Какие частицы называют ионами. Общая и неорганическая химия. Свойства ионов определяются

ИОНЫ ИОНЫ, электрически заряженные частицы, образующиеся из атома (молекулы) в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов. Положительно заряженные ионы называются катионами, отрицательно заряженные ионы - анионами.

Современная энциклопедия . 2000 .

Смотреть что такое "ИОНЫ" в других словарях:

    ИОНЫ - (от греч. ion идущий,странствующий), атомы или хим. радикалы, несущие электрические заряды. И с т о р и я. Как установил впервые Фарадей (Faraday), проведение электрического тока в растворах связано с передвижением материальных частиц, несущих… … Большая медицинская энциклопедия

    ионы - – электрически заряженные атомы или молекулы. Общая химия: учебник / А. В. Жолнин Ионы – электрически заряженные частицы, возникающие при потере или присоединении электронов атомами, молекулами и радикалами. Словарь по аналитической химии… … Химические термины

    Продукты разложения какого либо тела при посредстве электролиза. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910 … Словарь иностранных слов русского языка

    - (от греч. iōn идущий), заряженные частицы, образующиеся из атома (молекулы) в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов. В растворах положительно заряженные ионы называются катионами, отрицательно заряженные ионы … … Энциклопедический словарь

    Ион (греч. ιόν «идущий») электрически заряженная частица (атом, молекула), образующаяся, обычно, в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов атомами или молекулами. Заряд иона кратен заряду электрона. Понятие и… … Википедия

    Ионы - (от греческого ion идущий) электрически заряженные частицы, образующиеся при потере или присоединении электронов (или других заряженных частиц) атомами или группами атомов (молекулы, радикалы и др.). Понятие и термин ионы ввел в 1834 г.… … Энциклопедический словарь по металлургии

    - (от греч. идущий), одноатомные или многоатомные частицы, несущие электрич. заряд, напр. Н +, Li+, Аl3+, NH4+, F , SO42 . Положительные И. называют катионами (от греч. kation, буквально идущий вниз), отрицательные а н и о н а м и (от греч. anion,… … Химическая энциклопедия

    - (от греч. ión идущий) электрически заряженные частицы, образующиеся при потере или присоединении электронов (или других заряженных частиц) атомами или группами атомов. Такими группами атомов могут быть молекулы, радикалы или другие И.… … Большая советская энциклопедия

    ионы - физ. частицы, несущие положительный или отрицательный заряд. Положительно заряженные ионы несут меньше электронов, чем положено, а отрицательные больше … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

    - (физ.) По терминологии, введенной в учение об электричестве знаменитым Фарадеем, тело, подвергающееся разложению действием на него гальванического тока, называется электролитом, разложение таким путем электролизом, а продукты разложения ионами.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Книги

  • Ионы водорода лечат рак. Луч надежды , Гарбузов Геннадий Алексеевич. Геннадий Алексеевич Гарбузов - известный ученый из Сочи, биолог, давний последователь академика Болотова, специалист в области нетрадиционного лечения онкологических заболеваний. Многолетние…
  • Ионы водорода лечат рак Луч надежды , Гарбузов Г.. Геннадий Алексеевич Гарбузов - известный ученый из Сочи, биолог, давний последователь академика Болотова, специалист в области нетрадиционного лечения онкологических заболеваний. .…

Сделай дома (или в школьном кружке) такой опыт. Возьми электрическую батарейку и проводами присоедини её к лампочке от карманного фонаря. Через лампочку пойдёт ток, она зажжётся. Затем разрежь один провод и опусти его концы в стакан с водой. Лампочка не будет гореть,- значит, тока нет. Теперь насыпь в стакан обыкновенную соль. Когда соль растворится, лампочка снова зажжётся. Значит, как только вода превратилась в раствор соли, через него пошёл ток. А почему?

Ты уже, наверно, слышал (а если нет, прочитай в этой книге рассказ « »), что в атоме вокруг ядра вращаются . А почему они держатся в атоме и не улетают прочь?

Возьми камень и покрути на верёвке над головой. Чувствуешь, камень всё время стремится улететь, а его удерживает верёвка.

И в атоме есть своя «верёвка». Это , электрические заряды. Ядро атома заряжено положительно, электроны - отрицательно. Такие разноименные, как их называют, заряды притягивают друг друга. Это притяжение удерживает электроны возле ядра.

Но если сильно раскрутить камень на тонкой верёвке, он оторвётся и улетит. И электрон может оторваться. Например, при резком столкновении атомов. Всё равно как гроздь винограда: встряхнёшь - и ягодка упадёт.

А что же произойдёт при этом с самим атомом? Когда электрон оторвался, атом стал положительно заряженным.

Улетевший электрон может в пути встретить другой атом и «прилипнуть» к нему. Тогда этот атом станет отрицательно заряженным.

Вот такие заряженные атомы называются ионами.

Терять или приобретать электроны могут не только отдельные атомы, но и группы атомов - . Они тоже при этом превращаются в ионы, а само превращение называется ионизацией.

Если газ сильно нагреть, его атомы станут двигаться с огромной быстротой и при столкновениях будет отрываться много электронов. Газ станет ионизированным.

Различные вещества ионизируются под действием радиоактивного излучения. А на высоте в сотни километров над Землёй ионы возникают под действием особых лучей Солнца. Этот слой атмосферы так и называется - ионосфера.

Многие твёрдые вещества также состоят из ионов. Например, соль. Когда она растворяется в воде, ионы расходятся. Как только в воде появились эти заряженные частицы, они стали переносить электричество от одного конца провода к другому и раствор начал пропускать электрический ток.

На движении ионов основано действие многих приборов и аппаратов, созданных человеком, например или электрической батарейки. И в природе ионы играют важную роль. В каждой клеточке твоего тела движется множество разных ионов. Ты катаешься на лыжах или пишешь диктант - это работают ионы. И сейчас ты читаешь нашу книгу, а в клетках твоего мозга движутся ионы. Если бы не они, ты бы не мог думать, не мог бы учиться, читать, не узнал бы о том, что такое ионы.

Практически все видели рекламу так называемой «люстры Чижевского», от которой отрицательные ионы в воздухе увеличиваются количественно. Однако после школы далеко не все точно помнят само Ионы - это заряженные частицы, утратившие свойственную нормальным атомам нейтральность. А теперь немного подробнее.

«Неправильные» атомы

Как вы знаете, номер в таблице великого Менделеева, связан с количеством протонов в ядре атома. Почему же не электронов? Потому что количество и комплектность электронов, хоть и влияет на свойства атома, но не определяет его фундаментальных свойств, связанных с ядром. Электронов может не хватать, а может быть слишком много. Ионы - это как раз атомы с «неправильным» количеством электронов. Причем парадоксальным образом положительными называются имеющие недостаток электронов, а отрицательными - избыток.

Немного о названиях

Как возникают ионы? Это простой вопрос - путей образования всего два. Либо химический путь, либо физический. В результате может получиться положительный ион, который нередко называют катионом, а отрицательный, соответственно, анионом. Дефицит или избыток заряда может иметь атом-одиночка или целая молекула, которая тоже считается ионом особого многоатомного типа.

Стремление к стабильности

Если происходит ионизация среды, к примеру, газа, то в ней существуют количественно пропорциональные соотношения электронов и положительных ионов. Но такое явление встречается редко (во время грозы, возле пламени), газ в таком измененном состоянии существует недолго. Поэтому в целом, близко к земле способные к реакции ионы воздуха - редкость. Газ - среда очень быстро меняющаяся. Как только действие ионизующих факторов прекращается, ионы встречаются друг с другом и вновь становятся нейтральными атомами. Это их нормальное состояние.

Агрессивная жидкость

Ионы в больших количествах могут содержаться в воде. Дело в том, что молекулы воды - частицы, в которых распространен по молекуле неравномерно, они представляют собой диполи, имеющие с одной стороны положительный заряд, с другой - отрицательный.

И когда в воде появляется растворимое вещество, молекулы воды своими полюсами электрически воздействуют на добавленное вещество, ионизируя его. Хорошим примером является морская вода, в которой множество веществ существует в такой форме, как ионы. Это известно людям достаточно давно. В атмосфере выше определенной точки ионов очень много, эта оболочка называется ионосферой. разрушает стабильные атомы и молекулы. Частицы в ионизированном состоянии могут придавать всему веществу. Пример - яркие необычные цвета драгоценных камней.

Ионы - это основа жизни, потому что базовый процесс получения энергии из АТФ невозможен без создания электрически нестабильных частиц, само основано на взаимодействиях ионов и множества химических процессов, катализируемых ферментами, происходит только благодаря ионизации. Неудивительно, что некоторые вещества в этом состоянии человек принимает внутрь. Классический пример - полезные ионы серебра.

Электрохимия. Электролиз. Гальванические элементы

Химическая термодинамика, система, энтальпия

Сколько времени займёт реакция? Что влияет на скорость реакции?

Равновесие обратимых реакций. Принцип Ле Шателье. Влияние внешних факторов на равновесие

Мера беспорядка, энергия вселенной, свободная энергия Гиббса

Основные классы химических соединений. Классификация

Ион - это заряженная частица, образованная из молекулы или атома путём потери или приобретения одного электрона. Отсюда следует, что в ионе количество протонов не равно количеству электронов. После изучения статьи Вы узнаете, какими бывают заряженные частицы, что такое ионы, катионы и анионы, также Вы сможете по номеру элемента узнать, каким зарядом он может обладать.

Число электронов в ионе

Количество электронов в нейтральном атоме равно количеству протонов в ядре, например, у хрома (24 Cr) 24 протона, соответствено, вокруг ядра вращается 24 электрона. Как было рассказано в статье , каждый электрон двигается по некой орбитали, то есть обладает заданным количеством энергии.

Если ион образован из-за потери электрона, то заряд иона становится положительным (электрон имеет отрицательный заряд), схема для запоминания:

24 Cr - e - = 24 Cr + e + = 24 Cr +
24 Cr - 3e - = 24 Cr + 3e + = 24 Cr 3+

Аналогично при присоединении электрона:

24 Cr + e - = 24 Cr - e + = 24 Cr -
24 Cr + 3e - = 24 Cr - 3e + = 24 Cr 3-

Энергия ионизации

Если электрону сообщить достаточное количество энергии, то электрон "оторвётся" от атома. Чем ближе электрон к ядру - тем сложнее его отрывать, а значит, больше энергии необходимо передать. Энергия, необходимая для отрыва электрона, называется энергией ионизации или ионизационный потенциал (I). Значения I затабулированы и могут быть найдены в различных справочниках.

# Элемент Название кДж/моль
1 H Водород 1312
2 He Гелий 2373
3 Li Литий 520
4 Be Бериллий 899.5
5 B Бор 801
6 C Углерод 1086
7 N Азот 1402
8 O Кислород 1314
9 F Фтор 1681
10 Ne Неон 2080.7
11 Na Натрий 495
12 Mg Магний 738
13 Al Алюминий 578
14 Si Кремний 787
15 P Фосфор 1012
16 S Сера 1000
17 Cl Хлор 1251
18 Ar Аргон 1520.6
19 K Калий 418.8
20 Ca Кальций 590
21 Sc Скандий 633.1
22 Ti Титан 658.8
23 V Ванадий 650.9
24 Cr Хром 652.9
25 Mn Марганец 717.3
26 Fe Железо 762.5
27 Co Кобальт 760.4
28 Ni Никель 737.1
29 Cu Медь 745.5
30 Zn Цинк 906.4
31 Ga Галлий 578.8
32 Ge Германий 762
33 As Мышьяк 947
34 Se Селен 941
35 Br Бром 1142
36 Kr Криптон 1350.8
37 Rb Рубидий 403
38 Sr Стронций 549
39 Y Иттрий 600
40 Zr Цирконий 640.1
41 Nb Ниобий 652.1
42 Mo Молибден 684.3
43 Tc Технеций 702
44 Ru Рутений 710.2
45 Rh Родий 719.7
46 Pd Палладий 804.4
47 Ag Серебро 731
48 Cd Кадмий 867.8
49 In Индий 558.3
50 Sn Олово 709
51 Sb Сурьма 834
52 Te Теллур 869
53 I Иод 1008
54 Xe Ксенон 1170.4
55 Cs Цезий 375.7
56 Ba Барий 503
57 La Лантан 538.1
58 Ce Церий 534.4
59 Pr Празеодим 527
60 Nd Неодим 533.1
61 Pm Прометий 540
62 Sm Самарий 544.5
63 Eu Европий 547.1
64 Gd Гадолиний 593.4
65 Tb Тербий 565.8
66 Dy Диспрозий 573
67 Ho Гольмий 581
68 Er Эрбий 589.3
69 Tm Тулий 596.7
70 Yb Иттербий 603.4
71 Lu Лютеций 523.5
72 Hf Гафний 658.5
73 Ta Тантал 761
74 W Вольфрам 770
75 Re Рений 760
76 Os Осмий 840
77 Ir Иридий 880
78 Pt Платина 870
79 Au Золото 890.1
80 Hg Ртуть 1007.1
81 Tl Таллий 589.4
82 Pb Свинец 715.6
83 Bi Висмут 703
84 Po Полоний 812.1
85 At Астат 890
86 Rn Радон 1037
87 Fr Франций 380
88 Ra Радий 509.3
89 Ac Актиний 499
90 Th Торий 587
91 Pa Протактиний 568
92 U Уран 597.6
93 Np Нептуний 604.5
94 Pu Плутоний 584.7
95 Am Америций 578
96 Cm Кюрий 581
97 Bk Берклий 601
98 Cf Калифорний 608
99 Es Эйнштейний 619
100 Fm Фермий 627
101 Md Менделевий 635
102 No Нобелий 642
103 Lr Лоуренсий 470
104 Rf Резерфордий 580
Таблица 1. Энергия ионизации, справочные данные

Энергия сродства электрону

Также электроны могут присоединяться к атому, в процессе присоединения электрон выделяет энергию, такая энергия называется энергией сродства электрону , для каждого электрона конкретного атома энергия сродства численно равна и противоположна по знаку энергии ионизации, например, 17 Cl, что бы оторвать 17й электрон у атома хлора, необходимо сообщить ему 13 эВ, любой другой электрон, который присоединится на место 17го электрона также выделит 13 эВ.

Катионы и анионы

Атомы, в которых количество протонов не равно количеству электронов называются ионами, поскольку электрон имеет отрицательный заряд, то если электронов больше протонов, то суммарный заряд отрицательный: S 2- означает, что в данном атоме серы количество электронов больше чем протонов на два электрона. Соответственно, если электронов меньше чем протонов, то суммарный заряд положительный и обозначается H + . Отрицательно заряженные атомы называются анионами , положительно заряженные атомы - катионами .

Какой заряд будет у атома?

Теоретически возможно отобрать все электроны у атома, но это возможно только в лабораторных условиях и за пределами лаборатории атомы в таком состоянии находиться не будут, почему?

Вернёмся к устройству электронной оболочки. Вокруг атома электроны сгруппированы по энергетическим уровням, каждый заполненный уровень экранирует ядро и является более стабильным, нежели не до конца заполненный уровень. То есть электронная конфигурация стремиться к состоянию заполненного подуровня: если на p-оболочке находится 5 электронов, то вероятнее атом примет один электрон, нежели отдаст пять. Так, например, у атома хлора, пять электронов на 3p-подуровне, энергия сродства хлора - 3.61 эВ, энергия ионизации - 13 эВ. У натрия на последнем подуровне один электрон, энергия сродства - 0,78 эВ, потенциал ионизации - 0,49 эВ, поэтому вероятнее натрий отдаст один электрон, нежели примет его.

Зная потенциал ионизации и энергию сродства мы можем сделать предположение о взаимодействии веществ. Если смешать натрий и хлор, и сообщить им энергию, то вероятнее всего Na будет отдавать один электрон Cl и в результате получится смесь ионов Na + и Cl - .

Пример

Так можно по номеру элемента предположить, какой заряд он будет иметь, например, 19й элемент, электронная конфигурация - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 , вероятнее всего, такой элемент может либо отдать, либо принять один электрон. У 27го элемента электронная конфигурация выглядит так: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 , у d-подуровня всего может быть 10 атомов, т.е. либо атом примет 1,2 или 3 электрона, либо отдаст 1,2,3...7 электронов, так, вероятнее, он примет 3, т.е. возможные состояния - это +1, +2 и +3,

Теперь Вы знаете, что такое ионы, осталось изучить химическую связи и Вы сможете составлять окислительно-восстановительные реакции!

Ион представляет собой электрически заряженную частицу. При этом ион может иметь как положительный электрический заряд , так и отрицательный. В первом случае его называют катионом , а во втором – анионом .

Ионом может быть атом, молекула или свободный радикал, если, конечно же, они имеют какой-либо заряд. Кстати заряд иона не может быть бесконечно мал, а частица, которой он представлен – элементарной.

Ионы также являются химически активными частицами, так что могут вступать в реакцию как с другими частицами (не заряженными), так и между собой.

Ионы, как самостоятельные частицы, встречаются практически везде. Они есть в атмосфере, в различных жидкостях, в твердых веществах и даже в межзвездном пространстве, где воздуха или какого-то вещества в принципе крайне мало.

История

Впервые понятие «ион» ввел известный ученый Майкл Фарадей в 1834 году. Изучая распространение электричества в различных средах, он предположил, что электрическая проводимость некоторых из них может быть вызвана наличием в этих средах и веществах неких электрически заряженных частиц. Вот он и назвал их ионами. Ученый также ввел понятия катионов и анионов. Так как положительные ионы движутся к отрицательно заряженному электроду – катоду, он назвал их катионами. Отрицательные же ионы двигаются наоборот – к аноду, значит они должны называться анионами.