Kaj so ioni? Splošna in anorganska kemija

IONI IONI so električno nabiti delci, ki nastanejo iz atoma (molekule) kot posledica izgube ali pridobitve enega ali več elektronov. Pozitivno nabite ione imenujemo kationi, negativno nabite ione imenujemo anioni.

Sodobna enciklopedija. 2000 .

Oglejte si, kaj so "IONI" v drugih slovarjih:

IONI- (iz grškega ion hoja, tavanje), atomi ali kemikalija. prenašanje radikalov električni naboji. Zgodba. Kot je prvi ugotovil Faraday, je prevajanje električnega toka v raztopinah povezano z gibanjem materialnih delcev, ki prenašajo... ... Velika medicinska enciklopedija

ioni- – električno nabiti atomi ali molekule. Splošna kemija: učbenik / A. V. Zholnin Ioni so električno nabiti delci, ki nastanejo, ko atomi, molekule in radikali izgubijo ali pridobijo elektrone. Slovar analizne kemije ... ... Kemični izrazi

Produkti razgradnje katerega koli telesa z elektrolizo. Slovar tujih besed, vključenih v ruski jezik. Čudinov A.N., 1910 ... Slovar tujih besed ruskega jezika

- (iz grščine iōn gredo), nabiti delci, ki nastanejo iz atoma (molekule) kot posledica izgube ali pridobitve enega ali več elektronov. V raztopinah se pozitivno nabiti ioni imenujejo kationi, negativno nabiti ioni ... ... Enciklopedični slovar

Ion (grško ιόν »greje«) je električno nabit delec (atom, molekula), ki običajno nastane kot posledica izgube ali pridobitve enega ali več elektronov s strani atomov ali molekul. Naboj iona je večkratnik naboja elektrona. Koncept in... ... Wikipedia

Ioni- (iz grškega ion gredo) električno nabiti delci, ki nastanejo z izgubo ali pridobitvijo elektronov (ali drugih nabitih delcev) s strani atomov ali skupin atomov (molekul, radikalov itd.). Pojem in izraz ioni sta bila uvedena leta 1834... ... Enciklopedični slovar metalurgije

- (iz grščine gredo), enoatomski ali večatomski delci, ki prenašajo elektriko. naboj, npr. H +, Li+, Al3+, NH4+, F, SO42. Pozitivni I. se imenujejo kationi (iz grškega kationa, dobesedno gredo navzdol), negativni anion in m (iz grškega aniona, ... ... Kemijska enciklopedija

- (iz grškega ión gredo) električno nabiti delci, ki nastanejo z izgubo ali pridobitvijo elektronov (ali drugih nabitih delcev) s strani atomov ali skupin atomov. Takšne skupine atomov so lahko molekule, radikali ali drugi... Velika sovjetska enciklopedija

ioni- fizično delci, ki nosijo pozitiven ali negativen naboj. Pozitivno nabiti ioni nosijo manj elektronov, kot je bilo pričakovano, negativni ioni pa več... Univerzalna dodatna praktična razlagalni slovar I. Mostitsky

- (fizikalni) Po terminologiji, ki jo je v nauk o elektriki uvedel slavni Faraday, se telo, ki se razgradi z delovanjem galvanskega toka nanj, imenuje elektrolit, razgradnja na ta način je elektroliza, produkti razgradnje pa se imenujejo elektrolit. ioni...... Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Efron

knjige

• Vodikovi ioni zdravijo raka. Žarek upanja, Garbuzov Gennady Alekseevich. Genadij Aleksejevič Garbuzov je znani znanstvenik iz Sočija, biolog, dolgoletni privrženec akademika Bolotova, specialist na področju alternativnega zdravljenja onkoloških bolezni. Trajnica...
• Vodikovi ioni zdravijo raka Žarek upanja, Garbuzov G.. Genadij Aleksejevič Garbuzov je znan znanstvenik iz Sočija, biolog, dolgoletni sledilec akademika Bolotova, specialist na področju alternativnega zdravljenja onkoloških bolezni. .…

Preizkusite to izkušnjo doma (ali v šolski skupini). Vzemite električno baterijo in jo z žicami povežite z žarnico iz svetilke. Skozi žarnico bo stekel tok in zasvetila bo. Nato odrežite eno žico in njene konce položite v kozarec vode. Žarnica ne sveti, kar pomeni, da ni toka. Zdaj v kozarec nalijte navadno sol. Ko se sol raztopi, bo žarnica spet zasvetila. To pomeni, da je takoj, ko se je voda spremenila v raztopino soli, skozi njo stekel tok. Zakaj?

Verjetno ste že slišali (in če niste, preberite zgodbo "" v tej knjigi"), da se v atomu jedra vrtijo okoli jedra. Zakaj ostanejo v atomu in ne odletijo?

Vzemite kamen in ga zavihtite na vrvi nad glavo. Čutiš, da kamen nenehno poskuša odleteti, a ga na mestu drži vrv.

In atom ima svojo »vrv«. To so električni naboji. Jedro atoma je pozitivno nabito, elektroni pa negativno nabiti. Takšni nasprotni naboji, kot jih imenujemo, se privlačijo. Ta privlačnost drži elektrone blizu jedra.

Če pa kamen preveč vrtiš na tanki vrvi, se odlepi in odleti. In elektron lahko odpade. Na primer med ostrim trkom atomov. To je tako kot grozd: stresete ga in jagoda pade.

Kaj se bo zgodilo s samim atomom? Ko se elektron odstrani, atom postane pozitivno nabit.

Elektron, ki odleti, lahko na svoji poti sreča drug atom in se nanj »prilepi«. Potem bo ta atom postal negativno nabit.

Te nabite atome imenujemo ioni.

Ne samo posamezni atomi, ampak tudi skupine atomov lahko izgubijo ali pridobijo elektrone. Ob tem se spremenijo tudi v ione, samo pretvorbo pa imenujemo ionizacija.

Če se plin zelo segreje, se bodo njegovi atomi premikali z veliko hitrostjo in med trki se bo odtrgalo veliko elektronov. Plin bo postal ioniziran.

Pod vplivom radioaktivnega sevanja se ionizirajo različne snovi. In na višini več sto kilometrov nad Zemljo nastanejo ioni pod vplivom posebnih sončnih žarkov. To plast ozračja imenujemo ionosfera.

Mnogi trdne snovi sestavljena tudi iz ionov. Na primer sol. Ko se raztopi v vodi, se ioni razmaknejo. Takoj ko so se ti nabiti delci pojavili v vodi, so začeli prenašati elektriko z enega konca žice na drugega in raztopina je začela prehajati električni tok.

Gibanje ionov je osnova za delovanje številnih instrumentov in naprav, ki jih je ustvaril človek, na primer električna baterija. In v naravi imajo ioni pomembno vlogo. V vsaki celici vašega telesa se premika veliko različnih ionov. Ne glede na to, ali smučate ali pišete narek, so ioni tisti, ki delujejo. In zdaj berete našo knjigo in v vaših možganskih celicah se premikajo ioni. Če ne bi bilo njih, ne bi mogli razmišljati, ne bi mogli študirati, ne bi znali brati, ne bi vedeli, kaj so ioni.

Izraz "ion" je leta 1834 prvič skoval Michael Faraday. Po študiju vpliva električnega toka na raztopine soli, alkalij in kislin je prišel do zaključka, da vsebujejo delce z določenim nabojem. Katione je Faraday imenoval ioni, ki so se v električnem polju premikali proti katodi, ki ima negativen naboj. Anioni so negativno nabiti neelementarni ionski delci, ki se v električnem polju premikajo proti plusu – anodi.

Ta terminologija se uporablja še danes, delci pa se preučujejo naprej, kar nam omogoča, da obravnavamo kemično reakcijo kot rezultat elektrostatične interakcije. Številne reakcije potekajo po tem principu, kar je omogočilo razumevanje njihovega poteka ter izbiro katalizatorjev in inhibitorjev za pospešitev njihovega poteka in zaviranje sinteze. Postalo je tudi znano, da so številne snovi, zlasti v raztopinah, vedno v obliki ionov.

Nomenklatura in klasifikacija ionov

Ioni so nabiti atomi ali skupina atomov, ki med kemična reakcija izgubljenih ali pridobljenih elektronov. Sestavljajo zunanje plasti atoma in se lahko izgubijo zaradi nizke gravitacijske sile jedra. Potem je rezultat odcepitve elektrona pozitivni ion. Če ima atom močan jedrski naboj in ozko elektronsko lupino, je jedro akceptor dodatnih elektronov. Posledično nastane delec negativnega iona.

Sami ioni niso samo atomi s presežno ali nezadostno elektronsko ovojnico. Lahko bi bila tudi skupina atomov. V naravi najpogosteje obstajajo skupinski ioni, ki so prisotni v raztopinah, bioloških tekočinah organizmov in v morski vodi. Obstaja ogromno število vrst ionov, katerih imena so precej tradicionalna. Kationi so ionski delci, ki so pozitivno nabiti, negativno nabiti ioni pa so anioni. Imenujejo se različno glede na sestavo. Na primer natrijev kation, cezijev kation in drugi. Anioni imajo drugačno ime, ker so najpogosteje sestavljeni iz številnih atomov: sulfatni anion, ortofosfatni anion in drugi.

Mehanizem nastajanja ionov

Kemični elementi v spojinah so redko električno nevtralni. To pomeni, da skoraj nikoli niso v stanju atomov. Pri nastanku kovalentne vezi, ki velja za najpogostejšo, imajo atomi tudi nekaj naboja, elektronska gostota pa se premika vzdolž vezi znotraj molekule. Vendar se tu ne tvori ionski naboj, ker energija kovalentna vez manjša od ionizacijske energije. Zato kljub različni elektronegativnosti nekateri atomi ne morejo popolnoma pritegniti elektronov zunanje plasti drugih.

Pri ionskih reakcijah, kjer je razlika v elektronegativnosti med atomi dovolj velika, lahko en atom vzame elektrone iz zunanje plasti od drugega atoma. Takrat se ustvarjena povezava močno polarizira in prekine. Pri tem porabljena energija, ki ustvari naboj na ionu, se imenuje ionizacijska energija. Za vsak atom je drugačen in je naveden v standardnih tabelah.

Ionizacija je možna le, če je atom ali skupina atomov sposobna oddajati ali sprejemati elektrone. Najpogosteje se to opazi pri kristalih raztopine in soli. Kristalna mreža vsebuje tudi skoraj nepremične nabite delce, brez kinetične energije. In ker v kristalu ni možnosti gibanja, se reakcije ionov največkrat dogajajo v raztopinah.

Ioni v fiziki in kemiji

Fiziki in kemiki aktivno proučujejo ione iz več razlogov. Prvič, ti delci so prisotni v vseh znanih agregatnih stanjih. Drugič, energijo odstranitve elektrona iz atoma je mogoče izmeriti, da jo uporabimo v praktične dejavnosti. Tretjič, ioni se v kristalih in raztopinah obnašajo različno. In četrtič, ioni omogočajo prevajanje električnega toka, fizikalno-kemijske lastnosti raztopin pa se spreminjajo glede na koncentracije ionov.

Ionske reakcije v raztopini

Raztopine in same kristale je treba obravnavati podrobneje. V kristalih soli so ločeno nameščeni pozitivni ioni, na primer natrijevi kationi in negativni ioni, klorovi anioni. Struktura kristala je neverjetna: zaradi sil elektrostatične privlačnosti in odbijanja so ioni usmerjeni na poseben način. V primeru natrijevega klorida tvorijo tako imenovano diamantno kristalno mrežo. Tu je vsak natrijev kation obdan s 6 kloridnimi anioni. Vsak kloridni anion je obdan s 6 klorovimi anioni. Zaradi tega se preprosta kuhinjska sol skoraj enako hitro raztopi v hladni in vroči vodi.

V raztopini tudi ni ene same molekule natrijevega klorida. Vsak od ionov je obdan z vodnimi dipoli in se kaotično giblje v svoji debelini. Prisotnost nabojev in elektrostatičnih interakcij vodi do dejstva, da solne raztopine vode zamrznejo pri temperaturi tik pod ničlo in zavrejo pri temperaturi nad 100 stopinj. Še več, če so v raztopini druge snovi, ki lahko vstopijo v kemična vez, potem reakcija poteka ne s sodelovanjem molekul, temveč ionov. Tako je nastal nauk o stopnjah kemijskih reakcij.

Tisti produkti, ki nastanejo na koncu, ne nastanejo takoj med interakcijo, ampak se postopoma sintetizirajo iz vmesnih produktov. Preučevanje ionov je omogočilo razumevanje, da reakcija poteka natančno po principih elektrostatičnih interakcij. Njihov rezultat je sinteza ionov, ki elektrostatično interagirajo z drugimi ioni in ustvarijo končni ravnotežni reakcijski produkt.

Nadaljevanje

Delec, kot je ion, je električno nabit atom ali skupina atomov, ki nastane z izgubo ali pridobitvijo elektronov. Najenostavnejši ion je vodikov: če izgubi en elektron, je samo jedro z nabojem +1. Povzroča kislo okolje raztopin in medijev, kar je pomembno za delovanje biološki sistemi in organizmi.

Ioni imajo lahko pozitivne in negativne naboje. Zaradi tega v raztopinah vsak delec vstopi v elektrostatično interakcijo z vodnimi dipoli, kar ustvarja tudi pogoje za življenje in prenos signala po celicah. Poleg tega se ionska tehnologija še naprej razvija. Na primer, ustvarjeni so bili ionski motorji, ki so opremili že 7 vesoljskih misij NASA.