Definição de íon positivo. Os íons são átomos carregados e grupos atômicos

Experimente esta experiência em casa (ou num grupo escolar). Pegue uma bateria elétrica e conecte-a com fios à lâmpada de uma lanterna. A corrente fluirá através da lâmpada e ela acenderá. Em seguida, corte um fio e coloque as pontas em um copo d'água. A lâmpada não acende, o que significa que não há corrente. Agora coloque sal comum em um copo. Quando o sal se dissolver, a lâmpada acenderá novamente. Isso significa que assim que a água se transformou em solução salina, uma corrente fluiu através dela. E porque?

Você provavelmente já ouviu (e se não, leia a história "" neste livro") que em um átomo os núcleos giram em torno do núcleo. Por que eles permanecem no átomo e não voam para longe?

Pegue uma pedra e balance-a em uma corda acima de sua cabeça. Você sente que a pedra está constantemente tentando voar, mas é mantida no lugar pela corda.

E o átomo tem sua própria “corda”. Estas são cargas elétricas. O núcleo de um átomo está carregado positivamente, os elétrons estão carregados negativamente. Essas cargas opostas, como são chamadas, atraem-se umas às outras. Essa atração mantém os elétrons próximos ao núcleo.

Mas se você girar demais a pedra em uma corda fina, ela se soltará e voará para longe. E o elétron pode sair. Por exemplo, durante uma colisão brusca de átomos. É como um cacho de uvas: você sacode e a fruta cai.

O que acontecerá com o próprio átomo? Quando o elétron é removido, o átomo fica carregado positivamente.

Um elétron que voa pode encontrar outro átomo em seu caminho e “grudar” nele. Então este átomo ficará carregado negativamente.

Esses átomos carregados são chamados de íons.

Não apenas átomos individuais, mas também grupos de átomos podem perder ou ganhar elétrons. Ao mesmo tempo, eles também se transformam em íons, e a própria transformação é chamada de ionização.

Se um gás for muito aquecido, seus átomos se moverão com grande velocidade e muitos elétrons serão arrancados durante as colisões. O gás ficará ionizado.

Várias substâncias são ionizadas sob a influência da radiação radioativa. E a uma altitude de centenas de quilômetros acima da Terra, os íons surgem sob a influência de raios especiais do Sol. Esta camada da atmosfera é chamada de ionosfera.

Muitos sólidos também são feitos de íons. Por exemplo, sal. Quando se dissolve na água, os íons se separam. Assim que essas partículas carregadas apareceram na água, elas começaram a transferir eletricidade de uma ponta a outra do fio e a solução começou a passar corrente elétrica.

O movimento dos íons é a base para o funcionamento de muitos instrumentos e aparelhos criados pelo homem, por exemplo, uma bateria elétrica. E na natureza, os íons desempenham um papel importante. Existem muitos íons diferentes movendo-se em cada célula do seu corpo. Esteja você esquiando ou escrevendo um ditado, são os íons que funcionam. E agora você está lendo nosso livro e os íons estão se movendo em suas células cerebrais. Se não fosse por eles, você não seria capaz de pensar, não seria capaz de estudar, não seria capaz de ler, não saberia o que são os íons.

Partículas poliatômicas carregando carga elétrica. A carga de um íon é um múltiplo da carga elétrica elementar e é sempre um número inteiro. A carga de um íon monoatômico de um elemento químico coincide em número e sinal com o estado de oxidação desse elemento; a carga de um íon poliatômico é igual à soma algébrica dos estados de oxidação dos elementos, levando em consideração o número de seus átomos. Íons com carga positiva (por exemplo, K +, Ca 2+, ΝΗ + 4) são chamados cátions (do grego κατιών - descendo), íons com carga negativa (por exemplo, Cl -, SO 4 2-, CH 3 COO - ) - ânions (do grego ανιών - subindo). O processo de formação de íons é chamado de ionização. Os termos “íon”, “cátion” e “ânion” foram introduzidos em 1834 por M. Faraday, que estudou o efeito de um campo elétrico em soluções aquosas de vários compostos químicos. Em um campo elétrico constante, os cátions se movem para um eletrodo com carga negativa (cátodo) e os ânions se movem para um eletrodo com carga positiva (ânodo).

Na forma de partículas independentes, os íons podem existir em todos os estados agregados da matéria: em gases (ver íons em gases, íons na atmosfera), em cristais (ver cristais iônicos), em plasma, em líquidos - em fundidos (ver iônicos líquidos) e em soluções (ver Dissociação eletrolítica). Os íons são unidades estruturais de compostos químicos com ligações químicas iônicas. Tais compostos no estado sólido, fundidos e soluções consistem em cátions e ânions; por exemplo, cloreto de sódio NaCl - de cátions Na + e ânions Cl, acetato de potássio CH 3 COOK - de cátions K + e CH3COO - ânions. Alguns compostos com ligações covalentes polares (por exemplo, cloreto de hidrogênio HCl) dissociam-se em íons quando dissolvidos em água e outros solventes polares. Dependendo da natureza do solvente e do soluto, os íons contidos nas soluções podem interagir com as moléculas do solvente, resultando na formação de conchas de solvatação ao redor dos íons, ou estar bastante próximos, formando pares de íons.

Os íons são formados pela remoção de elétrons de átomos e moléculas na fase gasosa (neste caso, a energia de ionização é consumida), ou como resultado da adição de elétrons a tais átomos e moléculas (a energia gasta ou liberada neste caso é a afinidade do átomo ou molécula pelo elétron). A formação de íons também resulta da adição de um íon de composição simples a uma molécula neutra ou a outro íon. Por exemplo, quando um íon H + se une a uma molécula de água H 2 O, obtém-se o íon hidrônio H 3 O +. A formação de íons é possível quando as moléculas são destruídas como resultado da exposição térmica ou à radiação. Quando um íon é formado, a carga inicial total das partículas participantes desse processo é sempre preservada (se os íons são formados a partir de átomos ou moléculas neutras, então a carga total de todos os íons é zero). Algumas moléculas encontradas em soluções ou cristais, embora permaneçam geralmente eletricamente neutras, contêm grupos com cargas opostas em várias áreas (ver Zwitterions). Um complexo que consiste em vários átomos ou moléculas neutras e íons é um íon cluster.

As reações químicas em uma solução (ou fusão) envolvendo compostos iônicos são causadas pelo movimento de íons neste ambiente e pela formação de novas partículas neutras ou íons mais complexos. Nos organismos vivos, os íons estão envolvidos em vários processos metabólicos, regulação das contrações musculares, transmissão de impulsos nervosos, etc. (ver, por exemplo, o artigo Bombas de íons).

Lit.: Krestov G. A. Termodinâmica de processos iônicos em soluções. L., 1984.

ÍONS(do grego - andando), partículas monoatômicas ou poliatômicas que transportam eletricidade. cobrar, por ex. H + , Li + , Al 3+ , NH 4 + , F- , SO 4 2 - . Os íons positivos são chamados de cátions (do grego kation, literalmente descendo), os íons negativos são chamados de ânions (do grego ânion, literalmente subindo). De graça estado existe na fase gasosa (plasma). Os íons positivos na fase gasosa podem ser obtidos como resultado da separação de um ou mais. elétrons de partículas neutras durante forte aquecimento do gás, ação da eletricidade. descarga, radiação ionizante, etc. Absorvido durante a formação de uma carga única positiva. a energia do íon é chamada de primeiro potencial de ionização (ou primeira energia de ionização), para obter um íon duplamente carregado a partir de um íon com carga única, a segunda energia de ionização é gasta, etc. íons são formados na fase gasosa quando se ligam a partículas livres. elétrons e átomos neutros não podem anexar mais do que um elétron; negar. íons monoatômicos com carga múltipla não existem em um estado individual. A energia liberada quando um elétron se liga a uma partícula neutra é chamada. afinidade eletrônica. Na fase gasosa, os íons podem anexar moléculas neutras e formar complexos íon-moleculares. Veja também íons em gases. No condensador fases, os íons estão em cristais iônicos. redes e fundidos iônicos; em soluções de eletrólitos existe solvato. íons formados como resultado da eletrolítica. dissociação da substância dissolvida. No condensador fase, os íons interagem intensamente (estão ligados) com as partículas que os cercam - íons de sinal oposto em cristais e em fundidos, com moléculas neutras - em soluções. Interação ocorre através de mecanismos de Coulomb, íon-dipolo, doador-aceitador. Em soluções, as camadas de solvatação são formadas em torno de íons de moléculas de solvente ligadas aos íons (ver Hidratação, Solvatação). A ideia de íons em cristais é uma idealização conveniente. modelo, porque Uma ligação puramente iônica nunca ocorre, por exemplo, em cristalino. NaCl, as cargas efetivas dos átomos de Na e Cl são iguais, respectivamente. aproximadamente +0,9 e -0,9. As propriedades dos íons no condensador. fase diferem significativamente dos valores dos mesmos íons na fase gasosa. Em soluções existem íons monoatômicos negativos duplamente carregados. No condensador fase há muitos diferentes. íons poliatômicos - ânions contendo oxigênio, por exemplo. N ° 3- , SO 4 2 - , íons complexos, por ex. 3+, 2 - , íons cluster 2+, etc. (ver Clusters), íons de polieletrólitos, etc. Em solução, os íons podem formar pares de íons. Termodinâmico características - D H 0 arr., S 0 , D G 0 arr de íons individuais é conhecido exatamente apenas para íons na fase gasosa. Para íons em soluções durante experimentos. definição sempre obtém a soma dos valores termodinâmicos. características para o cátion e o ânion. Teoricamente possível. cálculo termodinâmico valores de íons individuais, mas sua precisão ainda é menor que a precisão experimental. determinação de valores totais, portanto para fins práticos. metas usam escalas termodinâmicas convencionais. características de íons individuais em uma solução e valores termodinâmicos geralmente são obtidos. características H + igual a zero. Básico características estruturais dos íons no condensador. fase - raio e coordenação. número. Muitas coisas diferentes foram propostas. escalas de raios de íons monoatômicos. O assim chamado físico raios iônicos encontrados por K. Shannon (1969) em experimentos. dados sobre os pontos mínimos de densidade eletrônica em cristais. Coordenada. número de íons monoatômicos na base. situam-se no intervalo de 4-8. E Eles participam em muitos distritos diferentes. Muitas vezes são catalisadores, intermediários. partículas em produtos químicos p-ções, por exemplo, durante reações heterolíticas. As reações de troca iônica em soluções eletrolíticas geralmente ocorrem quase instantaneamente. Em elétrico íons de campo transportam eletricidade: cátions - para negativo. eletrodo (cátodo), ânions - para o positivo (ânodo); Ao mesmo tempo, ocorre uma transferência de substâncias, que desempenha um papel importante na

Íons íons

(do grego iōn - indo), partículas carregadas formadas a partir de um átomo (molécula) como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons. Em soluções, os íons com carga positiva são chamados de cátions, os íons com carga negativa são chamados de ânions. O termo foi proposto por M. Faraday em 1834.

ÍONS

ÍONS (do grego íon - indo), partículas eletricamente carregadas formadas como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons (cm. ELÉTROM (partícula))(ou outras partículas carregadas) a um átomo, molécula, radical ou outro íon. Íons com carga positiva são chamados cátions (cm. CAÇÃO), íons carregados negativamente - ânions (cm.ÂNIÃO). O termo foi proposto por M. Faraday (cm. FARADAYMichael) em 1834
Os íons são designados por um símbolo químico com um sufixo localizado no canto superior direito. O índice indica o sinal e a magnitude da carga, ou seja, a multiplicidade do íon, em unidades de carga do elétron. Quando um átomo perde ou ganha 1, 2, 3... elétrons, íons com carga simples, dupla e tripla são formados, respectivamente (ver Ionização (cm. IONIZACAO)), por exemplo Na +, Ca 2+, Al 3+, Cl -, SO 4 2-.
Os íons atômicos também são designados pelo símbolo químico do elemento com algarismos romanos indicando a multiplicidade do íon, neste caso os algarismos romanos são símbolos espectroscópicos e seu valor é maior que o valor da carga por unidade, ou seja, NI significa um átomo neutro de N , a designação de íon NII significa um íon N + com carga única, NIII significa N 2+ .
A sequência de íons de diferentes elementos químicos contendo o mesmo número de elétrons forma uma série isoeletrônica.
Os íons podem fazer parte das moléculas de substâncias, formando moléculas devido a ligações iônicas (cm. LIGAÇÃO IÔNICA). Na forma de partículas independentes, em estado não ligado, os íons são encontrados em todos os estados agregados da matéria - em gases (em particular, na atmosfera), em líquidos (em fundidos e soluções), em cristais. Em líquidos, dependendo da natureza do solvente e do soluto, os íons podem existir indefinidamente, por exemplo, o íon Na + em uma solução aquosa de cloreto de sódio NaCl. Os sais no estado sólido geralmente formam cristais iônicos (cm. CRISTAIS IÔNICOS). A rede cristalina dos metais consiste em íons carregados positivamente, dentro dos quais existe um “gás eletrônico”. A energia de interação dos íons atômicos pode ser calculada usando vários métodos aproximados que levam em consideração a interação interatômica (cm. INTERAÇÃO INTERATÔMICA).
A formação de íons ocorre durante o processo de ionização. Para remover um elétron de um átomo ou molécula neutra, é necessário gastar uma certa energia, que é chamada de energia de ionização. A energia de ionização dividida pela carga do elétron é chamada de potencial de ionização. A afinidade eletrônica é a característica oposta da energia de ionização e mostra a magnitude da energia de ligação de um elétron adicional em um íon negativo.
Átomos e moléculas neutras são ionizados sob a influência de quanta de radiação óptica, raios X e radiação G, campo elétrico ao colidir com outros átomos, partículas, etc.
Nos gases, os íons são formados principalmente sob a influência de impactos de partículas de alta energia ou durante a fotoionização sob a influência de ultravioleta, raios X e raios G (ver Radiação ionizante (cm. RADIAÇÃO IONIZANTE)). Os íons formados desta forma têm vida curta em condições normais. Em altas temperaturas, a ionização de átomos e íons (ionização térmica, ou seja, dissociação térmica com separação de elétrons) também pode ocorrer como um processo de equilíbrio (cm. PROCESSO DE EQUILÍBRIO), em que o grau de ionização aumenta com o aumento da temperatura e a diminuição da pressão. O gás se transforma em um estado de plasma (cm. PLASMA).
Os íons nos gases desempenham um papel importante em muitos fenômenos. Em condições naturais, os íons se formam no ar sob a influência dos raios cósmicos, da radiação solar ou de descargas elétricas (raios). A presença de íons, seu tipo e concentração afetam muitas propriedades físicas do ar e sua atividade fisiológica.

dicionário enciclopédico. 2009 .

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ÍONS ÍONS são partículas eletricamente carregadas formadas a partir de um átomo (molécula) como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons. Os íons com carga positiva são chamados de cátions, os íons com carga negativa são chamados de ânions.

Enciclopédia moderna. 2000 .

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- (do grego iōn going), partículas carregadas formadas a partir de um átomo (molécula) como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons. Em soluções, os íons com carga positiva são chamados cátions, íons com carga negativa... ... dicionário enciclopédico

Livros

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Íons de hidrogênio tratam o câncer Raio de esperança, Garbuzov G.. Gennady Alekseevich Garbuzov é um famoso cientista de Sochi, biólogo, seguidor de longa data do Acadêmico Bolotov, especialista na área de tratamento alternativo de doenças oncológicas. .…

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