Ion en atoom: wat is normaal en wat is het verschil

Atomen en ionen zijn microscopische deeltjes die bestaan ​​uit een kern en elektronen die eromheen cirkelen. Het belangrijkste, maar niet het enige, verschil tussen deze deeltjes is dat het ion een bepaalde lading draagt, maar het atoom niet.

Algemene informatie over atomen en ionen

Een atoom is het kleinste deeltje van een stof dat al zijn eigenschappen bezit. De straal van een atoom wordt gemeten in picometers (meter). Een atoom is elektrisch neutraal, dat wil zeggen een niet-lading dragende structuur bestaande uit een kern en elektronen die eromheen roteren. De kern van een atoom bestaat uit protonen en neutronen, die ook subatomaire deeltjes worden genoemd. Een proton draagt ​​een positieve lading die in grootte gelijk is aan de lading van een elektron. Neutronen hebben geen lading. Het aantal elektronen in een atoom komt overeen met het aantal protonen in de kern, waardoor het atoom als geheel elektrisch neutraal is.

atoom

Een ion is een niet-elementair deeltje dat een positieve of negatieve lading draagt. Een ion wordt geproduceerd in het proces van het losmaken of bevestigen van een elektron aan een atoom of een groep atomen. Een ion met een negatieve lading (een atoom met een overmaat aan elektronen) wordt een anion genoemd en een ion dat een positieve lading draagt ​​(atoom met een tekort aan elektronen) wordt een kation genoemd.

ionen

Hoe werkt de vorming van ionen

Een ion wordt gevormd uit een atoom in een proces dat ionisatie wordt genoemd. Een kation wordt gevormd wanneer een elektron in een atoom ionisatie-energie ontvangt, waardoor het een potentiële barrière kan overwinnen en zich van het atoom kan verwijderen, waardoor de krachten van elektrostatische aantrekking worden overwonnen. Het proces van vorming van het anion vindt plaats met de afgifte van energie wanneer het atoom een ​​extra elektron ontvangt.

Ionisatie kan optreden als gevolg van temperatuurverhoging, blootstelling aan een elektrisch veld, röntgenstraling of verlichting.

Gas ionisatie

Sommige atomen vormen geen negatieve ionen. Inerte gassen bijvoorbeeld als gevolg van een volledig voltooid extern elektronenniveau kunnen geen ander elektron bevestigen. Inerte gassen reageren niet onder normale omstandigheden met andere stoffen. De ionisatie-energie van inerte gassen is zeer hoog, vergeleken met atomen van andere chemische elementen - van 10, 8 eV voor radon tot 24, 6 eV voor helium. Een dergelijke grote waarde van de ionisatie-energie compliceert de vorming van inerte gasionen.

Alle alkalimetalen (rubium, natrium, kalium, lithium, cesium, Frankrijk) zijn goede reductiemiddelen, dat wil zeggen dat ze gemakkelijk elektronen aan andere atomen geven en in positief geladen ionen veranderen. Dit gebeurt door de lage ionisatie-energie - tot 5 eV. Francius is de krachtigste restaurateur. Atomen van dit element doneren elektronen gemakkelijker dan andere, vanwege de zeer lage ionisatie-energie. Alkalimetalen hebben slechts één valentie-elektron en het is gemakkelijker om weg te geven dan zeven elektronen te bevestigen om het energieniveau te voltooien. Alkalimetalen kunnen door blootstelling aan licht positief geladen ionen worden.

Waterstof heeft een vergelijkbare eigenschap. Zijn atoom heeft een enkel elektron en geeft het gemakkelijk weg, waardoor het een kation vormt.

Halogenen - fluor, broom, jodium, chloor en astatine (elementen die in de hoofdsubgroep van de 7e groep van het periodiek systeem voorkomen) hebben een hoge elektronegativiteit - het vermogen om zichzelf elektronenparen in de verbinding te veranderen. Ze vormen gemakkelijk anionen, omdat ze op het buitenste niveau al 7 elektronen hebben en er slechts één ontbreekt om het level te voltooien. Broom, chloor, jodium en astatine kunnen zowel negatieve als positieve ionen vormen bij contact met meer elektronegatieve elementen. Fluor vormt nooit positieve ionen, omdat het het element is met de hoogste elektronegativiteit en een hoge ionisatie-energie heeft.

Wat hebben een atoom en een ion gemeen?

Een atoom en een ion van hetzelfde element hebben hetzelfde aantal protonen en neutronen in de kern.

Een ion wordt aangeduid met hetzelfde symbool als het overeenkomstige chemische element in het periodieke systeem, alleen de ladingswaarde wordt rechts aangegeven.

Verschillen tussen atoom en ion

Het belangrijkste verschil tussen een atoom en een ion is dat het ion een geladen deeltje is en dat het atoom geen geladen deeltje is.

Ook verschillen het atoom en ion van hetzelfde element in massa, vanwege het verschil in het aantal elektronen. Het kation heeft een kleinere massa dan het atoom van hetzelfde element en het anion is respectievelijk groter. Het verschil tussen de massa van een atoom en de massa van een ion is een veelvoud van de elektronmassa.

Ionen bezitten, in tegenstelling tot atomen, niet de eigenschappen van een eenvoudige substantie. Een voorbeeld hiervan zijn jodiumkristallen, die donkerblauw van kleur zijn, in de gasvormige toestand is het paars en zijn de ionen kleurloos. Jodiumionen geven geen kleurreactie met zetmeel en zijn niet giftig, in tegenstelling tot kristallen.

Een soortgelijk voorbeeld is koper . Dit metaal heeft een goudrode kleur en zijn ionen zijn groen-blauw.

Kalium is een zilverachtig metaal waarvan de atomen actief reageren met water, terwijl de ionen van deze stof deze eigenschap niet bezitten. Hetzelfde onderscheid is kenmerkend voor de eigenschappen van atomen en natriumionen.

Het waterstofkation in de reactie met ammoniak vormt een ammoniumion. Voor een waterstofmolecuul is deze reactie niet typerend.

Atomen komen niet alleen voor in de natuur, in tegenstelling tot ionen. De enige uitzonderingen zijn inerte gassen, die alleen onder extreme omstandigheden met andere elementen reageren. Als een ion wordt gevormd uit verschillende atomen, dan is het significant verschillend van een atoom in grootte en structuur. In tegenstelling tot een atoom behoort een ion niet tot elementaire deeltjes.

Ionen hebben een volledig extern energieniveau - er zijn 8 elektronen op. Geen andere atomen dan inerte gassen hebben deze eigenschap.

Aanbevolen

Welke is beter om te kiezen voor spikes of velcro van winterbanden?
2019
Wat is het verschil tussen de staat en de gemeentelijke overheid?
2019
Wat is het verschil tussen tijd en uur?
2019