เราอธิบายว่าไอออนคืออะไรและประกอบขึ้นอย่างไรและตัวอย่างบางส่วน นอกจากนี้สิ่งที่เป็นไอออนและไอออนบวกคืออะไร
ไอออนคืออะไร?
ใน เคมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเรียกว่าไอออนและประกอบด้วยa อะตอม หรือ โมเลกุล ว่ามันไม่เป็นกลางทางไฟฟ้านั่นคือในรัฐธรรมนูญมันชนะหรือแพ้ อิเล็กตรอน. กระบวนการที่ผลิตไอออนเรียกว่า "ไอออไนซ์"
ไอออนสามารถประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป (polyatomic) ที่มีลักษณะต่างกัน หรืออะตอมเดี่ยว (monatomic) ไม่ว่าในกรณีใด เราจะพูดถึง a ไอออนบวก (หรือไพเพอร์) เมื่อเป็นไอออนที่มีประจุบวก (นั่นคือ อะตอมหรือโมเลกุลที่เป็นกลางในขั้นต้นให้อิเล็กตรอน) และเราจะพูดถึง ประจุลบ (หรือแอนไอออน) เมื่อเป็นไอออนที่มีประจุลบ (นั่นคือ อะตอมหรือโมเลกุลที่เป็นกลางในขั้นต้นที่รับอิเล็กตรอน)
ไอออนประเภทอื่น ๆ เป็นที่รู้จักกันโดยพิจารณาจาก ค่าไฟฟ้าเรียกว่า ไดเนียน (เมื่อมีประจุลบสองประจุ) สวิตเตอร์ไอออน (เมื่อพวกมันมีประจุบวกและประจุลบที่แยกตัวออกมา แต่อยู่ในสารประกอบเดียวกันเนื่องจากสิ่งที่เป็นกลาง) หรืออนุมูลอิออน (ไอออนที่มีปฏิกิริยาและความไม่เสถียรมหาศาลเนื่องจาก มีอิเล็กตรอนอิสระ) โดยทั่วไป ไอออนมีปฏิกิริยาไวมากและมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกับไอออน อะตอม หรือโมเลกุลอื่นๆ ผ่านปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิต
ไอออนมีบทบาทสำคัญในชีวิต โดยเฉพาะแคลเซียม โพแทสเซียม และโซเดียม ซึ่งมีความสำคัญในการขนส่ง เยื่อหุ้มเซลล์ และในสารสื่อประสาทก็มีการศึกษากันมาก นอกจากนี้ ความเข้าใจเกี่ยวกับไอออนช่วยให้เราพัฒนา เทคโนโลยี ของ พลาสม่า และแม้กระทั่งวัดคุณภาพของ น้ำ ขึ้นอยู่กับเกลือไอออนิกที่ละลายอยู่ในนั้น
ประจุลบ
เป็นที่รู้จักกันในชื่อแอนไอออน (หรือแอนไอออน) กับไอออนที่มีประจุไฟฟ้าลบ กล่าวคือ ได้รับอิเล็กตรอนใน ปฏิกิริยาเคมี ที่ก่อเกิดแก่พวกเขา พวกมันประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไป แต่ในกรณีหลัง ประจุโดยรวมของโมเลกุล (สถานะของ ออกซิเดชัน) เป็นค่าลบเสมอ
แอนไอออนมีสามประเภท:
- โมโนโทมิก ที่ประกอบด้วยอะตอมเดียวที่ได้รับอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่น คลอไรด์ (Cl–)
- โพลิอะตอมิก มาจากโมเลกุลที่ได้รับอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาเคมี หรือจากกรดที่สูญเสียไป โปรตอน. ตัวอย่างเช่น ซัลไฟต์ (SO32-)
- กรด. พวกมันมาจากกรดโพลีโพรติก (ซึ่งมีไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนได้หลายตัว) ซึ่งสกัดโปรตอน ตัวอย่างเช่น ไดแอซิด ฟอสเฟต (H2PO4–)
ประจุบวก
ไอออนบวกคือไอออนที่มีประจุไฟฟ้าบวก กล่าวคือ สูญเสียอิเล็กตรอนไปหนึ่งตัวหรือมากกว่า ดังนั้น เช่นเดียวกับแอนไอออน ไอออนบวกสามารถประกอบด้วยอะตอมหนึ่งอะตอมหรือมากกว่า โดยมีเงื่อนไขว่าประจุทั้งหมดของสารประกอบ ในกรณีนี้ เป็นบวก
หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของไอออนบวกคือการมีส่วนร่วมในกระบวนการทางชีววิทยา ตัวอย่างเช่น ไพเพอร์ Na + และ K + มีบทบาทสำคัญในการส่งกระแสประสาท
ตัวอย่างของไอออน
ไอออนที่รู้จักกันดีคือ:
- ไพเพอร์ง่าย ๆ ประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุบวกเดียว:
- อะลูมิเนียม (Al3 +)
- ซีเซียม (Cs +)
- โครเมียม (III) หรือโครเมียมไอออน (Cr3 +)
- โครเมียม (VI) หรือเพอร์โครมิกไอออน (Cr6 +)
- ไฮโดรเจนหรือ โปรตอน (เอช +)
- อนุภาคฮีเลียมหรืออัลฟา (He2 +)
- ลิเธียม (หลี่ +)
- เหล็ก (II) หรือไอออนเหล็ก (Fe2 +)
- เหล็ก (III) หรือเฟอร์ริกไอออน (Fe3 +)
- นิกเกิล (III) หรือนิกเกิลไอออน (Ni3 +)
- ดีบุก (II) หรือ stannous ion (Sn2 +)
- ดีบุก (IV) หรือสแตนิกไอออน (Sn4 +)
- ไอออนบวก ประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุบวกตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป:
- แอมโมเนียม (NH4 +)
- ออกโซเนียม (H3O +)
- ไนโตรเจน (NO2 +)
- ปรอท (I) หรือปรอทไอออน (Hg22 +)
- แอนไอออนอย่างง่าย ประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุลบเพียงอะตอมเดียว:
- อาไซด์ (N3–)
- โบรไมด์ (Br–)
- คาร์ไบด์ (C4-)
- คลอไรด์ (Cl–)
- ฟลูออไรด์ (F–)
- ฟอสไฟด์ (P3-)
- ไนไตรด์ (N3-)
- ซัลไฟด์ (S2-)
- ออกโซออน ประกอบด้วยออกซิเจนและองค์ประกอบอื่น ๆ พวกเขามีประจุลบ:
- อาร์เซเนต (AsO43-)
- บอเรท (BO33-)
- ไฮโปโบรไมต์ (BrO–)
- ไบคาร์บอเนต (HCO3–)
- คลอเรต (ClO3–)
- คลอไรท์ (ClO2–)
- ไฮโปคลอไรท์ (ClO–)
- ไดโครเมต (Cr2O72-)
- ไฮโดรเจนซัลเฟตหรือไบซัลเฟต (HSO4–)
- ไฮโดรเจนซัลไฟต์หรือไบซัลไฟต์ (HSO3–)
- ซิลิเกต (SiO44-)
- แอนไอออนกรดอินทรีย์ มาจากโมเลกุลอินทรีย์ พวกมันมีประจุลบ:
- อะซิเตท (C2H3O2–)
- ออกซาเลต (C2O42-)
- ไบโอซาเลต (HC2O4–)
- แอนไอออนอื่นๆ ประจุลบและมากกว่าหนึ่งอะตอม:
- ไบซัลไฟด์ (HS–)
- เอไมด์ (NH2–)
- ไซยาเนต (OCN–)
- ไธโอไซยาเนต (SCN–)
- ไซยาไนด์ (CN–)
- ไฮดรอกไซด์ (OH–)