نفسر ما هو الأيون وكيف يتكون وبعض الأمثلة. أيضا ، ما هو أنيون وكاتيون.
ما هو الأيون؟
في كيمياء، يُعرف الجسيم المشحون كهربائيًا بالأيون ويتكون من أ ذرة أو مركب أنها ليست محايدة كهربائيًا ، أي أنها فازت أو خسرت في دستورها الإلكترونات. تسمى العملية التي يتم من خلالها إنتاج الأيونات "التأين".
يمكن أن تتكون الأيونات من ذرتين أو أكثر (متعددة الذرات) ذات طبيعة مختلفة ، أو من ذرة واحدة (أحادية الذرة). في كلتا الحالتين ، سنتحدث عن أ الكاتيون (أو الكاتيونات) عندما يكون أيونًا موجب الشحنة (أي أن الذرة أو الجزيء المحايد الأولي يعطي الإلكترونات) ، وسوف نتحدث عن أنيون (أو الأنيونات) عندما يكون أيونًا سالب الشحنة (أي الذرة الأولية المحايدة أو الجزيء الذي تقبل الإلكترونات).
تُعرف أيضًا أنواع أخرى من الأيونات ، بناءً على الشحنة الكهربائية، معروف ك dianions (عندما يقدمون شحنتين سالبتين) ، zwitterions (عندما يقدمون شحنة موجبة وسالبة معزولة ، ولكن في نفس المركب ، بسبب ما هو محايد) ، أو الجذور الأيونية (أيونات شديدة التفاعل وعدم الاستقرار بسبب حقيقة أن لديهم إلكترونات حرة). بشكل عام ، تكون الأيونات شديدة التفاعل وتميل إلى الاندماج مع أيونات أو ذرات أو جزيئات أخرى من خلال التفاعلات الكهروستاتيكية.
تلعب الأيونات دورًا لا غنى عنه في الحياة ، وخاصةً الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم ، والتي لها أهميتها في عبور أغشية الخلايا وفي النواقل العصبية تمت دراستها كثيرًا. علاوة على ذلك ، سمح لنا فهم الأيونات بتطوير تكنولوجيا من بلازما وحتى قياس جودة ماء على أساس الأملاح الأيونية المذابة فيه.
أنيون
يُعرف باسم الأنيون (أو الأنيونات) للأيونات التي لها شحنة كهربائية سالبة ، أي التي اكتسبت إلكترونات في تفاعل كيميائي التي أدت إلى ظهورهم. يمكن أن تتكون من ذرة واحدة أو أكثر ، ولكن حتى في الحالة الأخيرة ، فإن الشحنة الكلية للجزيء (حالته من أكسدة) دائمًا سلبي.
هناك ثلاثة أنواع من الأنيونات:
- موناتوميك. تلك التي تتكون من ذرة واحدة اكتسبت إلكترونات. على سبيل المثال: كلوريد (Cl–).
- متعدد الذرات. إنها تأتي من جزيء اكتسب إلكترونات في تفاعل كيميائي ، أو من حمض فقد البروتونات. على سبيل المثال: كبريتيت (SO32-).
- الأحماض. إنها تأتي من حمض متعدد البروتيكات (يحتوي على العديد من الهيدروجين المتأين) والذي تم استخلاص البروتونات منه. على سبيل المثال: دياسيد فوسفات (H2PO4–).
الكاتيون
الكاتيونات هي أيونات لها شحنة كهربائية موجبة ، أي أنها فقدت إلكترونًا واحدًا أو أكثر. وهكذا ، مثل الأنيونات ، يمكن أن تتكون الكاتيونات أيضًا من ذرة واحدة أو أكثر ، بشرط أن تكون الشحنة الكلية للمركب ، في هذه الحالة ، موجبة.
واحدة من أهم وظائف الكاتيونات هي مشاركتها في العمليات البيولوجية. على سبيل المثال ، تلعب الكاتيونات Na + و K + دورًا أساسيًا في نقل النبضات العصبية.
أمثلة على أيون
أشهر الأيونات هي:
- الكاتيونات البسيطة. تتكون من ذرة واحدة موجبة الشحنة:
- ألمنيوم (Al3 +)
- سيزيوم (Cs +)
- الكروم (III) أو الكروم (Cr3 +)
- الكروم (VI) أو بيركروميك أيون (Cr6 +)
- الهيدروجين أو بروتون (ح +)
- الهيليوم أو جسيم ألفا (He2 +)
- الليثيوم (لي +)
- الحديد (II) أو الأيونات الحديدية (Fe2 +)
- الحديد (III) أو أيون الحديديك (Fe3 +)
- نيكل (III) أو أيون النيكل (Ni3 +)
- قصدير (II) أو أيون ستانوس (Sn2 +)
- القصدير (IV) أو الأيونات الصخرية (Sn4 +)
- الكاتيونات متعددة الذرات. تتكون من ذرتين أو أكثر من الذرات الموجبة الشحنة:
- الأمونيوم (NH4 +)
- أوكسونيوم (H3O +)
- النترونيوم (NO2 +)
- الزئبق (I) أو أيون الزئبق (Hg22 +)
- الأنيونات البسيطة. تتكون من ذرة واحدة سالبة الشحنة:
- أزيد (N3–)
- بروميد (Br–)
- كربيد (C4-)
- كلوريد (Cl–)
- الفلورايد (F–)
- فوسفيد (P3-)
- نيتريد (N3-)
- كبريتيد (S2-)
- Oxoanions. تتكون من الأكسجين وعناصر أخرى ، ولها شحنة سالبة:
- الزرنيخات (AsO43-)
- بورات (BO33-)
- Hypobromite (BrO–)
- بيكربونات (HCO3–)
- كلورات (ClO3–)
- كلوريت (ClO2–)
- هيبوكلوريت (ClO–)
- ثنائي كرومات (Cr2O72-)
- كبريتات الهيدروجين أو ثنائي كبريتات (HSO4–)
- هيدروجين سلفيت أو بيسلفيت (HSO3–)
- سيليكات (SiO44-)
- الأنيونات الحمضية العضوية. قادمة من الجزيئات العضوية ، لها شحنة سالبة:
- خلات (C2H3O2–)
- أكسالات (C2O42-)
- بيوكسالات (HC2O4–)
- الأنيونات الأخرى. سالب الشحنة وأكثر من ذرة:
- ثنائي كبريتيد (HS–)
- أميد (NH2–)
- سيانات (OCN–)
- ثيوسيانات (SCN–)
- السيانيد (CN-)
- هيدروكسيد (OH-)