Ion
Un ion[1] (pres del anglés i este del grec ἰών [ion], «que va»; fins a 2010, també escrit ió en espanyol[2]) és una partícula carregada eléctricamente constituïda per un àtom o molècula que no és eléctricamente neutre. Conceptualment açò es pot entendre com que, a partir d'un estat neutre d'un àtom o molècula, s'han guanyat o perdut electrons;[3] este fenomen es coneix com ionisació.
Quan un àtom pert o guanya electrons, el resultat és un ion i adquirix una càrrega elèctrica. L'electró posseïx una càrrega negativa, llavors quan s'afig un o més electrons a un àtom eléctricamente neutre, es forma un ion carregat negativament. En perdre electrons es produïx un ion carregat positivament. El número de protones no canvia quan un àtom es convertix en un ion.[4]
Els ions carregats negativament, produïts per haver més electrons que protones, es coneixen com aniones (que són atrets pel ànodo) i els ions carregats positivament, conseqüència d'una pèrdua d'electrons, es coneixen com cationes[5] (els que són atrets pel càtodo).
- Anión ("el que va cap a dalt") té càrrega elèctrica negativa.
- Catión ("el que va cap a avall") té càrrega elèctrica positiva.
Unes definicions més formals són:[6] Un catión és una espècie monoatómica o poliatómica que té una o més càrregues elementals del protón. Un anión és una forma monoatómica o poliatómica i que té una o més càrregues elementals de l'electró.
Ànodo i càtodo utilisen el sufix '-odo', del grec odos (-οδος), que significa camí o via.
- Ànodo: ("camí ascendent de la corrent elèctrica")".[7] És el lloc on es produïx la reacció d'oxidació, que provoca un aument de l'estat d'oxidació.
- Càtodo: ("camí descendent de la corrent elèctrica")". És el lloc on es produïx la reacció de reducció que provoca una disminució de l'estat d'oxidació.
Un ion conformat per un sol àtom es denomina ion monoatómico, a diferència d'un conformat per dos o més àtoms, que es denomina ion poliatómico.
Energia de ionisació
[editar | editar còdic]L'energia de ionisació, també cridada potencial de ionisació, és l'energia que cal suministrar a un àtom neutre, gaseós i en estat fonamental, per a arrancar-li l'electró més dèbil retingut.[8]
X + 1.ª energia de ionisació → X+ + i-
L'energia necessària per a arrancar un segon electró es diu segona energia de ionisació.[8] Aixina pot deduir-se el significat de la tercera energia de ionisació i de les posteriors.
X+ + 2.ª energia de ionisació → X2+ + i-[9]
L'energia de ionisació s'expressa en electró-volt, juliol o en kilojulios per mol (kJ/mol).
1 eV = 1,6.10−19 coulombs × 1 volt = 1,6.10−19 juliol[10]
En els elements d'una mateixa família o grup l'energia de ionisació disminuïx a mida que aumenta el número atómico, és dir, de dalt avall.
En els alcalinos, per eixemple, l'element de major potencial de ionisació és el liti i el de menor el francio.[11] Açò és fàcil d'explicar, ya que en descendir en el grup l'últim electró se situa en orbitales cada volta més alluntats del núcleu i, ademés, els electrons de les capes interiors eixercixen un efecte de apantallamiento front a l'atracció nuclear sobre els electrons perifèrics per lo que resulta més fàcil extraure'ls.
En els elements d'un mateix periodo, l'energia de ionisació creix a mida que aumenta el número atómico, és dir, d'esquerra a dreta.
Açò es deu a que l'electró diferenciador està situat en el mateix nivell energètic, mentres que la càrrega del núcleu aumenta, per lo que serà major la força d'atracció i, per un atre costat, el número de capes interiors no varia i l'efecte de apantallamiento no aumenta.
No obstant, l'aument no és continu, puix en el cas del berili i el nitrogen s'obtenen valors més alts que lo que podia esperar-se per comparació en els atres elements del mateix periodo. Este aument es deu a l'estabilitat que presenten les configuracions s2 i s2p3, respectivament.
L'energia de ionisació més elevada correspon als gasos nobles, ya que la seua configuració electrònica és la més estable, i per tant caldrà proporcionar més energia per a arrancar un electró.[12] Pots deduir i raonar quins són els elements que presenten els valors més elevats per a la segona i tercera energies de ionisació.
Classes de ions
[editar | editar còdic]Aniones
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Anión.
En els ions negatius, aniones, cada electró, de l'àtom originalment carregat, està fortament retingut per la càrrega positiva del núcleu. Al contrari que els atres electrons de l'àtom, en els ions negatius, l'electró adicional no està vinculat al núcleu per forces de Coulomb, ho està per la polarisació de l'àtom neutre. Pel curt ranc d'esta interacció, els ions negatius no presenten séries de Rydberg. Un àtom de Rydberg és un àtom en un o més electrons que té un número quàntic principal molt elevat.
Cationes
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Catión.
Són àtoms o molècules que han perdut electrons, lo que resulta en una càrrega elèctrica positiva neta i per tant són ions positius. Especialment freqüents i importants els que formen la major part dels metalés.
Atres ions
[editar | editar còdic]- Un dianión és una espècie que té dos càrregues negatives sobre ella.[13] Per eixemple: el dianión del pentaleno és aromàtic.
- Un zwitterión és un ion en una càrrega neta igual a zero pero que presenta dos càrregues aïllades sobre la mateixa espècie, una positiva i una atra negativa i, per lo tant, és neutre.[14]
- Els radicals iònics són ions que contenen un número irregular d'electrons[15] i presenten una forta inestabilitat i reactivitat.
Plasma
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Plasma (estat de la matèria).
Es denomina plasma a un decorregut gaseós de ions. Inclús, es pot parlar de plasma en mostres de gas corrent que continguen una proporció apreciable de partícules carregades. Es pot considerar a un plasma com un nou estat de la matèria, (aparte dels estats sòlit, líquit i gaseós), concretament el quart estat de la matèria, ya que les seues propietats són molt distintes als estats usuals. Els plasmes dels cossos estelars contenen, de manera predominant, una mescla d'electrons i protones, i s'estima que la seua proporció és del 99,9 per cent de l'univers visible.[16]
Algunes aplicacions dels ions
[editar | editar còdic]Els ions són essencials per a la vida. Els ions sodi, potassi, calcio i uns atres juguen un paper important en la biologia celular dels organismes vius, en particular en les membranes celulars. Hi ha multitut d'aplicacions basades en l'us de ions i cada dia es descobrixen més, des de detectors de fum fins a motors iònics.
Els ions inorgànics dissolts són un component dels sòlits (sòlits totals dissolts) presents en l'aigua i indiquen la calitat d'esta.
Ions freqüents
[editar | editar còdic]
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Diccionario de la lengua española
- ↑ Plantilla:Cita OLE
- ↑ Ebbing, Darrell D.; Gammon, {{{nom2}}} (24 de juny de 2010). Química general (en és), Cengage Learning Editors. ISBN 9786074813067.
- ↑ Petrucci, Ralph H.; Herring, F. Geoffrey, 1939-, {{{nom2}}}; Pardo, Concepció,, {{{nom3}}}; Issa Veta, Nerea,, {{{nom4}}} (2003). Química general, 1a ed. en espanyol edició, Prentice Hall. OCLC 689517199. ISBN 8420535338.
- ↑ Dickerson, Richard E. (1993). Principis de química (en és), Reverte. ISBN 9788429171754.
- ↑ G. J. Leigh (editor). Nomenclature of Inorganic Chemistry. Recommendations 1990. Oxford: Blackwell Scientific Publications. (1990) (ISBN 0-632-02494-1) Pàgines 102 i 107.
- ↑ Diccionari de Tecnisismos, p. 10, en Google Libros Escrit per Comparán Rull Juan José.
- ↑ 8,0 8,1 Gispert, Jaume Casabó i (1997). Estructura atòmica i enllaç químic (en és), Reverte. ISBN 9788429171891.
- ↑ Arnedo, Mara Mercedes Batiste (2007-09). Nocions essencials de química per a ciències de la vida (en és), Lulu.com. ISBN 9781847537492.
- ↑ Química I (en és), EUNED, p. 208. ISBN 9789968316262.
- ↑ Química I (en és), EUNED, p. 209. ISBN 9789968316262.
- ↑ Reboiras, M. D. (2006). Química: la ciència bàsica (en és), Editorial Paraninfo. ISBN 9788497323475.
- ↑ Crides, Edmundo (8 d'abril de 2017). 300 preguntes intensives 2017 (en és), Lulu.com. ISBN 9781365880223.
- ↑ Devlin, Thomas M. (2004). Bioquímica: llibre de text en aplicacions clíniques (en és), Reverte. ISBN 9788429172089.
- ↑ Allinger, Norman L. (1983). Química orgànica (en és), Reverte.
- ↑ “Plasma, plasma, everywere” [1] archivat en Wayback Machine., en Space Science n.º 158, 7 de setembre de 1999. aixina és com la seqüència la té cc-by-sa 3.0.
Bibliografia
[editar | editar còdic]- (2009) Elements of Physical Chemistry, quinta edició (en anglés), Nova York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-922672-6.
- Cillispie, Charles, ed. (1970). Dictionary of Scientific Biography (1 ed.). New York City: Charles Scribner's Sons. pp. 296–302. ISBN 0-684101-122.
- S. J. Gustafson & I. M. Sigal (2011): Mathematical Concepts of Quàntum Mechanics, Springer-Verlag, ISBN 978-3-642-21866-8.
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Ion» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.