Co to są jony? Chemia ogólna i nieorganiczna. Co to jest jon

I ON

(od greckiego jonu - chodzenie), ładowanie elektrycznie. cząstki powstałe podczas utraty lub dodawania elektronów przez atomy, cząsteczki, rodniki itp. I. mogą zatem być dodatnie (wraz z utratą elektronów) i ujemne (w przypadku dodania elektronów), I. jest wielokrotnością ładunku elektron -na. I. może być częścią cząsteczek i występować w stanie niezwiązanym (w gazach, cieczach, plazmie).

Fizyczny słownik encyklopedyczny. - M .: Encyklopedia radziecka. . 1983 .

JON (od greckiego jon - dzieje) to elektrycznie naładowana cząstka utworzona w wyniku oddzielenia lub przyłączenia jednego lub więcej. elektrony (lub inne naładowane cząstki) do atomu, cząsteczki, rodnika lub innego jonu. Dodatnio naładowane I. nazywane są. kationy, naładowane ujemnie - aniony itp. I. oznaczają substancję chemiczną. symbol ze indeksem (w prawym górnym rogu) wskazujący znak i wielkość ładunku - krotność I. - w jednostkach ładunku elektronu (na przykład Li +, H 2 +, SO 4 2-). Atomic I. oznacza również substancję chemiczną. symbol elementu z cyframi rzymskimi wskazującymi krotność I. (na przykład NI, NII, NIII, co odpowiada N, N +, N 2+; w tym przypadku cyfry rzymskie są symbolami spektroskopowymi Z , są one większe od ładunku jonu Z i o jeden: Z = Z i + l). Sekwencja I. różne substancje chemiczne. tworzą się pierwiastki zawierające tę samą liczbę elektronów (patrz np. atomy wodoru). Pojęcie i termin „ja”. (a także „” i „anion”) zostały wprowadzone w 1834 roku przez M. Faradaya. Aby usunąć elektron z neutralnego atomu lub konieczne jest wydanie określonej kwoty. energii, tzw energia jonizacji. Nazywa się energią jonizacji na ładunek elektronu potencjał jonizacyjny. Charakterystyka przeciwna energii jonizacji - - jest równa energii wiązania dopełniacza, elektronu w pozycji ujemnej. I. Atomy neutralne ulegają jonizacji pod wpływem kwantów optycznych. promieniowanie, rentgen i promieniowanie g, elektryczne. pola podczas zderzeń z innymi atomami, elektronami i innymi cząstkami itp. cząsteczka DNA niosąca ujemnie naładowaną grupę fosforanową PO 4 - w każdej ze swoich powtarzających się jednostek. Niektóre cząsteczki znajdujące się w roztworach i kryształach pozostają ogólnie elektrycznie obojętne, chociaż ulegają rozkładowi. na jego obszarach znajdują się grupy o przeciwnym ładunku, nazywa się je. jony obojnacze. Zatem cząsteczka aminokwasu H 2 N - CHP-COOH (P jest rodnikiem bocznym) przekształca się w postać obojnaczą H 3 N-CHP-COO -, czemu towarzyszy przeniesienie protonu z grupy COOH do H Grupa 2 N. Kompleks składający się z kilku. neutralne atomy lub cząsteczki i proste I. tworzy kompleks I., tzw. jon klastra. W gazach w normalnych warunkach powstające jony są krótkotrwałe, jednak w wysokich temperaturach i ciśnieniach stopień jonizacji gazu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i ciśnienia, a przy bardzo wysokich temperaturach i ciśnieniach gaz zamienia się w osocze. W cieczach, w zależności od charakteru rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej, kationy i aniony mogą znajdować się w niemal nieskończonej odległości od siebie (w przypadku, gdy są otoczone cząsteczkami rozpuszczalnika), ale mogą też znajdować się dość blisko siebie i silnie oddziałując tworzą tzw pary jonowe. Zwykle tworzą się sole stałe kryształy jonowe. Energię interakcji cząstek atomowych w funkcji odległości między nimi można obliczyć za pomocą rozkładu. metody przybliżone (patrz interakcja międzycząsteczkowa). Poziomy energii jonizacji atomowej i molekularnej oraz cząstek obojętnych są różne i w zasadzie można je obliczyć metodami mechaniki kwantowej, a także energie jonizacji. Optyczny Widma energii atomowej są podobne do widm neutralnych atomów o tej samej liczbie elektronów; są one przesunięte jedynie do zakresu fal krótkich, gdyż długości linii widmowych odpowiadają przejściom kwantowym pomiędzy poziomami energii o różnych wartościach z rozdz. liczby kwantowe są proporcjonalne do kwadratu ładunku jądrowego. W widmach I. tzw linie satelitarne, których analiza pozwala na poznanie struktury i właściwości zwielokrotniać naładowane jony. Składnik jonowy ma istotny wpływ na parametry plazmy laboratoryjnej i astrofizycznej. Badanie promieniowania jest ważne dla różnych dziedzin fizyki i chemii plazmy, astrofizyki, elektroniki kwantowej, badania struktury substancji itp. Naukowcy są szeroko wykorzystywani w eksperymentach. badania i instrumenty (spektrometry mas, komory Wilsona, projektor jonowy, wiązki jonów itp.). Oświetlony.: Smirnov B. M., Jony ujemne, M., 1978; Presnyakov L.P., Shevelko V.P., Yanev R.K., Elementarny z udziałem wielokrotnie naładowanych jonów, M., 1986. V.G. Daszewski.

Encyklopedia fizyczna. W 5 tomach. - M .: Encyklopedia radziecka. Redaktor naczelny A. M. Prochorow. 1988 .

Zobacz, co „ION” znajduje się w innych słownikach:

Termin ten ma inne znaczenia, patrz Ion (znaczenia). Typ „ION” Firma prywatna… Wikipedia

i on- Atom lub grupa atomów, która w wyniku utraty lub zyskania jednego lub większej liczby elektronów nabyła ładunek elektryczny. Jeśli jon pochodzi od atomu wodoru lub atomu metalu, jest zwykle naładowany dodatnio; jeśli jon pochodzi z atomu niemetalu... ... Przewodnik tłumacza technicznego

I mąż. Razg. do (patrz Jonasz) Raport: Ionovich, Ionovna; rozkład Ionych. Słownik imion osobowych. Ion Zobacz Yvona. Anioł Dnia. Przewodnik po imionach i urodzinach. 2010… Słownik imion osobowych

- (Ion, Ιων). Syn Xuthusa, przodek plemienia jońskiego. (Źródło: „Krótki słownik mitologii i starożytności”. M. Korsh. St. Petersburg, wyd. A. S. Suvorin, 1894.) ION (Ίων), w mitologii greckiej król ateński, syn Kreusy. Ojciec I. najbardziej... Encyklopedia mitologii

ION, twój mąż. harmonia, sens, znaczenie, przydatność. Jest niezdarny, nie ma w nim jonu. Okno nie zostało przecięte do jonu, więc je uszczelniłem. Słownik wyjaśniający Dahla. W I. Dahla. 1863 1866… Słownik wyjaśniający Dahla

Istnieje., liczba synonimów: 17 dodatek (1) amfion (2) anion (1) ... Słownik synonimów

Atom (lub grupa atomów, jon złożony), który przenosi dodatni (kation) lub ujemny (anion) ładunek elektryczny i jest niezależny lub względnie niezależny część integralna(jednostka konstrukcyjna) do złapania lub... ... Encyklopedia geologiczna

Ion, Ion, z Chios, ok. 490 ok. 421 pne e., grecki poeta. Często odwiedzał Ateny, choć nie osiadł tam na zawsze. Utrzymywał przyjazne stosunki z Tymonem i Temistoklesem, znał także Ajschylosa i Sofoklesa. Pierwszą tragedię wystawił w roku 451. Dla nas... ... Starożytni pisarze

W mitologii greckiej wnuk Hellenesa, syn Xuthusa (lub Apolla); przodek plemienia jońskiego. Stał się król Aten; jego synowie Hopletus, Helenont, Egikorei, Argad są eponimami czterech najstarszych typów Attyki... Duży słownik encyklopedyczny

- (Ain) (prawdopodobnie ruiny), miasto i równina położone na północy. źródło Jordanu (1 Król. 15:20; 2 Król. 15:29). I. został podbity przez Arama. (Sir.) przez króla Benhadada, a później przez Tiglata-Pilesera III (bib. Feglat-Pilesera). W 1 Królów 15:20 nazwy miejsc wymienione są w... ... Encyklopedia biblijna Brockhausa

Książki

• Ion Creanga. Wybrane prace. Wspomnienia z dzieciństwa. Bajki. Historie, Ion Creangă. Bukareszt, 1959. Wydawnictwo na języki obce. Z ilustracjami. Oprawa wydawcy. Stan jest dobry. Klasyk literatury rumuńskiej i mołdawskiej Ion Creangă (1837-1889) w swoim…

JONY JONY to elektrycznie naładowane cząstki powstałe z atomu (cząsteczki) w wyniku utraty lub zyskania jednego lub większej liczby elektronów. Dodatnio naładowane jony nazywane są kationami, ujemnie naładowane jony nazywane są anionami.

Nowoczesna encyklopedia. 2000 .

Zobacz, jakie „IONS” znajdują się w innych słownikach:

JONY- (od greckiego chodzenia jonowego, wędrówki), atomy lub substancja chemiczna. rodniki przenoszące ładunki elektryczne. Fabuła. Jak po raz pierwszy ustalił Faradaya, przewodzenie prądu elektrycznego w roztworach jest związane z ruchem cząstek materialnych przenoszących... ... Wielka encyklopedia medyczna

jony- – elektrycznie naładowane atomy lub cząsteczki. chemia ogólna: podręcznik / A. V. Zholnin Jony to naładowane elektrycznie cząstki, które powstają, gdy atomy, cząsteczki i rodniki tracą lub zyskują elektrony. Słownik wg chemia analityczna… … Terminy chemiczne

Produkty rozkładu dowolnego ciała poprzez elektrolizę. Słownik obcojęzyczne słowa, zawarte w języku rosyjskim. Chudinov A.N., 1910 ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego

- (od greckiego iōn dzieje), naładowane cząstki powstałe z atomu (cząsteczki) w wyniku utraty lub zyskania jednego lub większej liczby elektronów. W roztworach jony naładowane dodatnio nazywane są kationami, jony naładowane ujemnie ... ... słownik encyklopedyczny

Jon (gr. ιόν „idzie”) to elektrycznie naładowana cząstka (atom, cząsteczka), zwykle powstająca w wyniku utraty lub zyskania jednego lub większej liczby elektronów przez atomy lub cząsteczki. Ładunek jonu jest wielokrotnością ładunku elektronu. Koncepcja i... ... Wikipedia

Jony- (od greckiego słowa „jon”) cząstki naładowane elektrycznie utworzone w wyniku utraty lub zyskania elektronów (lub innych naładowanych cząstek) przez atomy lub grupy atomów (cząsteczki, rodniki itp.). Pojęcie i termin jony zostały wprowadzone w 1834 roku... ... Encyklopedyczny słownik metalurgii

- (z języka greckiego): cząstki jednoatomowe lub wieloatomowe przenoszące elektryczność. naładować, np. H+, Li+, Al3+, NH4+, F, SO42. Dodatnie I. nazywane są kationami (od greckiego kation, dosłownie schodzące w dół), anionem ujemnym i m (od greckiego anionu, ... ... Encyklopedia chemiczna

- (od greckiego ión dzieje) cząstki naładowane elektrycznie utworzone w wyniku utraty lub zyskania elektronów (lub innych naładowanych cząstek) przez atomy lub grupy atomów. Takimi grupami atomów mogą być cząsteczki, rodniki lub inne... Wielka encyklopedia radziecka

jony- fizyczne cząstki przenoszące ładunek dodatni lub ujemny. Jony naładowane dodatnio przenoszą mniej elektronów niż oczekiwano, a jony ujemne przenoszą więcej... Uniwersalny dodatkowy praktyczny Słownik I. Mostitsky

- (fizyczne) Zgodnie z terminologią wprowadzoną do doktryny elektryczności przez słynnego Faradaya, ciało ulegające rozkładowi pod działaniem prądu galwanicznego nazywa się elektrolitem, rozkład w ten sposób to elektroliza, a produkty rozkładu są jony.... ... Słownik encyklopedyczny F.A. Brockhausa i I.A. Efrona

Książki

• Jony wodoru leczą raka. Promień nadziei, Garbuzow Giennadij Aleksiejewicz. Giennadij Aleksiejewicz Garbuzow to znany naukowiec z Soczi, biolog, wieloletni naśladowca akademika Bołotowa i specjalista w dziedzinie alternatywnego leczenia chorób onkologicznych. Bylina...
• Jony wodorowe leczą raka Promień nadziei, Garbuzow G.. Giennadij Aleksiejewicz Garbuzow to znany naukowiec z Soczi, biolog, wieloletni naśladowca akademika Bołotowa, specjalista w dziedzinie alternatywnego leczenia chorób onkologicznych. .…

Cząstki wieloatomowe przenoszące ładunek elektryczny. Ładunek jonu jest wielokrotnością ładunku elementarnego ładunek elektryczny i zawsze liczba całkowita. Ładunek jonu jednoatomowego pierwiastek chemiczny liczba i znak pokrywają się ze stopniem utlenienia tego pierwiastka; ładunek jonu wieloatomowego jest równy sumie algebraicznej stopni utlenienia pierwiastków, biorąc pod uwagę liczbę ich atomów. Jony naładowane dodatnio (na przykład K +, Ca 2+, ΝΗ + 4) nazywane są kationami (od greckiego κατιών - w dół), jony naładowane ujemnie (na przykład Cl -, SO 4 2-, CH 3 COO - ) - aniony ( od greckiego ανιών - w górę). Proces tworzenia jonów nazywa się jonizacją. Terminy „jon”, „kation” i „anion” wprowadził w 1834 roku M. Faradaya, który badał działanie pole elektryczne NA roztwory wodne różne związki chemiczne. W stałym polu elektrycznym kationy przemieszczają się do ujemnie naładowanej elektrody (katody), a aniony przemieszczają się do dodatnio naładowanej elektrody (anody).

Jako niezależne cząstki jony mogą istnieć we wszystkich stany skupienia substancje: w gazach (patrz Jony w gazach, Jony w atmosferze), w kryształach (patrz Kryształy jonowe), w plazmie, w cieczach - w stopach (patrz Ciecze jonowe) i w roztworach (patrz Dysocjacja elektrolityczna). Jony to jednostki strukturalne związków chemicznych z jonowymi wiązaniami chemicznymi. Takie związki w stanie stałym, stopach i roztworach składają się z kationów i anionów; na przykład chlorek sodu NaCl - z kationów Na + i Cl - anionów, octan potasu CH 3 COOK - z kationów K + i CH3COO - anionów. Niektóre związki z polarnymi wiązaniami kowalencyjnymi (na przykład chlorowodór HCl) dysocjują na jony po rozpuszczeniu w wodzie i innych polarnych rozpuszczalnikach. W zależności od charakteru rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej, jony zawarte w roztworach mogą albo oddziaływać z cząsteczkami rozpuszczalnika, powodując powstawanie powłok solwatacyjnych wokół jonów, albo znajdować się całkiem blisko, tworząc pary jonowe.

Jony powstają w wyniku usunięcia elektronów z atomów i cząsteczek znajdujących się w fazie gazowej (w tym przypadku energia jonizacji jest zużywana) lub w wyniku dodania elektronów do takich atomów i cząsteczek (w tym przypadku energia wydatkowana lub uwolniona oznacza powinowactwo atomu lub cząsteczki do elektronu). Powstawanie jonów następuje także w wyniku dodania jonu o prostym składzie do cząsteczki obojętnej lub innego jonu. Na przykład, gdy jon H + łączy się z cząsteczką wody H 2 O, otrzymuje się jon hydroniowy H 3 O +. Tworzenie jonów jest możliwe, gdy cząsteczki ulegną zniszczeniu w wyniku ekspozycji termicznej lub promieniowania. Kiedy powstaje jon, zawsze zostaje zachowany całkowity ładunek początkowy cząstek biorących udział w tym procesie (jeśli jony powstają z obojętnych atomów lub cząsteczek, wówczas całkowity ładunek wszystkich jonów wynosi zero). Niektóre cząsteczki występujące w roztworach lub kryształach, choć pozostają ogólnie elektrycznie obojętne, zawierają przeciwnie naładowane grupy w różnych obszarach (patrz jony obojnacze). Kompleks składający się z kilku obojętnych atomów lub cząsteczek i jonów jest jonem klastrowym.

Reakcje chemiczne w roztworze (lub stopieniu) z udziałem związków jonowych są spowodowane ruchem jonów w tym środowisku i powstawaniem nowych cząstek obojętnych lub jonów bardziej złożonych. W organizmach żywych jony biorą udział w różnych procesach metabolicznych, regulacji skurczów mięśni, przekazywaniu impulsów nerwowych itp. (patrz na przykład artykuł Pompy jonowe).

Lit.: Krestov G. A. Termodynamika procesów jonowych w roztworach. L., 1984.

Termin „jon” został po raz pierwszy ukuty w 1834 roku przez Michaela Faradaya. Po zbadaniu wpływu prądu elektrycznego na roztwory soli, zasad i kwasów doszedł do wniosku, że zawierają one cząstki o określonym ładunku. Faradaya nazwał kationy jonami, które w polu elektrycznym przemieszczały się w stronę katody, która ma ładunek ujemny. Aniony to ujemnie naładowane nieelementarne cząstki jonowe, które w polu elektrycznym poruszają się w kierunku plusa – anody.

Terminologia ta jest nadal stosowana, a cząstki są przedmiotem dalszych badań, co pozwala nam rozważyć reakcję chemiczną w wyniku oddziaływania elektrostatycznego. Wiele reakcji przebiega według tej zasady, co pozwoliło zrozumieć ich przebieg i dobrać katalizatory i inhibitory tak, aby przyspieszyć ich przebieg i zahamować syntezę. Dowiedziono również, że wiele substancji, zwłaszcza w roztworach, występuje zawsze w postaci jonów.

Nazewnictwo i klasyfikacja jonów

Jony to naładowane atomy lub grupa atomów, które podczas Reakcja chemiczna utracone lub zdobyte elektrony. Tworzą zewnętrzne warstwy atomu i mogą zostać utracone z powodu niskiego przyciągania grawitacyjnego jądra. Wtedy efektem oderwania elektronu jest jon dodatni. Ponadto, jeśli atom ma silny ładunek jądrowy i wąską powłokę elektronową, jądro jest akceptorem dodatkowych elektronów. W rezultacie powstaje cząsteczka jonu ujemnego.

Same jony to nie tylko atomy z nadmiarem lub niedoborem powłoka elektronowa. Może to być również grupa atomów. W przyrodzie najczęściej występują jony grupowe, które są obecne w roztworach, płynach biologicznych organizmów iw woda morska. Istnieje ogromna liczba rodzajów jonów, których nazwy są dość tradycyjne. Kationy to cząstki jonowe, które są naładowane dodatnio, a jony naładowane ujemnie to aniony. Nazywa się je różnie w zależności od ich składu. Na przykład kation sodu, kation cezu i inne. Aniony mają inną nazwę, ponieważ najczęściej składają się z wielu atomów: anion siarczanowy, anion ortofosforanowy i inne.

Mechanizm powstawania jonów

Pierwiastki chemiczne w związkach rzadko są elektrycznie obojętne. Oznacza to, że prawie nigdy nie są w stanie atomów. Podczas tworzenia wiązania kowalencyjnego, które jest uważane za najczęstsze, atomy również mają pewien ładunek, a gęstość elektronów przesuwa się wzdłuż wiązań w cząsteczce. Jednak ładunek jonowy nie powstaje tutaj, ponieważ energia wiązanie kowalencyjne mniejsza niż energia jonizacji. Dlatego pomimo różnej elektroujemności niektóre atomy nie mogą całkowicie przyciągać elektronów zewnętrznej warstwy innych.

W reakcje jonowe, gdzie różnica elektroujemności między atomami jest wystarczająco duża, jeden atom może pobrać elektrony z warstwy zewnętrznej od innego atomu. Powstałe połączenie zostaje wtedy silnie spolaryzowane i pęka. Energia wydatkowana na tę energię, która tworzy ładunek na jonach, nazywana jest energią jonizacji. Jest inny dla każdego atomu i jest wskazany w standardowych tabelach.

Jonizacja jest możliwa tylko wtedy, gdy atom lub grupa atomów jest w stanie albo oddać elektrony, albo je przyjąć. Najczęściej obserwuje się to w roztworach i kryształach soli. Sieć krystaliczna zawiera także prawie nieruchome, naładowane cząstki, pozbawione energii kinetycznej. A ponieważ w krysztale nie ma możliwości ruchu, reakcje jonów najczęściej zachodzą w roztworach.

Jony w fizyce i chemii

Fizycy i chemicy aktywnie badają jony z kilku powodów. Po pierwsze, cząstki te występują we wszystkich znanych stanach skupienia. Po drugie, można zmierzyć energię usuwania elektronów z atomu, aby wykorzystać ją w działaniach praktycznych. Po trzecie, jony zachowują się inaczej w kryształach i roztworach. I po czwarte, jony umożliwiają przewodzenie Elektryczność, A właściwości fizykochemiczne roztwory zmieniają się w zależności od stężenia jonów.

Reakcje jonowe w roztworze

Roztwory i same kryształy należy rozważyć bardziej szczegółowo. W kryształach soli znajdują się oddzielnie jony dodatnie, na przykład kationy sodu i jony ujemne, aniony chloru. Struktura kryształu jest niesamowita: dzięki siłom przyciągania i odpychania elektrostatycznego jony są zorientowane w specjalny sposób. W przypadku chlorku sodu tworzą one tzw. diament sieci krystalicznej. Tutaj każdy kation sodu jest otoczony przez 6 anionów chlorkowych. Z kolei każdy anion chlorkowy jest otoczony przez 6 anionów chloru. Z tego powodu zwykła sól kuchenna rozpuszcza się zarówno w zimnej, jak i gorącej wodzie z prawie taką samą prędkością.

W roztworze nie ma również pojedynczej cząsteczki chlorku sodu. Każdy z jonów jest tutaj otoczony dipolami wody i porusza się chaotycznie w swojej grubości. Obecność ładunków i oddziaływań elektrostatycznych prowadzi do tego, że roztwory soli Woda zamarza w temperaturach tuż poniżej zera i wrze w temperaturach powyżej 100 stopni. Co więcej, jeśli w roztworze znajdują się inne substancje, które mogą przedostać się do środka wiązanie chemiczne, wówczas reakcja nie zachodzi przy udziale cząsteczek, ale jonów. W ten sposób powstała doktryna o etapach reakcji chemicznych.

Produkty otrzymane na końcu nie powstają natychmiast podczas interakcji, ale są stopniowo syntetyzowane z produktów pośrednich. Badanie jonów pozwoliło zrozumieć, że reakcja przebiega dokładnie według zasad oddziaływań elektrostatycznych. Ich efektem jest synteza jonów, które oddziałują elektrostatycznie z innymi jonami, tworząc końcowy produkt reakcji w równowadze.

Streszczenie

Cząstka taka jak jon to naładowany elektrycznie atom lub grupa atomów, która powstaje w wyniku utraty lub wzmocnienia elektronów. Najprostszym jonem jest jon wodorowy: jeśli straci jeden elektron, pozostaje tylko jądrem o ładunku +1. Powoduje kwaśne środowisko roztworów i mediów, które jest ważne dla funkcjonowania systemy biologiczne i organizmy.

Jony mogą mieć zarówno ładunki dodatnie, jak i ujemne. Dzięki temu w roztworach każda cząsteczka wchodzi w interakcję elektrostatyczną z dipolami wody, co stwarza także warunki do życia i przekazywania sygnału przez komórki. Ponadto technologia jonowa jest dalej rozwijana. Powstały na przykład silniki jonowe, które zostały już wyposażone w 7 misje kosmiczne NASA.