هل رأيت استخدام ملح الطعام؟ إذا لاحظت ذلك بعناية ، فسترى أن الملح يتكون من حبيبات صغيرة. لكن ماذا تحتوي هذه الحبيبات؟ تحتوي كل حبيبة على كاتيون وأنيون. هذه تسمى "أيونات". إذا فما هو الأيون؟ دعنا نعرف المزيد!
تعريف الايون
يمكننا تعريف أيون بأنه جزيء أو ذرة مشحونة. سبب الشحن هو اكتساب أو فقدان واحد أو أكثر من الإلكترونات. هذا يجعله إما جسيمًا موجبًا أو سالبًا. مما يعني وجود خلل في نسبة البروتونات (وهي جسيمات موجبة الشحنة) مقابل الإلكترونات (وهي جسيمات سالبة الشحنة) تجعل الأيونات مشحونة.
يعود الفضل في إدخال مصطلح "أيون" إلى الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي البارز مايكل فاراداي في عام 1834. استخدم هذا المصطلح لوصف التركيبة الكيميائية التي تنتقل من قطب كهربائي إلى آخر في محلول مائي.
"أيون" ، الكلمة مشتقة من الكلمة اليونانية أيون والتي تترجم إلى "الذهاب". على الرغم من أن فاراداي لم يحدد أبدًا حركة الجسيمات من قطب كهربائي إلى آخر ، إلا أن تجاربه دفعته إلى فهم أن المعادن تميل إلى الذوبان في حلول معينة في قطب كهربائي معين ، في حين أنها قد تظل مجرد ترسبات في محلول في قطب كهربائي آخر.
هذا يعني أنه لا بد من وجود حركة في المادة التي تأثرت بالتيار الكهربائي. أمثلة: بعض الأمثلة على أيون هي: هيدروكسيد HO- وجسيم ألفاHe2+
ما هي الكاتيونات والأنيونات؟
هناك فئتان عريضتان يمكن للمرء أن يجمع بينهما أيونات. هم الكاتيونات والأنيونات.
1. الأيونات الموجبة
هذه هي الأيونات موجبة الشحنة لأن عدد جسيمات البروتون في هذه الأيونات يفوق عدد الإلكترونات. يُشار إلى رمز الكاتيون برمز مرتفع مرتبط بالصيغة الكيميائية بعلامة زائد والرقم الذي يسبق علامة الجمع المذكورة.
على سبيل المثال في الرمز الكيميائي Ca2+ هنا - 2 هو رقم الشحنة ، أي أن الصيغة تحتوي على +2 كاتيون شحنة. في حالة عدم وجود رقم يسبق علامة الجمع ، يُفترض أن يكون 1.
2. الأنيونات
هذه ، من ناحية أخرى ، لها شحنة سالبة مرتبطة بها. وذلك لأن عدد الإلكترونات في أنيون يفوق عدد البروتونات ، مما يجعله شحنة سالبة. تجدر الإشارة إلى أن عدد النيوترونات ليس مهمًا أثناء تحديد ما إذا كانت الذرة أو الجزيء عبارة عن أنيون أم لا.
على غرار الكاتيونات ، يتم أيضًا ترميز الأنيونات بالرقم الذي يشير إلى شحنتها التي تسبق علامة الطرح. على سبيل المثال ، يحمل رمز الكلور Cl- شحنة سالبة واحدة. لتجنب أي ارتباك في تذكر الأيون الموجب وأي الأيون السالب ، يمكنك محاولة تذكره من خلال تخيل حرف "t" في الكاتيون كرمز لـ زائد plus ، بينما يمكن تذكر "n" في الأنيون برمز"سلبي".
بهذه الطريقة يمكنك بسهولة تذكر التعريفات بشكل صحيح. لقد أثبتنا بالفعل أن الأيون جزيء مشحون. يمكن أن تكون هذه الكاتيونات و / أو الأنيونات. تتجاذب الأضداد علميًا ، لذلك من الطبيعي أن تجذب الكاتيونات الأنيون لأنهما شحنتان كهربائيتان متعاكستان.
باتباع نفس المبدأ ، سيتنافر كاتيونان دائمًا ، لأنهما مثل الشحنات. يخلق هذا التجاذب والتنافر تفاعلًا كيميائيًا بين المحاليل الكيميائية. تتشكل المركبات بسهولة عن طريق الكاتيونات والأنيونات ، وخاصة الأملاح. يتأثر أيون بالمجال المغناطيسي لأنه شحنة كهربائية.
3. الأيونات أحادية الذرة مقابل الأيونات متعددة الذرات
إذا كان الأيون يتكون من ذرة أحادية أو أحادية ، فإنه يُعرف باسم الأيون أحادي الذرة. على سبيل المثال ، دعنا ننظر إلى حديد الهيدروجين ، H+. من ناحية أخرى ، إذا كان الأيون يتكون من ذرتين أو أكثر ، فإنه يُعرف باسم الجزيئي أو الأيون متعدد الذرات. على سبيل المثال ، دعونا ننظر في أنيون ثنائي كروماتCr2O7.2-. نظرًا لأنه يحتوي على أكثر من ذرة ، يُعرف باسم أيون متعدد الذرات.
خصائص الأيونات
دعونا الآن نلقي نظرة على بعض الخصائص الأساسية للأيونات. بخلاف وجود شحنة موجبة أو سالبة ، تمتلك الأيونات أيضًا القدرة على الارتباط ببعضها البعض في حالة امتلاك الأيونات الأخرى شحنة معاكسة.
تتكون بعض المركبات الكيميائية الأكثر شيوعًا من أيونات مرتبطة كيميائيًا. على سبيل المثال ، يتكون الملح من سلسلة متكررة من كاتيونات الصوديوم وأنيونات الكلوريد. بعض الأمثلة الأخرى للأيونات هي كما يلي:
كلوريد
البوتاسيوم
المغنيسيوم
الكالسيوم
أهم المصادر: