Ион

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Ио́н (др.-греч. ἰόν — идущее) — электрически заряженная неэлементарная частица (атом, молекула, свободный радикал), получаемая в процессе ионизации. Имеет положительный или отрицательный заряд, кратный заряду электрона. Положительно заряженный ион принято называть катионом, отрицательно заряженный ион — анионом.

В виде самостоятельных частиц ионы встречаются во всех агрегатных состояниях вещества: в газах (в частности, в атмосфере), в жидкостяхрасплавах и растворах), в кристаллах и в плазме (в частности, в межзвёздном пространстве).

Описание[править | править вики-текст]

Понятие и термин «ион» ввёл в 1834 году Майкл Фарадей, который, изучая действие электрического тока на водные растворы кислот, щелочей и солей, предположил, что электропроводность таких растворов обусловлена движением ионов. Положительно заряженные ионы, движущиеся в растворе к отрицательному полюсу (катоду), Фарадей назвал катионами, а отрицательно заряженные, движущиеся к положительному полюсу (аноду) — анионами.

Являясь химически активными частицами, ионы вступают в реакции с атомами, молекулами и между собой. В растворах ионы образуются в результате электролитической диссоциации и обусловливают свойства электролитов.

Согласно химической номенклатуре, название катиона, состоящего из одного атома совпадает с названием элемента, например, Na+ называется натрий-ионом, иногда добавляют в скобках заряд, например, название катиона Fe2+ — железо (II)-ион. Название состоящего из одного атома аниона образуется из корня латинского названия элемента и суффикса «-ид», например, F- называется фторид-ионом[1].

Ионизация[править | править вики-текст]

Атомы и молекулы могут превращаться в положительно заряженные ионы в результате потери одного или нескольких электронов. Отрыв электрона от атома или молекулы требует затраты энергии, называемой энергией ионизации.

Положительно заряженные ионы также образуются при присоединении протона (положительно заряженного ядра атома водорода). Примером является молекулярный ион водорода, ион аммония, ониевые соединения.

Отрицательно заряженные ионы образуются в результате присоединения электрона к атому или молекуле. Присоединение электрона сопровождается выделением энергии.

Положительный ион водорода (H+) получается при ионизации атома водорода, в физике он имеет название протон и обозначается символом p (или p+); протоны вместе с нейтронами образуют все атомные ядра. Энергия ионизации в данном процессе имеет значение 13,595 эВ.

Для атома гелия энергия ионизации составляет 24,581 эВ и 54,403 эВ и соответствует отрыву первого и второго электронов. Получаемый ион гелия (He2+) в физике имеет название альфа-частица. Выброс альфа-частиц наблюдается при радиоактивном распаде некоторых атомных ядер, например 88Ra226.

Энергия отрыва первого электрона атома имеет явно выраженный периодический характер в зависимости от порядкового номера элемента.

Зависимость энергии ионизации атомов от порядкового номера элемента.

В связи с низкими значениями энергии ионизации щёлочных металлов, их атомы легко теряют свои внешние электроны под действием света. Работа отрыва электрона производится в данном случае за счёт энергии поглощаемых металлом квантов света.

См. также[править | править вики-текст]

Логотип Викисловаря
В Викисловаре есть статья «ион»

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Номенклатура химическая // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 161—164. — ISBN 5-7155-0292-6.

Источники[править | править вики-текст]