Central nuclear d'Isar, Alemanya

Piscina de combustible nuclear gastat

Turbina d'una central nuclear

Ió

En física i química, un ió és un àtom o molècula que no té una càrrega elèctrica neutra. S'anomena catió un ió amb càrrega elèctrica positiva, i anió un ió amb càrrega elèctrica negativa.

El procés de guanyar o perdre electrons (respecte a l'àtom o molècula neutres) s'anomena ionització. Se solen representar els cations i els anions amb el símbol de l'àtom corresponent i el símbol "+" o "-", respectivament. Si el nombre d'electrons guanyat o perdut és més gran que un, això també s'indica.

Els cations i anions són atrets cap al càtode i l'ànode, respectivament.

Michael Faraday va ser el primer de proposar l'existència dels ions, el 1830, però va ser Arrhenius qui va desenvolupar la teoria corresponent a 1884. Això li va valer el Premi Nobel de Química en 1903.

terminologia

El fenomen que segueix a un àtom perd o guanya un o més electrons es diu ionització. En física, els àtoms completament ionitzats, com els de les partícules alfa, es denominen comunament partícules carregades. La ionització es realitza generalment mitjançant l'aplicació d'alta energia als àtoms, en forma de potencial elèctric o radiació. Un gas ionitzat es diu plasma.

Els ions amb càrrega negativa es coneixen com anions (que són atrets pels ànodes) i els ions amb càrrega positiva es denominen cations (i són atrets pels càtodes). Els ions es divideixen en monoatomics i polyatomomics.

Energia d'ionització

Per als àtoms individuals en un buit, hi ha una constant física associada amb el procés de ionització. L'energia requerida per eliminar electrons d'un àtom s'anomena energia d'ionització o potencial d'ionització. Aquests termes també s'usen per descriure la ionització de molècules i sòlids, però els valors no són constants, ja que la ionització està influenciada pels enllaços químics locals, la geometria i la temperatura.

L'energia d'ionització disminueix al llarg d'un grup de taules periòdiques, i augmenta d'esquerra a dreta al llarg del període. Aquestes tendències són exactament oposades a les del raig atòmic, això perquè, com que el propòsit d'un àtom és formar un octet (gràcies als electrons de valència), llavors es mou més cap als grups de la dreta de la taula periòdica (cap els "gasos nobles" ") ens trobem amb àtoms amb un alt valor d'energia d'ionització.

Es diu primera energia d'ionització, l'energia requerida per eliminar un electró, segona energia d'ionització que es requereix per eliminar dos electrons, i així successivament. Les energies d'ionització subsegüents són sempre significativament més grans que les anteriors. És per això que els ions tendeixen a formar-se de certes maneres. Per exemple, el sodi es troba com Na +, però normalment no com Na 2+, a causa de l'alta segona energia d'ionització requerida, que és molt més alta que la primera energia d'ionització. De manera similar, el magnesi es troba com Mg 2+ i no Mg 3+, i aluminioexiste com un catió 3+

Generalment, els potencials d'ionització decreixen de dalt a baix, i creixen d'esquerra a dreta a la taula periòdica. Aquesta tendència és inversa de la qual es troba per al radi atòmic. Això es deu al fet que, en àtoms petits, els electrons són atrets més fortament pel nucli i hi ha més energia per arrencar-los.

El primer potencial d'ionització és el que es necessita per per arrencar el primer electró d'un àtom neutre; el segon potencial és el que es, necessitareu per arrencar dos electrons, i així successivament. Els potencials d'ionització es van incrementant gradualment. Generalment, hi ha un salt considerable d'energia en algun punt de la sèrie. Això fa que cada àtom tendeixi a formar un cert tipus de catió.

valoración: 2.9 - votos 7

Última revisió: 24 de gener de 2019

Tornar