta same jony - są to naładowane cząstki, które utraciły neutralność charakterystyczną dla normalnych atomów. A teraz trochę więcej szczegółów.

„Niewłaściwe” atomy

Jak wiadomo, liczba w układzie okresowym jest powiązana z liczbą protonów w jądrze atomu. Dlaczego nie elektrony? Ponieważ liczba i kompletność elektronów, choć wpływają na właściwości atomu, nie determinują jego podstawowych właściwości związanych z jądrem. Elektronów może być za mało lub może być ich za dużo. Jony to po prostu atomy z „niewłaściwą” liczbą elektronów. Co więcej, paradoksalnie, te z niedoborem elektronów nazywane są dodatnimi, a te z nadmiarem - ujemnymi.

Trochę o imionach

Jak powstają jony? To proste pytanie – są tylko dwie drogi edukacji. Albo chemicznie, albo fizycznie. Rezultatem może być jon dodatni, często nazywany kationem, i odpowiednio jon ujemny, anion. Pojedynczy atom lub cała cząsteczka, która jest również uważana za jon specjalnego typu wieloatomowego, może mieć niedobór lub nadmiar ładunku.

Jeśli zachodzi jonizacja ośrodka, na przykład gazu, wówczas występują w nim ilościowo proporcjonalne stosunki elektronów i jonów dodatnich. Ale takie zjawisko zdarza się rzadko (podczas burzy, w pobliżu płomienia); gaz w tak zmienionym stanie nie istnieje długo. Dlatego jony powietrza zdolne do reagowania blisko ziemi są na ogół rzadkie. Gaz to bardzo szybko zmieniające się środowisko. Gdy tylko działanie czynników jonizujących ustanie, jony spotykają się ze sobą i ponownie stają się atomami obojętnymi. To jest ich normalny stan.

Agresywna ciecz

Jony występują w dużych ilościach w wodzie. Faktem jest, że cząsteczki wody to cząstki, w których są one rozmieszczone nierównomiernie w całej cząsteczce, są dipolami, posiadającymi ładunek dodatni z jednej strony i ładunek ujemny z drugiej.

A kiedy w wodzie pojawia się rozpuszczalna substancja, cząsteczki wody swoimi biegunami działają elektrycznie na dodaną substancję, jonizując ją. Dobrym przykładem jest woda morska, w której wiele substancji występuje w postaci jonów. Ludzie wiedzieli o tym już od dawna. Powyżej pewnego punktu w atmosferze znajduje się dużo jonów; ta powłoka nazywa się jonosferą. niszczy stabilne atomy i cząsteczki. Cząstki w stanie zjonizowanym mogą przekazywać całą materię. Przykładem są jasne, niezwykłe kolory kamieni szlachetnych.

Jony są podstawą życia, gdyż podstawowy proces pozyskiwania energii z ATP nie jest możliwy bez powstania cząstek niestabilnych elektrycznie, sam w sobie opiera się na oddziaływaniach jonów, a wiele procesów chemicznych katalizowanych przez enzymy zachodzi wyłącznie poprzez jonizację. Nic dziwnego, że osoba w tym stanie przyjmuje niektóre substancje doustnie. Klasycznym przykładem są korzystne jony srebra.

Cząstki wieloatomowe przenoszące ładunek elektryczny. Ładunek jonu jest wielokrotnością elementarnego ładunku elektrycznego i zawsze jest liczbą całkowitą. Ładunek jonu jednoatomowego pierwiastek chemiczny liczba i znak pokrywają się ze stopniem utlenienia tego pierwiastka; ładunek jonu wieloatomowego jest równy sumie algebraicznej stopni utlenienia pierwiastków, biorąc pod uwagę liczbę ich atomów. Jony naładowane dodatnio (na przykład K +, Ca 2+, ΝΗ + 4) nazywane są kationami (od greckiego κατιών - w dół), jony naładowane ujemnie (na przykład Cl -, SO 4 2-, CH 3 COO - ) - aniony ( od greckiego ανιών - w górę). Proces tworzenia jonów nazywa się jonizacją. Terminy „jon”, „kation” i „anion” wprowadził w 1834 roku M. Faradaya, który badał działanie pole elektryczne do wodnych roztworów różnych związki chemiczne. W stałym polu elektrycznym kationy przemieszczają się do ujemnie naładowanej elektrody (katody), a aniony przemieszczają się do dodatnio naładowanej elektrody (anody).

Jako niezależne cząstki jony mogą istnieć we wszystkich stany skupienia substancje: w gazach (patrz Jony w gazach, Jony w atmosferze), w kryształach (patrz Kryształy jonowe), w plazmie, w cieczach - w stopach (patrz Ciecze jonowe) i w roztworach (patrz Dysocjacja elektrolityczna). Jony są jednostkami strukturalnymi związków chemicznych o charakterze jonowym wiązanie chemiczne. Takie związki w stanie stałym, stopach i roztworach składają się z kationów i anionów; na przykład chlorek sodu NaCl - z kationów Na + i Cl - anionów, octan potasu CH 3 COOK - z kationów K + i CH3COO - anionów. Niektóre połączenia z polarem wiązanie kowalencyjne(na przykład chlorowodór HCl) po rozpuszczeniu w wodzie i innych polarnych rozpuszczalnikach dysocjują na jony. W zależności od charakteru rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej, jony zawarte w roztworach mogą albo oddziaływać z cząsteczkami rozpuszczalnika, powodując powstawanie powłok solwatacyjnych wokół jonów, albo znajdować się całkiem blisko, tworząc pary jonowe.

Jony powstają w wyniku usunięcia elektronów z atomów i cząsteczek znajdujących się w fazie gazowej (w tym przypadku energia jonizacji jest zużywana) lub w wyniku dodania elektronów do takich atomów i cząsteczek (w tym przypadku energia wydatkowana lub uwolniona oznacza powinowactwo atomu lub cząsteczki do elektronu). Powstawanie jonów następuje także w wyniku dodania jonu o prostym składzie do cząsteczki obojętnej lub innego jonu. Na przykład, gdy jon H + łączy się z cząsteczką wody H 2 O, otrzymuje się jon hydroniowy H 3 O +. Tworzenie jonów jest możliwe, gdy cząsteczki ulegną zniszczeniu w wyniku ekspozycji termicznej lub promieniowania. Kiedy powstaje jon, zawsze zostaje zachowany całkowity ładunek początkowy cząstek biorących udział w tym procesie (jeśli jony powstają z obojętnych atomów lub cząsteczek, wówczas całkowity ładunek wszystkich jonów wynosi zero). Niektóre cząsteczki występujące w roztworach lub kryształach, choć pozostają ogólnie elektrycznie obojętne, zawierają przeciwnie naładowane grupy w różnych obszarach (patrz jony obojnacze). Kompleks składający się z kilku obojętnych atomów lub cząsteczek i jonów jest jonem klastrowym.

Reakcje chemiczne w roztworze (lub stopieniu) z udziałem związków jonowych są spowodowane ruchem jonów w tym środowisku i powstawaniem nowych cząstek obojętnych lub jonów bardziej złożonych. W organizmach żywych jony biorą udział w różnych procesach metabolicznych, regulacji skurczów mięśni, przekazywaniu impulsów nerwowych itp. (patrz na przykład artykuł Pompy jonowe).

Lit.: Krestov G. A. Termodynamika procesów jonowych w roztworach. L., 1984.

I on jest cząstką naładowaną elektrycznie. W tym przypadku jon może mieć dodatni lub ujemny ładunek elektryczny. W pierwszym przypadku nazywa się go kationem, w drugim anionem.

Jonem może być atom, cząsteczka lub wolny rodnik, pod warunkiem oczywiście, że mają one jakikolwiek ładunek. Nawiasem mówiąc, ładunek jonu nie może być nieskończenie mały, a cząstka, która go reprezentuje, nie może być elementarna.

Jony są również cząsteczkami aktywnymi chemicznie, zatem mogą reagować zarówno z innymi cząsteczkami (nienaładowanymi), jak i między sobą.

Jony, jako niezależne cząstki, występują niemal wszędzie. Występują w atmosferze, w różnych cieczach, w ciała stałe a nawet w przestrzeni międzygwiazdowej, gdzie w zasadzie jest bardzo mało powietrza i jakiejkolwiek substancji.

Fabuła

Pojęcie „jonu” zostało po raz pierwszy wprowadzone przez słynnego naukowca Michaela Faradaya w 1834 roku. Badając rozkład energii elektrycznej w różnych ośrodkach zasugerował, że przewodność elektryczna niektórych z nich może być spowodowana obecnością w tych ośrodkach i substancjach określonych cząstek naładowanych elektrycznie. Dlatego nazwał je jonami. Naukowiec wprowadził także pojęcia kationów i anionów. Ponieważ jony dodatnie przemieszczają się w stronę ujemnie naładowanej elektrody, katody, nazwał je kationami. Jony ujemne poruszają się odwrotnie – w stronę anody, dlatego należy je nazywać anionami.

JONY JONY to elektrycznie naładowane cząstki powstałe z atomu (cząsteczki) w wyniku utraty lub zyskania jednego lub większej liczby elektronów. Dodatnio naładowane jony nazywane są kationami, ujemnie naładowane jony nazywane są anionami.

Nowoczesna encyklopedia. 2000 .

Zobacz, jakie „IONS” znajdują się w innych słownikach:

JONY- (od greckiego chodzenia jonowego, wędrówki), atomy lub substancja chemiczna. przenoszenie rodników ładunki elektryczne. Fabuła. Jak po raz pierwszy ustalił Faradaya, przewodzenie prądu elektrycznego w roztworach jest związane z ruchem cząstek materialnych przenoszących... ... Wielka encyklopedia medyczna

jony- – elektrycznie naładowane atomy lub cząsteczki. chemia ogólna: podręcznik / A. V. Zholnin Jony to elektrycznie naładowane cząstki, które powstają, gdy atomy, cząsteczki i rodniki tracą lub zyskują elektrony. Słownik chemii analitycznej... ... Terminy chemiczne

Produkty rozkładu dowolnego ciała poprzez elektrolizę. Słownik słów obcych zawartych w języku rosyjskim. Chudinov A.N., 1910 ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego

- (od greckiego iōn dzieje), naładowane cząstki powstałe z atomu (cząsteczki) w wyniku utraty lub zyskania jednego lub większej liczby elektronów. W roztworach jony naładowane dodatnio nazywane są kationami, jony naładowane ujemnie ... ... słownik encyklopedyczny

Jon (gr. ιόν „idzie”) to elektrycznie naładowana cząstka (atom, cząsteczka), zwykle powstająca w wyniku utraty lub zyskania jednego lub większej liczby elektronów przez atomy lub cząsteczki. Ładunek jonu jest wielokrotnością ładunku elektronu. Koncepcja i... ... Wikipedia

Jony- (od greckiego słowa „jon”) cząstki naładowane elektrycznie utworzone w wyniku utraty lub zyskania elektronów (lub innych naładowanych cząstek) przez atomy lub grupy atomów (cząsteczki, rodniki itp.). Pojęcie i termin jony zostały wprowadzone w 1834 roku... ... Encyklopedyczny słownik metalurgii

- (z języka greckiego): cząstki jednoatomowe lub wieloatomowe przenoszące elektryczność. naładować, np. H+, Li+, Al3+, NH4+, F, SO42. Dodatnie I. nazywane są kationami (od greckiego kation, dosłownie schodzące w dół), anionem ujemnym i m (od greckiego anionu, ... ... Encyklopedia chemiczna

- (od greckiego ión dzieje) cząstki naładowane elektrycznie utworzone w wyniku utraty lub zyskania elektronów (lub innych naładowanych cząstek) przez atomy lub grupy atomów. Takimi grupami atomów mogą być cząsteczki, rodniki lub inne... Wielka encyklopedia radziecka

jony- fizyczne cząstki przenoszące ładunek dodatni lub ujemny. Jony naładowane dodatnio przenoszą mniej elektronów niż oczekiwano, a jony ujemne przenoszą więcej... Uniwersalny dodatkowy praktyczny Słownik I. Mostitsky

- (fizyczne) Zgodnie z terminologią wprowadzoną do doktryny elektryczności przez słynnego Faradaya, ciało ulegające rozkładowi pod działaniem prądu galwanicznego nazywa się elektrolitem, rozkład w ten sposób to elektroliza, a produkty rozkładu są jony.... ... Słownik encyklopedyczny F.A. Brockhausa i I.A. Efron

Książki

• Jony wodoru leczą raka. Promień nadziei, Garbuzow Giennadij Aleksiejewicz. Giennadij Aleksiejewicz Garbuzow to znany naukowiec z Soczi, biolog, wieloletni naśladowca akademika Bołotowa i specjalista w dziedzinie alternatywnego leczenia chorób onkologicznych. Bylina...
• Jony wodorowe leczą raka Promień nadziei, Garbuzow G.. Giennadij Aleksiejewicz Garbuzow to znany naukowiec z Soczi, biolog, wieloletni naśladowca akademika Bołotowa, specjalista w dziedzinie alternatywnego leczenia chorób onkologicznych. .…