Ioon

Ioon on elektriliselt laetud aatom või aatomite rühm. See on aatomi või aatomirühma (molekuli) osa. See on "laetud", nii et see liigub elektri lähedal. See tuleneb sellest, et aatomid koosnevad kolmest väiksemast osast:

neutronid (ilma laenguta),
võrdne arv laetud prootoneid ja
vastassuunaliselt laetud elektronid.

Ioonil on ebavõrdne arv prootoneid ja elektrone. Aatomist või molekulist iooni valmistamist nimetatakse ioniseerimiseks.

Prootoni laeng on +1 (positiivselt laetud). Elektroni laengut mõõdetakse kui -1 (negatiivselt laetud). Ioniseerunud aatom moodustab kaks iooni, millest üks on positiivselt ja teine negatiivselt laetud. Näiteks neutraalsel vesiniku aatomil on üks prooton ja üks elektron. Aatomi kuumutamine lõhub selle kaheks osaks: (1) positiivselt laetud vesinikiooniks, H+ (2) negatiivselt laetud elektroniks.

Ioone sisaldavat vedelikku nimetatakse elektrolüüdiks. Palju ioone sisaldavat gaasi nimetatakse plasmaks. Kui ioonid liiguvad, nimetatakse seda elektriks. Näiteks juhtmes ei liigu metalli ioonid, kuid elektronid liiguvad elektrina. Positiivne ja negatiivne ioon liiguvad koos. Kaks sama laenguga iooni liiguvad lahku. Kui ioonid liiguvad, tekitavad nad ka magnetvälja.

Paljud ioonid on värvitu. Perioodilise tabeli põhirühmadesse kuuluvad elemendid moodustavad värvituid ioone. Mõned ioonid on värvilised. Üleminekumetallid moodustavad tavaliselt värvilisi ioone.

Keemia

Füüsikas nimetatakse täielikult ioniseeritud aatomituumaid laetud osakesteks. Need on need alfakiirguses.

Ioniseerimine toimub aatomite suure energia andmisega. Selleks kasutatakse elektrilist pinget või suure energiaga ioniseerivat kiirgust või kõrget temperatuuri.

Lihtne ioon moodustub ühest aatomist.

Mitme aatomi ioonid moodustuvad mitmest aatomist. Mitmeaatomilised ioonid koosnevad tavaliselt kõikidest mittemetallide aatomitest. Kuid mõnikord võib polüatomaarses ioonis olla ka metallist aatom.

Positiivseid ioone nimetatakse katioonideks. Neid tõmbavad ligi katoodid (negatiivselt laetud elektroodid). (Katioon hääldatakse "cat eye on", mitte "kay shun".) Kõik lihtsad metalliioonid on katioonid.

Negatiivseid ioone nimetatakse anioonideks. Neid tõmbavad ligi anoodid (positiivselt laetud elektroodid). Kõik lihtsad mittemetallide ioonid (v.a H⁺, mis on prooton) on anioonid (v.a NH ₄⁺).

Üleminekumetallid võivad moodustada rohkem kui ühe erineva laenguga lihtsa katiooni.

Enamiku ioonide laeng on väiksem kui 4, kuid mõnel võib olla suurem laeng.

Michael Faraday oli esimene inimene, kes kirjutas 1830. aastal teooria ioonide kohta. Oma teoorias ütles ta, millised on molekulide osad, mis liiguvad anioonideks või katioonideks. Svante August Arrhenius näitas, kuidas see toimus. Ta kirjutas selle oma doktoritöös 1884. aastal (Uppsala Ülikool). Ülikool ei võtnud tema teooriat esialgu vastu (ta oli alles äsja lõpetanud). Kuid 1903. aastal sai ta sama idee eest Nobeli keemiapreemia.

Kreeka keeles on ion nagu sõna "mine". "Anioon" ja "kation" tähendavad "üles-käija" ja "alla-käija". "Anood" ja "katood" tähendavad "ülespoole" ja "alla".

Ühised ioonid

Tavalised katioonid
Üldnimetus	Valem	Ajalooline nimi
Lihtsad katioonid
Alumiinium	Al ³⁺
Baarium	Ba ²⁺
Berüllium	Ole ²⁺
Kaltsium	Ca ²⁺
Kroom(III)	Cr ³⁺
Vask(I)	Cu ⁺	kuproosne
Vask(II)	Cu ²⁺	vaskammoniaak
Vesinik	H ⁺
Raud(II)	Fe ²⁺	raudne
Raud(III)	Fe ³⁺	raud
Plii(II)	Pb ²⁺	plumbous
Plii(IV)	Pb ⁴⁺	plumbic
Liitium	Li ⁺
Magneesium	Mg ²⁺
Mangaan(II)	Mn ²⁺
Elavhõbe(II)	Hg ²⁺	elavhõbe
Kaalium	K ⁺	kalic
Silver	Ag ⁺	argentous
Naatrium	Na ⁺	natric
Strontsium	Sr ²⁺
Tina(II)	Sn ²⁺	tina
Tina(IV)	Sn ⁴⁺	tina
Tsink	Zn ²⁺
Mitmeaatomilised katioonid
Ammoonium	NH ⁺ ₄
Hydronium	H₃O ⁺
Elavhõbe(I)	Hg ²⁺ ₂	mercurous

Tavalised anioonid
Ametlik nimi	Valem	Alt. nimi
Lihtsad anioonid
Atsiid	N ⁻ ₃
Bromiid	Br ⁻
Klooriid	Cl ⁻
Fluoriid	F ⁻
Hüdriid	H ⁻
Jodiid	I ⁻
Nitriid	N ³⁻
Oksiid	O ²⁻
Sulfiid	S ²⁻
Oxoanions
Karbonaat	CO ²⁻ ₃
Kloraat	ClO ⁻ ₃
Kromaat	CrO ²⁻ ₄
Dikromaat	Cr ₂O ²⁻ ₇
Divesinikfosfaat	H ₂PO ⁻ ₄
Vesinikkarbonaat	HCO ⁻ ₃	bikarbonaat
Vesiniksulfaat	HSO ⁻ ₄	bisulfaat
Vesiniksulfit	HSO ⁻ ₃	bisulfiit
Hüdroksiid	OH ⁻
Hüpokloriit	ClO ⁻
Monovesinikfosfaat	HPO ²⁻ ₄
Nitraat	EI ⁻ ₃
Nitrit	EI ⁻ ₂
Perkloraat	ClO ⁻ ₄
Permanganaat	MnO ⁻ ₄
Peroksiid	O ²⁻ ₂
Fosfaat	PO ³⁻ ₄
Sulfaat	SO ²⁻ ₄
Sulfit	SO ²⁻ ₃
Superoksiid	O ⁻ ₂
Tiosulfaat	S ₂O ²⁻ ₃
Silikaat	SiO ⁴⁻ ₄
Metasilikaat	SiO ²⁻ ₃
Alumiiniumsilikaat	AlSiO ⁻ ₄
Orgaaniliste hapete anioonid
Atsetaat	CH ₃COO ⁻	etanoaat
Formate	HCOO ⁻	metanoaat
Oksalaat	C ₂O ²⁻ ₄	etanedioaat
Tsüaniid	CN ⁻

Seotud leheküljed

Ioonide loetelu

Küsimused ja vastused

K: Mis on ioon?

V: Ioon on elektriliselt laetud aatom või aatomite rühm. See võib olla valmistatud aatomist või aatomite rühmast (molekula).

K: Kuidas tekivad ioonid?

V: Ioonid tekivad protsessiga, mida nimetatakse ionisatsiooniks, mille käigus aatomis või molekulis tekib ebavõrdne arv prootoneid ja elektrone.

K: Milline on prootoni laeng?

V: Prootoni laeng on +1 (positiivselt laetud).

K: Milline on elektroni laeng?

V: Elektroni laeng on -1 (negatiivselt laetud).

K: Mis juhtub, kui ioonid liiguvad?

V: Kui ioonid liiguvad, tekitab see elektrit ja magnetvälja.

K: Kas kõik ioonid on värvitu?

V: Ei, mõned ioonid on värvilised, teised aga värvitud. Perioodilise tabeli põhirühmadesse kuuluvad elemendid moodustavad värvituid ioone, samas kui üleminekumetallid moodustavad tavaliselt värvilisi ioone.