Kas ir jons? Definīcija un piemēri

Jonu definē kā atomu vai molekulu, kas ieguvis vai zaudējis vienu vai vairākus no tā valences elektroni, piešķirot tam tīru pozitīvu vai negatīvu elektrisko lādiņu. Citiem vārdiem sakot, ir nelīdzsvarots protonu (pozitīvi lādētu daļiņu) un elektronu (negatīvi lādētu daļiņu) skaits ķīmiskajā vielā.

Terminu "jons" ieviesa angļu ķīmiķis un fiziķis Maikls Faraday 1834. gadā, lai aprakstītu ķīmiskās sugas, kas ūdens šķīdumā pārvietojas no viena elektrodu uz otru. Vārds jons nāk no grieķu vārda jonu vai ienai, kas nozīmē "iet".

Lai arī Faraday nevarēja noteikt daļiņas, kas pārvietojas starp elektrodiem, viņš zināja, ka metāli izšķīdināja šķīdumā pie viena elektroda un ka pie cita elektrodu no šķīduma ir nogulsnējies cits metāls, tāpēc matērijai vajadzēja kustēties elektrības ietekmē pašreizējais.

Jonu piemēri ir:

alfa daļiņa Viņš²⁺

hidroksīds OH^-

Jonus var iedalīt divās plašās kategorijās: katjonos un anjonos.

Katjoni ir joni, kuriem ir tīrs pozitīvs lādiņš, jo protonu skaits sugās ir lielāks par elektronu skaitu. Katjona formula tiek norādīta ar virsrakstu pēc formulas, kas norāda lādiņa numuru un "+" zīmi. Skaitlis, ja tāds ir, pirms plus zīmes ir. Ja ir tikai "+", tas nozīmē, ka maksa ir +1. Piemēram, Ca

Anjoni ir joni, kuriem ir tīrs negatīvs lādiņš. Anjonos elektronu ir vairāk nekā protonu. Neitronu skaits nav faktors tam, vai atoms, funkcionālā grupa vai molekula ir anjons. Līdzīgi kā katjoniem, anjona lādiņš tiek norādīts, izmantojot virsrakstu pēc ķīmiskās formulas. Piemēram, Cl^- ir hlora anjona simbols, kas nes vienu negatīvu lādiņu (-1). Ja virsrakstā tiek izmantots skaitlis, tas ir pirms mīnusa zīmes. Piemēram, sulfāta anjonu raksta šādi:

SO₄^2-

Viens no veidiem, kā atcerēties katjonu un anjonu definīcijas, ir domāt, ka burts "t" vārdu katjonā izskatās kā plus simbols. Burts "n" anjonā ir sākuma burts vārdam "negatīvs" vai ir burts vārdam "anjons".

Katjonus un anjonus piesaista viens pret otru, jo tie nes pretējos elektriskos lādiņus. Katjoni atgrūž citus katjonus; anjoni atgrūž citas anjonas. Jonu pievilcības un atgrūšanās dēļ tie ir reaģējošas ķīmiskas sugas. Katjoni un anjoni viegli veido savienojumus viens ar otru, īpaši sāļus. Tā kā joni ir elektriski lādēti, tos ietekmē magnētiskie lauki.

Ja jons sastāv no viena atoma, to sauc par monatomisko jonu. Piemērs ir ūdeņraža jons, H⁺. Turpretī poliaatomiskie joni, ko sauc arī par molekulārajiem joniem, sastāv no diviem vai vairākiem atomiem. Poliaatomiskā jona piemērs ir dihromāta anjons:

Kr₂O₇^2-